Medios De Almacenamiento Expocision

MEDIOS DE ALMACENAMIENTO

ALUMNOS: YAINNY ANDREA GRANADOS BARON MARIO ALBERTO CORREDOR MARTINEZ PRECIOSA MARIA OROZCO LERZUNDY JEIMY MARLEY SANDOVAL LAURENS

INSTRUCTOR: EDISON MORALES LIZARAZO

MODULO: ANALIZAR LA INFORMACION RECOLECTADA PARA DEFINIR LA TIPOLOGIA DEL PROYECTO MULTIMEDIAL

SENA REGIONAL, NORTE DE SANTANDER. TECNOLOGO PRODUCCION DE MULTIMEDA CUCUTA- MARZO-2009

INTRODUCCION.......................................................................................................................................4 DIFERENTES TIPOS DE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Y SUS USOS MÁS FRECUENTES. ........................................................................................................................................................................5 DISQUETES ................................................................................................................................................5 ........................................................................................................................................................................5 FAT32 .....................................................................................................................................................10

LAPICES DE MEMORIA .......................................................................................................................10 TARJETAS DE MEMORIA ....................................................................................................................11

SECURE DIGITAL (SD) ................................................................................................................................11 TRANSFLASH O MICRO SD .........................................................................................................................12 COMPACT FLASH (CF) ................................................................................................................................12 El ZIP.................................................................................................................................................13 DVDS ....................................................................................................................................................................14 ¿QUE MEDIO DE ALMACENAMIENTO ES MAS SEGURO O MEJOR COMO COPIA DE SEGURIDAD Y TRANSPORTE DE DATOS?.......................................................................................14 TEMA: DISCOS MAGNÉTICOS.....................................................................................16 DISCOS MAGNÉTICOS..........................................................................................................................16 INTRODUCCIÓN:.................................................................................................................................16 2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE DISCOS MAGNETICOS:..........................................16 UNIDAD DE DISCOS:.....................................................................................................................................18 MATERIAL DE SOPORTE MAGNÉTICO:...............................................................................................................18 Cabezal de lectura/escritura:............................................................................................................19 Motor de impulsos o de posicionamiento de los cabezales: .............................................................19 Tarjeta controladora (Interfaces IDE-SCSI):....................................................................................19 Pistas, sectores, cilindro:...................................................................................................................20 COMPOSICIÓN DE DISCOS DUROS...................................................................................................20 FABRICACIÓN DE LOS DISCOS DUROS:.............................................................................................................20 (1) El transductor magnético o cabeza..............................................................................................21 (2) El medio de almacenamiento o disco..........................................................................................21 SUSTRATO:..................................................................................................................................................21 TEXTURING:................................................................................................................................................22 LIMPIEZA:...................................................................................................................................................22 PULIMENTADO.............................................................................................................................................23 PRUEBA......................................................................................................................................................23 Caras:................................................................................................................................................24 Pista:..................................................................................................................................................24 Sectores:.............................................................................................................................................24 Capacidad de un disco.......................................................................................................................24 DISQUETES DE 3 ½......................................................................................................................................26 DISCOS MAGNÉTICO-ÓPTICOS.........................................................................................................26

2

La escritura tiene dos fases: .............................................................................................................27 TIPOS DE CINTAS MAGNÉTICAS:..................................................................................................28 Carrete de Cinta Magnética:.............................................................................................................28 Cartucho de Cinta:............................................................................................................................29 Cartuchos de 0.5" .............................................................................................................................29 Mini cartuchos DC 2000 ...................................................................................................................29 Cintas blandas ..................................................................................................................................30 Cintas de Audio Digital (DAT):.........................................................................................................30 Cintas de 8 mm o Hexabyte:..............................................................................................................30 RECOMENDACIONES PARA EL MANTENIMIENTO:....................................................................31 CARTUCHOS:...............................................................................................................................................32 CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE DISCOS:......................................................................32 FORMAS DE ALMACENAMIENTO:..................................................................................................35 CODIFICACIONES DE GRABACIÓN DE DISCOS:..........................................................................36 GRABACIÓN: .......................................................................................................................................37 LECTURA:.............................................................................................................................................38 INTERFACES DEL SISTEMA (IDE-SCSI):.........................................................................................39 Interfaces a nivel de dispositivo:.......................................................................................................39 Interfaces a nivel de sistema:.............................................................................................................39 Características del IDE.....................................................................................................................40 CARACTERÍSTICAS DEL SCSI........................................................................................................40 DISQUETES...............................................................................................................................................41 VENTAJAS:............................................................................................................................................41 VENTAJAS:............................................................................................................................................42 INCONVENIENTES:.............................................................................................................................42 UNIDADES DE CINTA (STREAMERS)................................................................................................42 VENTAJAS:............................................................................................................................................42 INCONVENIENTES:.............................................................................................................................42 MEMORIA RAM.......................................................................................................................................42 VENTAJAS:............................................................................................................................................42 PAPEL.........................................................................................................................................................42 VENTAJAS:............................................................................................................................................43 NUEVA VIDA PARA LOS DISCOS FLEXIBLES .......................................................................................................44 LIGHTSCRIBE:......................................................................................................................................44

3

INTRODUCCION La posibilidad de guardar datos para el procedimiento de la información se convierte en una necesidad de nuestra época es importante conocer la gama de posibilidades que nos ofrece la tecnología, y así sacar un mayor beneficio de ella. Por lo tanto es muy bueno por que en el trabajo esta los beneficios de los medios de almacenamiento y que función cumple cada uno de ellos. Aun sin saber cuando estemos utilizando medios de almacenamiento los utilizamos muchos como memorias, etc.……

4

DIFERENTES TIPOS DE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Y SUS USOS MÁS FRECUENTES.

