8. Almacenamiento

5/28/2018 8. Almacenamiento

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8. ALMACENAMIENTO

1. INTRODUCCION.

Se entiende por unidades de almacenamiento como aquellas que permiten almacenar deforma permanente los datos y/o programas para ser utilizados en el momento adecuado ypoder ser modificados, vueltos a guardar y recuperados cuando se desee.

Son dispositivos que guardan permanentemente la informacin en ausencia dealimentacin elctrica , siendo muchos de ellos capaces de ser transportables o guardarlacomo copia de seguridad.

En cualquier equipo microinformtico podemos encontrar las siguientes unidadesfundamentales:

Unidad de disco duro. Unidad de CD-ROM/DVD/Blu-ray Unidad de disco o Floppy. (desuso)


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2. TIPOS DE DISPOSITIVOS.

Magnticos

Disquetes

Discos durosDiscos duros removiblesCintas magnticasMagneto-pticas MO.Cintas magnticas digitales DAT.

pticos

CD-ROMCD-Recordable (WORM)CD-RWritable.DVDBlue-ray

Estado Slido

Unidad de estado slido o SSD

Pendrive USB.


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2. OTROS DISPOSITIVOS.

SuperdiskLS-120(Imation, Panasonic): 3,5;120 MB, Interfaces: IDE, paralalelo, USB;acceso: 70 ms; compatible con 31/2

Zip(Iomega): flptico, 3,5 pulgadas, 100-250MB, Interfaces: IDE, paralalelo, USB, SCSI; 1MB/s, acceso: 29 ms

Jaz(Iomega): 2 GB, 5 MB/s, 5400 rpm,acceso: 15 ms.; Dispositivo caro

HiFD(Sony): 200 MB formateados, 3.6 MB/s,3.600 rpm, acceso: 49 ms, 2822 TPI,compatible con 31/2.

EZFlyer, Syjet, SparQ


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3. ESTRUCTURA FSICA Y LGICA.

Estructura Fsica es la forma en que estdividido el medio de almacenamiento.Se crea cuando se construye el

dispositivo de fbrica.

Estructura Lgica es la forma como seguarda la informacin en el soportecorrespondiente. Est dividida en variaszonas, que en el S.O. Windows secorresponde con la imagen.


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4. DISPOSITIVOS MAGNETICOS.

Todos usan el mismomedio(material)

Usan tcnicas similaresparaleer y escribir los datos

Las superficies de los disquetes, discos duros y cintasmagnticas estn recubiertas con partculas de un material

magntico sensible (por lo general xido de hierro) quereacciona a un campo magntico.

Cada partcula acta como un imn, creando un campomagntico cuando se somete a un electroimn.

Las cabezas de lectura/escritura de la unidad, contienenelectroimanes y graban cadenas de 1 y 0, alternando la

direccin de la corriente en esos electroimanes.


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5. UNIDADES DE DISCO FLEXIBLE.

La disquetera se compone de parteselctricas y mecnicas:-motor elctrico (mueve disquete ycabezales)-fuente de alimentacin-cabezales magnticos-circuito electrnico-conectores (IDE, alimentacin)


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Se llama disco duro, o disco rgido(en ingls Hard Disk, abreviado como HDo HDD) es el sistema dealmacenamiento ms importante del ordenador. Es el dispositivo encargado de almacenar informacinde forma permanente, es decir, es un dispositivo no voltil.

Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabacin magntica digital. En este tipo dedisco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metlicos apilados girando a granvelocidad. Sobre estos platos se sitan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsosmagnticos.

Tal y como sale de fbrica, el disco duro nopuede ser utilizado por un sistema operativo.

Antes tenemos que definir en l un formatode bajo nivel, una o ms particiones y luegohemos de darles un formato que puedaser entendido por nuestro sistema.

6. UNIDADES DE DISCO DURO.


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Estructura fsica.

