Dispositivos de almacenamiento secundario

Dispositivos y medios

Medios de almacenamiento: son los componentes físicos o materiales en los que se almacenan los datos.

Dispositivos (unidades) de almacenamiento: son componentes físicos que escriben y leen de los medios de almacenamiento.

Tipos de dispositivos

Magnéticos

•       Disquetes

•       Discos duros

•       Discos duros removibles

•       Cintas magnéticas

Ópticos

•       CD-ROM

•       CD-Recordable (WORM)

•       CD-RWritable.

•       DVD

•      Blu-Ray

Memorias Solidadas

·         Memorias Flash

·         Memoria USB

·         SSD

Dispositivos magnéticos

Todos usan el mismo medio (material) usan técnicas similares para leer y escribir los datos.

Las superficies de los disquetes, discos duros y cintas magnéticas están recubiertas con partículas de un material magnético sensible (por lo general óxido de hierro) que reacciona a un campo magnético.

Cada partícula actúa como un imán, creando un campo magnético cuando se somete a un electroimán.  Las cabezas de lectura/escritura de la unidad, contienen electroimanes y graban cadenas de 1 y 0, alternando la dirección de la corriente en esos electroimanes.

¿Cómo se organizan los datos en un disco?

Antes de poder usar un disco para almacenar datos, se debe formatear o inicializar. Procedimiento de formateo

Objetivo: Crear un mapa con el que la computadora pueda llegar a cualquier punto del disco directamente.

Pasos:

v   Creación de las pistas (círculos magnéticos concéntricos)

v   Numeración de las pistas desde afuera (0) hacia dentro

v   Creación de sectores (segmentos cortos en cada pista)

v   Numeración de los sectores en forma secuencial y única

v   Creación de registro de arranque, tabla de asignación de archivos (FAT), directorio raíz y área de datos.

MBR (Master Boot Record o registro de arranque)

Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende la computadora, para determinar si el disco tiene los componentes básicos necesarios para ejecutar el sistema operativo.

Si los archivos están presentes, transfiere el control a uno de los programas del sistema operativo, para que continúe el proceso de inicio. Este proceso se conoce como: secuencia de inicio o booting

El registro de arranque también describe otras características del disco, que el sistema operativo necesita para tener acceso al área de datos.

FAT (File Allocation Table): Es una tabla que guarda la ubicación 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 área disponible, almacena el archivo y,  finalmente, lo identifica con su ubicación en la FAT.

Disquete

v   Un solo disco de mylar flexible, de diámetro 3,5 pulgadas.

v   Dentro de una cubierta plástica.

v   El medio y el dispositivo están separados.

v   Portable y liviano.

v   Almacenan hasta 1.44 MB (excepto unidades especiales de 2.88 MB).

v   Giran a 300 rpm.

Disco duro

v   Uno o más platillos de metal.

v   Dentro de una cámara sellada al vacío.

v   El medio y el dispositivo forman una sola pieza.

v   Fijo y pesado.

v   Almacenan desde 80 MB.

v   Giran a velocidades de entre 3600 rpm y 7200 rpm.

Disco duro removible

v   Combinan la velocidad y la capacidad de un disco duro, con la portabilidad de un disquete.

v   El conjunto formado por el disco y la caja a menudo reciben el nombre de cartuchos de disco duro.

¿Cómo funciona una unidad de cinta?

Como una cinta de audio. La diferencia es que la unidad de cinta de ordenador lee y escribe datos digitales (0 y 1) Debido a que la cinta es una tira larga de material magnético, se escribe y lee un byte detrás de otro Cinta magnética

v   Dentro de un cartucho de plástico rígido

v   La cinta y la unidad están separados

v   Portable y liviana

v   Almacena hasta 8 GB

v   Bajo costo relativo

v   Por su lento acceso, se usan principalmente para respaldos.