Una parte fundamental de un ordenador es su capacidad de leer y almacenar datos. De leer datos porque sin leer datos ni tan siquiera podría ponerse en marcha y de archivar datos porque si no podemos guardar nuestro trabajo ¿para que queremos el ordenador? En este tutorial repasaremos los diferentes sistemas de almacenamiento con los que cuenta un ordenador. Antes de continuar, quiero reseñar que el tamaño (físico) de muchos de estos sistemas de almacenamiento se miden en pulgadas (') y su capacidad en bytes. Un byte es igual a 8 bits. La progresión natural de estos es 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 y 1.024, por lo que un kilobyte (Kb) no son 1.000 bytes, sino 1.024 bytes. Igualmente, un Megabyte (Mb) es igual a 1.024 Kb y un Gigabyte es igual a 1.024 Kb. Este es el motivo de que, entre otras cosas, los discos duros nunca coincidan con el tamaño que nos dice el fabricante.

DISQUETES

Es el primer sistema de almacenamiento extraible que se instaló en un PC. Los primeros disquetes salieron al mercado en 1.967 como dispositivos de solo lectura. Posteriormente, en el año 1.976, salieron al mercado los primeros disquetes aplicados a PC, de 5.25', que consistían en un estuche de cartón y en su interior un disco de plástico recubierto de material magnetizado, con una capacidad en los últimos modelos de 1.2 Mb. En el año 1.984 aparecen los primeros disquetes de 3.5”, con un estuche de plástico rígido y un disco de plástico de mayor densidad, lo que a pesar de la reducción de tamaño permitió incrementar la capacidad. Con una capacidad en principio de 360 Kb (una sola cara) pasó en 1.986 al formato DS o Double Side (2 caras x 360 Kb.) y posteriormente, en el año 1.987, a los disquetes de alta densidad (HD o High Density), de 1.44 Mb. (2 caras x 720 Kb.). Estos son los mismos que utilizamos hoy en día, convirtiendo a las disqueteras de 3.5' en el elemento que menos ha evolucionado en la historia del PC, ya que no ha cambiado en nada en los últimos 20 años (de hecho, una disquetera de 1.987 es exactamente igual a una de 2.006 y funciona perfectamente en cualquier ordenador actual, por potente y avanzado que sea, al igual que el disquete correspondiente).

INTRODUCCION 4

5

DIFERENTES TIPOS DE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Y SUS USOS MÁS FRECUENTES. 5 DISQUETES 5 5 FAT32 10

LAPICES DE MEMORIA 10 TARJETAS DE MEMORIA 11

SECURE DIGITAL (SD) 11 TRANSFLASH O MICRO SD 12 COMPACT FLASH (CF) 12 El ZIP 13 DVDS 14 ¿QUE MEDIO DE ALMACENAMIENTO ES MAS SEGURO O MEJOR COMO COPIA DE SEGURIDAD Y TRANSPORTE DE DATOS? 14 TEMA: DISCOS MAGNÉTICOS. 16 DISCOS MAGNÉTICOS 16 INTRODUCCIÓN: 16 2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE DISCOS MAGNETICOS: 16 UNIDAD DE DISCOS: 18 MATERIAL DE SOPORTE MAGNÉTICO: 18 Cabezal de lectura/escritura: 19 Motor de impulsos o de posicionamiento de los cabezales: 19 Tarjeta controladora (Interfaces IDE-SCSI): 19 Pistas, sectores, cilindro: 20 COMPOSICIÓN DE DISCOS DUROS. 20 FABRICACIÓN DE LOS DISCOS DUROS: 20 (1) El transductor magnético o cabeza. 21 (2) El medio de almacenamiento o disco. 21 SUSTRATO: 21 TEXTURING: 22 LIMPIEZA: 22 PULIMENTADO. 23 PRUEBA. 23 Caras: 24 Pista: 24 Sectores: 24 Capacidad de un disco 24 DISQUETES DE 3 ½ 26 DISCOS MAGNÉTICO-ÓPTICOS 26 La escritura tiene dos fases: 27 TIPOS DE CINTAS MAGNÉTICAS: 28

6

Carrete de Cinta Magnética: 28 Cartucho de Cinta: 29 Cartuchos de 0.5" 29 Mini cartuchos DC 2000 29 Cintas blandas 30 Cintas de Audio Digital (DAT): 30 Cintas de 8 mm o Hexabyte: 30 RECOMENDACIONES PARA EL MANTENIMIENTO: 31 CARTUCHOS: 32 CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE DISCOS: 32 FORMAS DE ALMACENAMIENTO: 35 CODIFICACIONES DE GRABACIÓN DE DISCOS: 36 GRABACIÓN: 37 LECTURA: 38 INTERFACES DEL SISTEMA (IDE-SCSI): 39 Interfaces a nivel de dispositivo: 39 Interfaces a nivel de sistema: 39 Características del IDE 40 CARACTERÍSTICAS DEL SCSI. 40 DISQUETES. 41 VENTAJAS: 41 VENTAJAS: 42 INCONVENIENTES: 42 UNIDADES DE CINTA (STREAMERS). 42 VENTAJAS: 42 INCONVENIENTES: 42 MEMORIA RAM. 42 VENTAJAS: 42 PAPEL. 42 VENTAJAS: 43 NUEVA VIDA PARA LOS DISCOS FLEXIBLES 44 LIGHTSCRIBE: 44

Posteriormente salieron unos disquetes de EHD (2.88 Mb), que no tuvieron ningún éxito en el mercado. Los disquetes, aunque cada vez se usan menos, siguen siendo útiles como medio de arranque del PC y para transportar archivos de pequeño tamaño (hasta 1.4 megas). En el año 1.995, Sony sacó al mercado unos discos ópticos denominados LS-120, en formato 3 ½', con una capacidad de 120 Mb, que debido a la lentitud de lectura y al alto precio tanto de los disquetes como de las disqueteras (estas ultimas también podían leer los disquetes de 3 ½' normales) y a que eran bastante sensibles al medio (temperatura, polvo, humedad), tampoco tuvieron demasiado éxito.