PLATO.- Los discos duros estn compuestos por varios platos, es decir, varios discos dematerial magntico montados sobre un eje central y protegidos dentro de una carcasa

hermtica. Son de aluminio estn recubiertos de una pelcula plstica sobre la que sedisemina xido de hierro o cobalto que es magnetizable.El dimetro de los platos oscila entre 1 (2,54cm) a 3,5 (8,9cm). Cada plato consta de dos caras. A cada cara le corresponde una cabeza de R/W.



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SectorPista (Track)

Cluster



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Cada plato se divide en:Pistas: Cada disco se divide en pistas concntricas numeradas desde la parte exteriorhacia la interior (pista 0, pista 1, pista 2, etc., la pista 0 est en el borde exterior).Cuantas ms pistas tenga un disco mayor capacidad de almacenamiento tendr.

Sobre las pistas se graba la informacin (pueden compararse a los renglones de loscuadernos que utilizan los nios para escribir).

Sectores: Cada pista se subdivide en sectores, del mismo modo en que una tarta sedivide en porciones. El nmero de sectores no es fijo. Cada uno de ellos es capaz dealmacenar la misma cantidad de informacin: 512 bytes.

Cilindros: El conjunto de pistas con el mismo nmero, situadas en los diferentesplatos, se denomina cilindro. As por ejemplo, el cilindro 0 ser el conjunto formadopor la pista 0 del primer plato, la pista 0 del segundo plato, etc. Un disco duro posee,por tanto, tantos cilindros como pistas hay en un plato. El sistema operativo utiliza loscilindros para acceder a los datos ms rpidamente que manejando slo pistas

individuales.



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CABEZAS.- Encargadas de leer y escribir los datos en el disco. Se mueven radialmente mientras eldisco gira (siempre en el mismo sentido). Cada plato posee dos diminutos cabezales, uno en cadacara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a unadistancia de unas 3 o 4 nanmetros. Estos cabezales generan seales elctricas que alteran loscampos magnticos del disco, dando forma a la informacin.

MOTOR de las cabezas.- Mecanismo que mueve las cabezas de lectura/escritura a travs de lasuperficie de los platos de la unidad de disco.

El primer sistema de direccionamientoque se us fue el CHS ( cilindro-cabeza-sector ), ya que conestos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Por tanto, la capacidad del

almacenamiento global de un disco duro viene dada por la siguiente frmula:Capacidad total= N cilindros x N cabezas x N sectores x Bytes por sector

Ms adelante se cre otro sistemams sencillo: LBA ( direccionamiento lgico de bloques), queconsiste en dividir el disco entero en sectoresy asignar a cada uno un nico nmero. Este es el queactualmente se usa.



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Capacidad de almacenamiento: Hace referencia a la cantidad de informacin que puede almacenar eldisco duro. Esta capacidad se mide en Gigabytes (Gb).Velocidad de rotacin: Velocidad a la que giran los platos del disco duro. Se mide en rpm(revoluciones por minuto). La regla es: a mayor velocidad de rotacin, ms alta ser la transferencia de

datos, pero tambin mayor ser el ruido y el calor generado. Normalmente los discos de tecnologaEIDE van 5400 rpm y 7200 rpm, y con tecnologa SCSI pueden alcanzar las 10.000 rpm.Tiempo de acceso: Tiempo medio necesario para que la cabeza encuentre los datos requeridos. stees uno de los factores ms importantes a la hora de escoger un disco duro. Valores inferioresasegurarn mayor eficiencia.Latencia: Tiempo que tarda el disco en girar media vuelta, que equivale al promedio del tiempo deacceso (tiempo medio de acceso). Una vez que la aguja del disco duro se sita en el cilindro el discodebe girar hasta que el dato se site bajo la cabeza; el tiempo en que esto ocurre es, en promedio, eltiempo que tarda el disco en dar medio giro; por este motivo la latencia es diferente a la velocidad degiro, pero es aproximadamente proporcional a sta. Si se aumenta la velocidad de rotacin, la latenciase reduce.ndice de transferencia: Este ndice hace referencia a la cantidad de informacin que el disco puedeenviar al microprocesador por unidad de tiempo. Puede ser transferencia sostenida o de pico. Los

discos actuales tienen ndices de transferencia que varan mucho entre s segn los modelos.