Discos sólidos

Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Las SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros y, por lo tanto, son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Aunque técnicamente no son discos, a veces se traduce erróneamente en español la "D" de SSD como "disk" cuando, en realidad, representa la palabra "drive", que podría traducirse como unidad o dispositivo

 Memoria Flash

v  La memoria flash se conoce también como memoria de estado sólido (solid state) porque no tiene partes móviles  todo es electrónico en vez de mecánico.

v  Es un tipo de EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory).

v  Permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación mediante impulsos eléctricos.

Memoria USB

v  Se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos más utilizado.

v  Se pueden encontrar en el mercado fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16 ó 32 GB.

SSD

v  SSD (Solid State Drive): unidad de estado sólido.

v  Dispositivo de almacenamiento de datos que usa:memoria no volátil como flash (NAND) o memoria volátil como la SDRAM.

v  No tiene partes móviles  inmune a las vibraciones.

v  Tiene menor tiempo de búsqueda y latencia que los discos duros.

Dispositivos ópticos

Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión exacta que sólo se obtiene con rayos láser.

La unidad enfoca un rayo láser sobre la superficie de un disco giratorio.

Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor (plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz (orificio = se interpreta como un 0).

CD-ROM

v   Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir).

v   El disco y la unidad están separados.

v   Portable y liviano.

v   Almacenan aproximadamente 650 MB.

v   Alta precisión.

WORM (CD-R)

v   Escribir una vez, leer muchas (Al escribirlo, el disco es  físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir).

v   El disco y la unidad están separados.

v   Portable y liviano.

v   Almacenan aproximadamente 650 MB.

v   Alta precisión.

 DVD (Digital Video Disc)

v   Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir).

v   El disco y la unidad están separados.

v   Portable y liviano.

v   Almacenan entre 4,7 y 17 GB. (133 minutos de alta resolución de video).

v   Alta precisión.

Por ultimo tenemos al novedoso Blu-Ray:

  

Blu-ray (Blu-ray Disc o BD)

v  Es un formato de disco óptico de nueva generación.

v  Tiene el mismo tamaño fisico que el CD y el DVD

v  12 cm de diámetro.→

v  Está concebido para vídeo de alta definición y almacenamiento masivo de datos.

v  Capacidad de almacenamiento: 25 GB a una capa. – 50 GB a doble capa.

¿Cuánta información puede almacenar un CD?

La cantidad de información que puede almacenar un CD se mide en minutos :segundos: sectores.  Cada segundo contiene 75 sectores, cada sector puede almacenar 2.048 Bytes (2 KBytes).  Los CD-Recordable vienen en 21, 63 y 74 minutos. La cantidad de información que pueden contener, responde al siguiente cálculo ejemplo:

74 min x (60 seg) x (75 sectores) x (2 kbytes) =

666,000 kilobytes = 650 megabytes

Tiempo de acceso promedio

Cantidad de tiempo promedio que le toma a un dispositivo colocar sus cabezas de lectura/escritura sobre cualquier punto en el medio de almacenamiento.

Se mide en milisegundos (0,001 segundo)

Es la combinación de dos factores:

v   La velocidad a la que gira un disco (rpm)

v   El tiempo que toma mover las cabezas de una pista a otra

Velocidad de transferencia de datos

Cantidad de tiempo que le toma a un dispositivo leer o escribir datos.

Se mide en KB, MB o GB por segundo (Ej: MBps)

NOTA: No confundir MBps con Mbps

Depende del tipo de controlador (intermediario entre la unidad y el CPU):

v   Norma ST-506

v   IDE (Integrated Drive Electronics)

 SCSI (Small Computer System Interface)

 Unix System V

Las estructuras de Sistemas de Ficheros Unix son:

           ·          Superbloque: Contiene información de un sistema de ficheros como su tamaño, total de ficheros que puede contener, espacio que queda libre, índice del siguiente i-nodo libre, índice del siguiente bloque libre, ...

           ·          Lista de inodos: Tiene una entrada por cada fichero(o directorio) donde se guarda propietario, accesos, entradas de direcciones de los bloques, número de enlaces ...

           ·          Bloque de datos: Se situa el resto de sistema de ficheros. Esta el contenido de los ficheros a los que hace referencia la lista de i-nodos.