DISCOS DUROS Es el medio de almacenamiento por excelencia. Desde que en 1.955 saliera el primer disco duro hasta nuestros días, el disco duro o HDD ha tenido un gran desarrollo. El disco duro esta compuesto básicamente de:

7

- Varios discos de metal magnetizado, que es donde se guardan los datos. - Un motor que hace girar los discos. - Un conjunto de cabezales, que son los que leen la información guardada en los discos. - Un electroimán que mueve los cabezales. - Un circuito electrónico de control, que incluye el interfaces con el ordenador y la memoria caché. - Una caja hermética (aunque no al vacío), que protege el conjunto. Normalmente usan un sistema de grabación magnética analógica. El número de discos depende de la capacidad del HDD y el de cabezales del numero de discos x 2, ya que llevan un cabezal por cada cara de cada disco (4 discos = 8 caras = 8 cabezales). Actualmente el tamaño estándar es de 3.5' de ancho para los HDD de pcs y de 2.5' para los discos de ordenadores portátiles. Por el tipo de interfaces o conexión, los discos duros pueden ser IDE (ATA), Serial ATA y SCSI, pudiendo ir estos conectados bien directamente al ordenador o utilizarse como medios externos, mediante una caja con conexiónUSB, SCSI o FireWire. Las principales diferencias entre estos tipos de conexiones son:

IDE (ATA / PATA) Son los más extendidos. A partir del estándar ATA/133, con una velocidad de hasta 133 MBps y una velocidad de giro de 7200 rpm, entraron en competencia directa con los HDD SCSI, con la ventaja de una mayor capacidad y un costo mucho menor.

Serial ATA (SATA) Es el nuevo estándar para HDD. Hay dos tipos. SATA1, con transferencia de hasta 150 MBps y SATA2 (o SATA 3Gb), con transferencia de hasta 300 MBps. La velocidad de giro de los discos duros actuales es de 7.200 rpm, llegando a las 10.000 rpm en algunas series de discos duros de alta velocidad. En cuanto a los discos duros para portátiles, la velocidad de giro es de 5.400 rpm, si bien están saliendo al mercado algunos modelos a 7.200 rpm.

TT Estos discos deben estar conectados a una controladora SCSI. Han sido mas rápidos que los IDE y de mayor capacidad hasta la aparición del ATA/100, permitiendo una velocidad de transmisión de hasta 80 MBps, y discos con una velocidad de giro de unas 10.000 rpm. El estándar SCSI ha evolucionado en velocidad a través del tiempo, pero también lo ha hecho la velocidad de los discos duros SATA, relegando a los discos SCSI prácticamente al sector de grandes servidores. Básicamente, el disco duro se divide en:

PISTAS Que son un conjunto de circunferencias concéntricas dentro de cada cara.

8

CILINDROS Que es un conjunto de pistas de todas las caras (2 por disco), alineadas verticalmente.

SECTORES Que son cada una de las divisiones de las pistas. Actualmente tienen un tamaño fijo de 512 bytes. Antiguamente, el numero de sectores por pista era fijo, con lo que al ser estas circunferencias, se desperdiciaba mucho espacio. Con la aparición de la tecnología ZBR (Zone Bit Recording, o grabación de bits por zona) se solucionó este problema, al hacer que cada pista tenga mas sectores que la anterior. Esto hace por un lado que la capacidad de los discos, a igual tamaño físico, sea mayor y por otro que la velocidad de lectura se incremente según las pistas se alejan del centro, al leer el cabezal más información en cada giro del disco. Naturalmente, esta información hay que direccionarlo. Hay dos sistemas de direccionamiento. El CHS (Cilindro, Cabeza, Sector), con el que se puede localizar cualquier punto del HDD, pero con el inconveniente de la limitación física para discos de gran capacidad y el LBA (direccionamiento Lógico de Bloques), que consiste en dividir el HDD entero en sectores y asignarle un único número a cada uno. Este es el sistema que se usa actualmente. Así mismo, el HDD tiene que estar estructurado. Esta estructura consta de:

MASTER BOOT RECORD (MBR) Es un sector de 512 bytes al principio del disco (cilindro 0, cabeza 0, sector1), que contiene información del disco, tal como el sector de arranque, que contiene una secuencia de comandos para cargar el sistema operativo.

TABLA DE PARTICIONES Alojada en el MBR, a partir del byte 446. Consta de 4 particiones de 16 bytes, llamadas particiones primarias, en las que se guarda toda la información de las particiones.

PARTICIONES Son las partes en que dividimos el disco duro. El tema de las particiones es bastante largo de explicar, por lo que baste decir que un disco solo puede tener 4 particiones, una extendida y 3 primarias, si bien dentro de la extendida se pueden hacer particiones lógicas, que son las que el HDD necesita para que se pueda dar un formato lógico del Sistema Operativo. También existen unos SISTEMAS DE FICHEROS, que para DOS y WINDOWS pueden ser de tres tipos:

FAT16 (o simplemente FAT) Guarda las direcciones en clúster de 16 bits, estando limitado a 2 Gb en DOS y a 4 Gb en Windows NT. Para los archivos debe usar la convención 8.3 (nombres de hasta 8

9

dígitos + extensión de 3, separados por punto), Todos los nombres deben crearse con caracteres ASCII. Deben empezar pon una letra o numero y no pueden contener los caracteres (. ' [ ] : ; | = ni ,). Este sistema de ficheros, por su sencillez y compatibilidad, es el utilizado por todos los medios extraíbles de almacenamiento, a excepción de los cds y dvds.