6. UNIDADES DE DISCO DURO. Caractersticas de un disco duro


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Interface de conexin: Es el mtodo utilizado por el disco duro para conectarse a la placabase (o bus de sistema). En la actualidad destacan los siguientes interfaces:

IDE: Integrated Device Electronics ("Dispositivo con electrnica integrada") o ATA(Advanced

Technology Attachment). Era el ms usado en ordenadores hasta hace poco por su versatilidad yrelacin calidad/precio.. El estndar IDE fue mejorado hasta conseguir el interface EIDE oFastATA.

SCSI: La ventaja de estos discos no reside en su mecnica (que puede ser idntica a la de unoIDE), sino en que la transferencia de datos es ms constante y casi independiente de la carga detrabajo del microprocesador. Debido a esto, donde es ms apreciable la rapidez de los SCSI es en

ordenadores cargados de trabajo, como servidores y equipos dedicados a edicin de imagen ovdeo. Se presentan principalmente bajo tres especificaciones: SCSI Estndar (Standard SCSI),SCSI Rpido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rpido (Fast-Wide SCSI).

SATA: Serial ATA es un nuevo estndar de conexin que utiliza un bus serie para la transmisin dedatos. Notablemente ms rpido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1de hasta 1,5 Gigabits por segundo (192 MB/s) y SATA 2 de hasta 3,0 Gb/s (384 MB/s) develocidad de transferencia.


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ESTRUCTURA LGICA (SISTEMA DE ARCHIVOS

FAT (File Allocation Table): Tabla de localizacin de archivos. Naci con MS-DOS. Es unatabla que guarda la ubicacin de cada archivo dentro del disco y el estado de cada sector.

Cuando se guarda un archivo en el disco, el sistema operativo busca en la FAT un readisponible, almacena el archivo y, finalmente, lo identifica con su ubicacin en la FAT.

Archivo Cluster

Pepe.xls 3

Maria.txt 6

Jose.ppt 20

Cluster Pista Sector

3 1 5, 6, 7

15 10 1, 2, 3


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Estructuras FAT12 FAT16 FAT32

Contenido de carpeta Tabla

Ubicacin de archivo Lista enlazadaBloques defectuosos Lista enlazada

Lmites FAT12 FAT16 FAT32

Tamao mximo dearchivo

32 MB 2 GB 4 GB

Nmero mximo dearchivos

4.077 65.517 268.435.437

Longitud mxima delnombre de archivo

8.3 (11) o 255 caracteres cuando se usanLFNs (Long File Names)
http://es.wikipedia.org/wiki/Megabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gigabytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Megabyte


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ESTRUCTURA LGICA (SISTEMA DE ARCHIVOS

NTFS: Sistema de ficheros de nueva tecnologaA partir de Windows NT, 2000, XP, 7, 2003

Server, 2008 ServerVentaja es la seguridad. Soporta particiones detamao muy grande (16 Exabytes) siendo laparticin mnima de 5MBytes.

El tamao mnimo recomendado para la

particin es de 10 GB, el mximorecomendado para cada volumen es de 2 TB

EXT2, EXT3 y EXT4: Son sistemas de archivosutilizados en Linux. Es capaz de trabajar conparticiones grandes y nombre de archivos dehasta 255 carcteres de longitud.


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Antes de poder usar un disco para almacenar datos, sedebe formatearo inicializar.

Procedimiento de formateoObjetivo: Crear un mapa con el que la computadora puedallegar a cualquier punto del disco directamente.