FAT32 Guarda las direcciones en clúster de 32 bits, por lo que permite discos de hasta 32 Gb, aunque con herramientas externas a Microsoft puede leer particiones mayores, con un límite en el tamaño de archivo de 4 Gb, lo que lo hace poco apto sobre todo para trabajos multimedia. Apareció con Windows 95 OSR2 y para pasar un HDD de FAT a FAT32 era necesario formatear el HDD hasta que Windows 98 incorporó una herramienta que permitía pasar de FAT16 a FAC32 sin necesidad de formatear.

NTFS Diseñado para Windows NT, esta basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft, usado por el sistema operativo OS/2 de IBM. Permite definir clúster de 512 bytes, que es lo mínimo en lo que se puede dividir un disco duro, por lo que a diferencia de FAT y FAT32 desperdicia poquísimo espacio. Debemos tener en cuanta que la unidad básica de almacenamiento es el clúster, y que en FAT32 el clúster es de 4 Kb, por lo que un archivo de 1 Kb ocupará un clúster, del que se estarán desperdiciando 3 Kb. Además, NTFS admite tanto compresión nativa de ficheros como encriptación (esto a partir de Windows 2000). NTFS tiene algunos inconvenientes, como que necesita reservarse mucho espacio del disco para su uso, por lo que no se debe usar en discos de menos de 400 Mb, no es accesible desde MS-DOS ni con sistemas operativos basados en el y es unidireccional, es decir, se puede convertir una partición FAT32 a NTFS sin formatear ni perder datos, pero no se puede convertir una partición NTFS a FAT32. Reseñar que el programa Fdisk, utilizado para crear las particiones, al estar basado en DOS, reconoce las particiones NTFS como Non-DOS.

LAPICES DE MEMORIA Creados por IBM en 1.998 para sustituir a los disquetes en las IBM Think Pad, los lápices de memoria (también llamados Memory Pen y Pendrive) funcionan bajo el Estándar USB Mass Storage (almacenamiento masivo USB). Los actuales Pendrive usan el estándar USB 2.0, con una transferencia de hasta 480 Mbit/s, aunque en la práctica trabajan a 160 Mbit/s. Están compuestos básicamente por: - Un conector USB macho

10

- Un controlador USB, que incorpora un pequeño micro RISC y mini memorias RAM y ROM - Uno o varios chips de memoria Flash NAND - Un cristal oscilador a 12 Mh para el control de flujo de salida de datos Dependiendo de su capacidad (pueden llegar hasta los 60 Gb), se puede trabajar con ellos como si de un disco duro se tratase, incluso (si la placa base del ordenador lo permite) arrancando desde ellos. Tienen grandes ventajas sobre otros sistemas de almacenamiento, como su rapidez, resistencia al polvo, golpes, humedad, etc. (dependiendo de la carcasa que contenga el Pendrive) y estabilidad de los datos. Como inconveniente, resaltar que por la propia naturaleza de las memorias Flash, tienen una vida útil limitada (aunque esta es bastante larga, de millones de ciclos), por lo que con el paso del tiempo se van volviendo mas lentos. Su bajo coste actual los convierten en el 3er sistema de almacenaje más económico en relación capacidad/precio (por detrás de los discos duros y de los cds, y dvd, s, aunque con grandísimas ventajas sobre estos últimos). Actualmente quizás sea la forma más cómoda y compatible de transportar datos. Puede tener diferentes formas y tamaños, por lo que es bastante fácil de llevar, son bastante seguros, con capacidades de hasta 4 Gb en los formatos más habituales, aunque en continuo crecimiento, y al ir conectadas por puerto USB y reconocerse como unidad de almacenamiento masivo, en los ordenadores con SO actuales (Windows XP) no necesita drivers especiales, por lo que se puede conectar a cualquier ordenador sin problemas.

Una variante de los lápices de memoria son los reproductores de MP3 y MP4. Estos no son más que lápices de memoria a los que se les ha incorporado una pila, una pantallita, una salida de audio y un chip programado para leer y reproducir ciertos archivos, de música en el caso de los MP3 y de música y video en los MP4, y controlar las demás funciones. Evidentemente, un MP3 también nos puede servir para transportar datos de un ordenador a otro, ya que, en la inmensa mayoría de los casos, los ordenadores lo reconocen como sistema de almacenamiento masivo.

TARJETAS DE MEMORIA Basadas en memorias del tipo flash, pero, a diferencia de los lápices de memoria, sin controladores, por lo que necesitan de unidades lectoras para poder funcionar. Los tipos más comunes son:

Secure Digital (SD)

11

Con una capacidad de hasta 4 Gb, son las más empleadas. Basadas en las MMC, algo anteriores en su creación, son físicamente del mismo tamaño, aunque algo mas gruesas las SD. También son mas rápidas que las MMC y tienen una pestaña anti sobre escritura en un lateral.

TransFlash o Micro SD Usadas en telefonía Móvil. Con adaptador para lectores de tarjetas

Compact Flash (CF) Con una capacidad de hasta 8 Gb.

Multimedia Card (MMC) Con una capacidad de hasta 1 gb

Mini MMC Usadas sobre todo en telefonía móvil. Con adaptador para lectores de tarjetas.

Smart Media (SM) Con una capacidad de hasta 256 Mb.

XD Tarjeta propietaria de Olympus y Fujitsu, con una capacidad de hasta 1 Gb. Este medio esta en plena evolución, por lo que las capacidades son solo orientativas. Entre ellas existen diferencias, tanto de velocidad de transmisión de datos (incluso entre tarjetas del mismo tipo) como, sobre todo, de forma y tamaño. Es un medio practico de transportar información debido a su tamaño y capacidad, pero tiene la desventaja sobre los lápices de memoria de que es necesario un adaptador para poder leerlas.

UNIDADES ZIP En el año 1.994, la empresa Omega saca al mercado un sistema de almacenamiento denominado ZIP, con un formato de 3 ½”, pero bastante más gruesos (casi el doble) que un disquete. Con una capacidad en principio de 100 Mb y posteriormente de 250 Mb, pronto se convirtió en una excelente solución para el trasporte de archivos y copias de seguridad, al ser mucho mas rápidos que los disquetes, mas resistentes y mucho mas estables en las grabaciones. En la actualidad, en su formato domestico, hay ZIP de hasta 1.44 Gb (750 Mb sin comprimir).

12

La salida de los ZIP, en buena parte, impidió el desarrollo de los LS-120, ya que eran más económicos, mucho más rápidos y menos sensibles al medio que estos. El ZIP, al igual que el disquete, se puede usar como si fuero un disco mas, pudiéndose ejecutar programas desde el (incluso SO, arrancando desde el ZIP), trabajar con los datos almacenados en el, etc.

El ZIP Esta formado por un estuche de plástico rígido y en su interior un disco de materias plástico magnetizado, mucho mas denso que el utilizado en los disquetes. Necesitan unas unidades lectoras especiales, que pueden ser tanto internas (conectadas a IDE o SCSI) como externas (tanto paralelo como USB), lo que las hace mas interesantes aun. Estas unidades, en el ámbito profesional, son de una gran importancia, ya que unen a una excelente velocidad de acceso una gran capacidad de almacenamiento (hay sistemas ZIP con una capacidad de hasta 1.6 Tb (1 Terabyte (TB) = 1 Gb x 1024), lo que las hace ideales para copias de seguridad masivas, sustituyendo a los sistemas STREAMER de cinta, que si bien tienen una gran capacidad, son extremadamente lentos (comparados con los discos duros y con las unidades ZIP) y, al ser cintas magnéticas, bastante propensas a dañarse (al igual que una cinta de casete o de video, basta con que estén cerca de una fuente imantada, como un altavoz, para que se puedan dañar los datos que contengan). Si bien para su uso profesional son sumamente interesantes, para el uso domestico nunca han tenido una gran difusión, debido a la aparición en el mercado de los cds grabables y, posteriormente, de los dvd´s.

CDS Desde su aparición para uso en ordenadores en 1.985 han evolucionado bastante poco. Algo en capacidad (los más usados son los de 80 minutos / 700 Mb), aunque bastante en velocidad de grabación, desde las primeras grabadoras a 1x (150 Kb/s) hasta las grabadoras actuales, que graban a una velocidad de 52x (7.800 Kb/s). Los cds se han convertido en el medio estándar tanto para distribuir programas como para hacer copias de seguridad, grabaciones multimedia, etc., debido a su capacidad relativamente alta (hay cds de 800 mb y de 900 Mb) y, sobre todo, a su bajo coste. Es el medio idóneo para difundir programas y datos que no queramos que se alteren, ya que una vez cerrada su grabación, esta no se puede alterar, salvo en los cds del tipo regrabable, que nos permiten borrarlos para volver a utilizarlos, con una vida útil (según el fabricante) de unas 1.000 grabaciones. Dado el sistema de grabación por láser, el cual detecta tanto tamaño como forma, hay en el marcado gran variedad de formatos. Desde el estándar redondo de 12 cm y los de 8 cm, de 180 mb de capacidad, hasta sofisticados cds de diversas formas, empleados sobre todo en publicidad. Si bien los cds tienen de momento un buen futuro, no pasa lo mismo con las grabadoras de cds, que con la aparición de las grabadoras de dvds y la compatibilidad de estas para grabar cds han ido desapareciendo poco a poco.

13

DVDs Por su mayor capacidad (de 4.5 Gb en los normales y de 8,5 Gb en los de doble capa) y mayor calidad en la grabación, es el medio ideal para multimedia de gran formato y copias de seguridad de gran capacidad. Existen dos tipos diferentes de e DVD: DVD – R y DVD +R. Ambos tipos son compatibles en un 90% de los lectores y su diferencia se debe mas a temas de patentes que a temas técnicos (aunque existen algunas pequeñas diferencias). En cuanto a los grabadores de DVD, si bien en un principio salieron a unos precios altísimos, en muy poco tiempo son totalmente asequibles, y al poder grabar también cds han desplazado al tradicional grabador de cds. Al igual que ocurre con los cds, una vez cerrada su grabación, esta no se puede alterar, pero también existen DVDs regrabables, tanto +R como –R. Hay también DVD de 8 cm. que son usados por algunas videocámaras digitales en sustitución de la tradicional cinta de 8 mm.

Mención especial en este apartado merecen los DVD-RAM, muy poco difundidos, pero que permiten trabajar con ellos como si de una unidad más de disco se tratara (leer, modificar, grabar...)