Pasos:

Creacin de las pistas (crculos magnticos concntricos)Numeracin de las pistas desde afuera (0) hacia dentroCreacin de sectores (segmentos cortos en cada pista)Numeracin de los sectores en forma secuencial y nicaCreacin de registro de arranque, tabla de asignacin dearchivos (FAT), directorio raz y rea de datos.


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COMO SE ORGANIZAN LOS DATOS?


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Sector de arranque(Master Boot Record) MBR.- Es el primer sector de todo disco duro(cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En l se almacena la tabla de particionesy un pequeoprograma mster de inicializacin, llamado tambin Master Boot. Este programa es elencargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la

particin activa. Si no existiese particin activa, mostrara un mensaje de error.

Espacio particionado.- Los sistemas operativos no trabajan con unidades fsicasdirectamente sino conunidades lgicas. Dentro de una misma unidad fsica de disco duropuede haber varias unidades lgicas. Cada una de estas unidades lgicas constituye unaparticin del disco duro. Esto quiere decir que podemos dividir un disco duro en, porejemplo, dos particiones (dos unidades lgicas dentro de una misma unidad fsica) ytrabajar de la misma manera que si tuvisemos dos discos duros. Las particiones puedenser de dos tipos:primarias o lgicas. Las particiones lgicas se definen dentro de unaparticin primaria especial denominadaparticin extendida.


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6. UNIDADES DE DISCO DURO.Particin primaria: Son las divisiones primarias del disco, solo puede haber 4 de staso 3 primarias y una extendida. Depende de la tabla de particiones. A este tipo departiciones, prcticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarlesuna unidad, siempre y cuando el sistema operativo reconozca su formato (sistema dearchivos).

Particin extendida: Es otro tipo de particin que acta como una particin primaria;sirve para contener infinidad de unidades lgicas en su interior. Fue ideada pararomper la limitacin de 4 particiones primarias en un solo disco fsico. Solo puedeexistir una particin de este tipo por disco, y slo sirve para contener particioneslgicas. Por lo tanto, es el nico tipo de particin que no soporta un sistema dearchivos directamente.Particin lgica: Ocupa una porcin de la particin extendida o la totalidad de lamisma, la cual se ha formateado con un tipo especfico de sistema de archivos (FAT32,NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, as el sistema operativo reconoce lasparticiones lgicas o su sistema de archivos. Puede haber un mximo de 32particiones lgicas en una particin extendida.

Espacio sin particionar.


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6. UNIDADES DE DISCO DURO. Device Speed(bit/s)

Speed

(byte/s)

PIO 0/1/2/3/42/4/11/16

MB/s

FATWide SCSI (16 bits/10 MHz) 160 Mb/s 20 MB/s

Ultra SCSI (Fast-20 SCSI) (8

bits/20 MHz)160 Mb/s 20 MB/s

Ultra DMA ATA 33 264 Mb/s 33 MB/s

Ultra Wide SCSI (16 bits/20 MHz) 320 Mb/s 40 MB/s


Ultra-2 wide SCSI (16 bits/40

MHz)640 Mb/s 80 MB/s


Ultra DMA ATA 133 1.064 Mb/s 133 MB/s

Ultra-3 SCSI (16 bits/40 MHz

DDR)1.280 Mb/s 160 MB/s

Serial ATA (SATA-150) 1.200 Mb/s 150 MB/s

Serial ATA 2 (SATA-300) 2.400 Mb/s 300 MB/s

Ultra-320 SCSI (16 bits/80 MHz) 2.560 Mb/s 320 MB/s

Serial ATA 3 (SATA-600) 4.800 Mb/s 600 MB/sUltra-640 SCSI (16 bits/160 MHz) 5.120 Mb/s 640 MB/s

Modos de transferencia


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UNIDAD DE DISCO DURO DE ESTADO SOLIDO

-Menor consumo-Ms rpidos

-Mayor velocidad de acceso (150MB/s a 600MB/s)-Menor capacidad que los actuales.-Sin elementos mecnicos.-Ms caros.

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