¿QUE MEDIO DE ALMACENAMIENTO ES MAS SEGURO O MEJOR COMO COPIA DE SEGURIDAD Y TRANSPORTE DE DATOS? Pues bien, de todos los medios de almacenamiento descritos en ese tutorial, hoy en día el menos útil y seguro es el disquete. Primero por su escasa capacidad, que lo hace solo recomendable para el transporte de archivos pequeños (un documento de texto, unos drivers ligeros y poco más) y segundo por su escasa fiabilidad, ya que son muchos los factores que influyen en su buen funcionamiento y es casi normal que tengamos un archivo guardado en un disquete y al cabo de un tiempo no podamos recuperarlo. A esto hay que unir una muy alta sensibilidad a los campos magnéticos. De hecho son ya muchos los fabricantes de PC (y no hablemos de portátiles) que no incluyen la tradicional disquetera en sus configuraciones, sustituyéndolas por lectores de tarjetas. En cuanto a las unidades Zip, si bien son bastante fiables, tienen el problema de su baja capacidad (al menos dentro de unos costos razonables), así como de depender de un lector específico. Este último punto paliado en parte por la existencia de dispositivos portátiles. También tienen una alta sensibilidad a los campos magnéticos. La salida de los lápices de memoria y de las memorias Flash han llevado a estos medios a un uso casi exclusivo a nivel profesional. En lo referente a seguridad con vistas a emplearlos como copias de seguridad y salvaguardia de información, así como para el transporte de datos, la lista de

14

preferencias la encabezaría el DVD, seguido del CD para cuando necesitemos una menor capacidad. Este primer puesto se debe sobre todo a la longevidad en cuanto a la conservación de los datos, que es aproximadamente de 30 años (según datos de los fabricantes) estando bien conservados y a su poca o casi nula sensibilidad a factores tales como los campos magnéticos. También influye en esta posición la facilidad de almacenamiento y transporte que tienen. También a su favor está el que con un simple lector de DVD o de CD (ya sea incorporado al equipo o externo) podemos acceder a los datos, independientemente del sistema operativo que usemos (siempre que sea compatible) y al ordenador que usemos para leer estos datos. Igualmente a su favor está el tema del costo, tanto el costo absoluto del medio como el costo por Gb de información almacenada, siendo este último, en el caso del DVD, el mejor después del costo por Gb de los discos duros de alta capacidad. Otro medio de almacenamiento muy seguro es el disco duro, con una gran capacidad y rapidez de acceso. Los inconvenientes que presenta son las posibilidades de fallo mecánico, una sensibilidad a los campos magnéticos media, una menor flexibilidad a la hora de cambiarlos de ordenador y un más delicado almacenaje y transporte. También pesa en su contra la incompatibilidad que podemos encontrar con otros ordenadores en base a su capacidad y a su sistema de archivos. Recordar que no todos los ordenadores soportan mas de cierta capacidad de disco y que una partición NTFS (para particiones grandes o archivos muy grandes) no es accesible desde una partición FAT32. Buena parte de estos puntos en contra se solucionan con un sistema de disco duro externo, pero este sistema nos sigue limitando su uso a ordenadores que cuenten con USB y con un sistema operativo que soporte este tipo de dispositivos. Las tarjetas de memoria (o memorias Flash) son bastante fiables y sumamente fáciles de transportar... y de perder. Son ideales para el transporte de datos, aunque dependen de un lector que debe soportar el tipo de tarjeta que estemos usando. Quizás la más extendida sea la del tipo SD. En cuanto a capacidad, en la actualidad podemos encontrarlas de 4Gb, lo que casi las iguala con los DVD de una capa. Los lápices de memoria y MP3 (al fin y al cabo memorias Flash con el lector incluido) tienen las mismas ventajas e inconvenientes que las tarjetas de memoria, si bien hay que sumarles el inconveniente de la fiabilidad, que depende mucho de la calidad del aparato en sí. En ambos casos la necesidad de drivers en versiones anteriores a Windows XP y la necesidad de uso de puertos USB o de lectores de tarjeta ya instalados les resta bastantes puntos frente a los tradicionales CD y DVD, unido a que estos dispositivos no suelen funcionar en versiones anteriores a Windows 98 SE. He querido dejar para el último comentario el tema de las copias de seguridad en empresas con un gran volumen de información. Para estos casos el mejor medio de almacenamiento en su función de copia de seguridad es un buen sistema NAS (Network Attached Storage). Estos sistemas, en el ámbito profesional, pueden llegar a una capacidad de almacenamiento de hasta 1.6 Tb (1 Terabyte (TB) = 1 Gb x 1024), con una gran velocidad de acceso y transferencia. Un punto en su contra puede ser el costo, que es bastante alto, pero para las empresas a las que va destinada esta solución este es un tema secundario comparado con la conservación de sus datos.

15

TEMA: DISCOS MAGNÉTICOS. DISCOS MAGNÉTICOS

INTRODUCCIÓN: Los discos magnéticos, ya sean discos duros o flexibles, son utilizados, junto a las unidades de CD-ROM y unidades de DVD, entre otras, como dispositivos de almacenamiento secundario. A diferencia de la memoria principal, cuyos datos permanecen en ella un tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica), son capaces de conservar la información de manera permanente, o al menos mientras su estado físico sea óptimo, puesto que un mal uso o mantenimiento de los mismos, así como la acción de condiciones externas, pueden alterar y perjudicar su funcionalidad.

Podemos realizar, por tanto, una clasificación de los tipos de periféricos, distinguiendo de esta forma: periféricos de entrada, como el teclado, el ratón o el escáner, con los que introducimos datos que queremos procesar y que posiblemente queramos guardar, ya sea para una modificación posterior o no necesariamente con este fin; periféricos de salida, tales como el monitor o la impresora, que muestran información procedente de la memoria (datos o programas); de entrada y salida, como los modems; y por último los dispositivos de almacenamiento, encargados de guardar y recuperar la información a la que nos referimos. No obstante, a pesar de que los CDs y los discos tienen la misma finalidad, se distinguen en muchos aspectos tales como su tecnología, modo y capacidad de almacenamiento, tiempo de acceso y transferencia de bytes, seguridad y mantenimiento de los datos, así como en el coste de fabricación. Desde el punto de vista de almacenamiento de la información, mientras que en los discos magnéticos es la acción de un campo magnético el que realiza la lectura/escritura, en un CD esta es realizada por efecto de un rayo láser. Dentro de los discos magnéticos, nos centraremos mayormente en su tecnología, materiales para su fabricación, estructura interna y modo de lectura/escritura de bytes.

2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE DISCOS MAGNETICOS:

A continuación citamos algunas características generales de los discos magnéticos: 1. Un disco magnético (rígido o flexible) es un soporte de almacenamiento secundario, complemento auxiliar de la memoria principal o memoria RAM (memoria electrónica interna de capacidad limitada, mucho más rápida, pero volátil).

16

2. Capacidad para almacenar grandes cantidades de información en espacios reducidos con el consiguiente bajo costo por byte almacenado. 3. Es memoria “no volátil”, es decir, guarda la información aunque se retire el suministro de energía eléctrica. 4. Acceso directo a la información, es decir, accede más rápidamente al lugar donde se encuentran los datos a leer o escribir, sin necesidad de buscar los bloques de datos que le preceden (como ocurría antiguamente con las cintas magnéticas). Los datos se guardan en archivos, a los que se acceden mediante su nombre. 5. Gran parte de los procesos de E/S tienen como origen los discos magnéticos, debido a: 5.1. La mayoría de los programas de almacenan en discos, constituyendo ejecutables. 5.2. Para ejecutarlos, se pasa de disco a memoria una copia de los archivos que necesitará el programa. Los resultados van en sentido contrario (memoria a disco), formando parte del mismo archivo o de otro distinto. 5.3. Sirven para simular “memoria virtual”, lo que permite una memoria mayor que la principal y por tanto ejecutar más procesos e incluso mayores a la capacidad de la memoria principal. 6. Los disquetes son utilizados como copias de seguridad de archivos importantes o para el transporte de programas y datos. 7. Dentro de los discos duros distinguimos entre los fijos (PACK), que se instalan por medio de una controladora de discos magnéticos; y los removibles (Disk Pack), que pueden ser desmontados para su transporte.

8.

Mantenimiento de discos magnéticos:

8.1. Los discos magnéticos son medios de almacenamiento “delicados”, pues si sufren un pequeño golpe pueden ocasionar daños en la información o un CRASH en el sistema. 8.2. El cabezal debe estar lubricado para evitar daños al entrar en contacto con la superficie del disco. 8.3. Se debe evitar que el equipo se coloque en zonas donde se acumule calor, para no provocar la dilatación de piezas. 8.4. A pesar de estar cerrado herméticamente, hay que evitar las partículas de polvo alrededor de sus circuitos. 8.5. No mover el equipo estando encendido, para evitar daños en los discos, por el movimiento inadecuado de sus cabezas.

17

3.

CLASIFICACIÓN DE SOPORTES MAGNÉTICOS:

3.1. DISCOS DUROS. 3.1.1. Estructura de discos duros. Los discos duros son dispositivos de almacenamiento secundario para registrar información masiva, programas y datos en ordenadores personales, microcomputadoras, estaciones de trabajo, servidores, etc. Es el más utilizado debido a su gran capacidad (actualmente podemos hablar de discos en servidores con varios TB), fiabilidad y velocidad de acceso a los datos. Se componen básicamente de la caja del sistema y su tarjeta controladora. Sus componentes son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Unidad de discos (platos). Material de soporte magnético. Cabezal de lectura/escritura. Motor de accionamiento de eje o de rotación de la unidad. Motor de impulsos o de posicionamiento de los cabezales. Tarjeta controladora. Pistas, sectores, cilindro.

Veamos con más detenimiento las características de cada uno:

Unidad de discos: Normalmente los discos están constituidos por varios platos, es decir, varios discos duros de material magnético, los cuales se disponen sobre un eje central sobre el que se mueven. Por lo general, suelen girar a una velocidad que oscila entre las 3600 y 7200 r.p.m.

Material de soporte magnético: Está elaborado con una aleación de aluminio recubierta superficialmente con una capa de material magnético. Material con un coeficiente de rozamiento muy bajo y gran resistencia al calor.

18

Cabezal de lectura/escritura: El cabezal de lectura/escritura, está formado por una serie de cabezas dispuestas en forma de pila y que se mueven al unísono. Es lo que se denomina HSA (Head Stack Assembly). Se compone de varios cabezales que se disponen sobre los platos con gran precisión y a distancias pequeñas. Son las responsables de la lectura/escritura de los datos en los discos. La mayoría de discos duros incluye una cabeza a cada lado de los platos, incluso pueden aparecer dos o más cabezas por superficie en grandes ordenadores pensados para una actividad en particular, permitiendo esto reducir la distancia de desplazamiento radial e incrementar el tiempo de búsqueda. Estas no llegan a tocar la superficie de los discos, ya que debido a su gran velocidad de giro crean un colchón de aire sobre el que flotan, a una distancia de micras, reduciendo así el desgaste del disco. En el posible caso de un corte de energía eléctrica, se dispone de un mecanismo, un resorte, que impide que las cabezas toquen la superficie de los platos cuando detectan una reducción de su velocidad. Distinguimos además varios tipos de cabezales: 1. De ferrita. 2. De película delgada. 3. Magneto-resistivos. 4. Motor de accionamiento del eje o de rotación de la unidad: Es el encargado de imprimir velocidad al eje que lleva los platos. Se alimenta de corriente directa gracias a un generador que lleva incorporado. El sistema de regulación de la velocidad se encuentra en la controladora.

Motor de impulsos o de posicionamiento de los cabezales: Motor eléctrico de gran precisión cuya misión es mover la cabeza de lectura/escritura a través de la superficie de los discos (platos) en sentido radial para situarse sobre el sector y el cilindro adecuado.

Tarjeta controladora (Interfaces IDE-SCSI): Puede venir instalada en la parte inferior del sistema o ser fabricada independientemente. Se conecta a la fuente de alimentación y a la CPU. Es la encargada de controlar, mediante sus circuitos electrónicos: La velocidad de giro de los discos (platos). La posición de los cabezales de lectura/escritura. La lectura y grabación de los datos. Este circuito consta, en principio de tres conectores: Dos planos de pistas doradas, utilizados para la comunicación con la CPU; y uno blanco con cuatro patillas AMP hembra (masa, voltajes de +5 y +12 voltios), que lo une con la fuente de alimentación. La velocidad de transferencia de información de la tarjeta debe ser compatible con la de la unidad. Cuando hablamos de interfaces, nos referimos al método utilizado por el disco duro para comunicarse con el equipo, que no es más que la controladora.

19

Esta interfase puede ser IDE o SCSI. Las siglas IDE, Integrated Drive Electronics, provienen de la necesidad de tener la controladora “integrada” con la electrónica del disco rígido. Esto es una ventaja, ya que así se evitan retardos o interferencias en la lectura/escritura. Entre los dos tipos de interfaces descritas, distinguimos ciertas diferencias, de las que hablaremos en el apartado de interfaces.

Pistas, sectores, cilindro: El disco está organizado en platos y estos a su vez se dividen en delgados círculos concéntricos denominados pistas. Las cabezas se mueven desde la pista más externa o pista 0 a la más interna. Podemos definirlo también como la trayectoria circular del plato de un disco por la cabeza. Las pistas están formadas por una agrupación de sectores, que son un conjunto de segmentos concéntricos de cada una de las pistas. Decir que, siendo el byte la unidad de memoria más pequeña y útil, los sectores tienen una capacidad de 512bytes, la cual es determinada en el momento del formateo del disco duro. Algunos modelos permiten especificar su tamaño. Dado que las exteriores son más grandes, tienen un mayor número de sectores. En un sistema con varias superficies y cabeza móvil, aquellas pistas que se acceden en una misma posición constituyen un cilindro, es decir, el par de pistas en lados opuestos del disco toma dicha denominación. En el caso de tener múltiples platos, el cilindro incluye todos los pares de pistas una encima de otra.

Dado que las cabezas están alineadas unas con otras, la controladora puede escribir en todas las pistas del cilindro sin mover el cabezal. Por ello, los discos con más platos son más rápidos.

Composición de discos duros. Fabricación de los discos duros: La industria de los discos duros está atravesando un periodo de crecimiento sin precedentes, pues la tecnología esta revolucionando todos los conceptos de cantidad

20

de información almacenable y costos por megabyte. Veamos ahora los aspectos más generales que se tienen en cuenta en la elaboración de estos dispositivos.

El corazón de esta tecnología lo constituyen dos componentes principales:

(1) El transductor magnético o cabeza. (2) El medio de almacenamiento o disco. Estos dos elementos se relacionan muy directamente, al punto que las características y desarrollo de uno, determinan el optimo diseño d el otro. De acuerdo a su tecnología de fabricación se pueden distinguir dos tipos de discos: discos de óxido de hierro y discos de película delgada. La tecnología de película delgada proporciona métodos más avanzados para producir medios magnéticos y cabezales de lectura/escritura. Tiene una densidad de grabación mucho mayor que la de óxido de hierro, pero su costo es más elevado, se están investigando materiales sintéticos compuestos para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso más reducido. Composición:

Estructuras de película delgada. Sustrato: Los sustratos están la mayoría de las veces hechos de una aleación Al-Mg 5086 (95.4% Al, 4% Mg y 0.15% Cr). Las dimensiones y tolerancias están permanentemente siendo examinadas, pero en general la industria ha establecido diámetros y gruesos estándar. No hace mucho, los drives de 5.25" tenían el tamaño más común en estaciones de trabajo y PCs. Hoy, 3.5" y 2.5" son los tamaños estandar. La densidad de área es la cantidad de información almacenada por unidad de área y este es el resultado de los avances, grabar mucho más por pulgada cuadrada, reduciendo el tamaño del dispositivo y aumentando su capacidad. Una vez que la película de Al-Mg ha tomado forma y tamaño, el siguiente paso es aplicar una capa Ni-P. Esta capa se deposita por un proceso de enchapado sin electricidad y sirve al propósito de proveer un material duro que pueda ser altamente pulido y es relativamente libre de defectos. La composición de la capa afecta muchas características, incluyendo la naturaleza amorfa deseada de la película. Si se permite que se cristalice, el Ni poseerá su propio momento magnético de red y destruye las características magnéticas de la capa delgada activa. Hay que tener cuidado en este proceso para controlar que el estrés en la película no produzca torsión o curvatura. El Ni-P (10%) típicamente agrega varios micrones que ayudan a obtener un alto grado de limpieza en el proceso de pulimentado. El grueso del disco esta estandarizado mientras que el diámetro define sobre todo las dimensiones del drive, el grueso es crítico para la capacidad volumétrica o cuanto se puede almacenar por caja. A veces, la industria ha sido capaz de reducir el grueso del

21

sustrato lo suficiente para incrementar el número de platos o discos con una altura de dispositivo dada. Se espera que en el futuro, sustratos alternativos al aluminio puedan generar características superiores como mayor dureza y alta capacidad, además de mayor homogeneidad de la superficie para obtener discos con una mejor resistencia a daños, menor tamaño y superficies más limpias.

Texturing: Es el proceso de crear una cantidad controlada de aspereza sobre el sustrato. La textura tiene tres razones básicas: - Estabilizar con las líneas la cabeza cuando vuela sobre el disco. - Las líneas crean crestas y valles que reducen el área de contacto entre la cabeza y el disco. - Las líneas proveen una dirección de orientación de tal forma que las señales de lectura son uniformes. El texturing se realiza por medio de una banda transportadora que permite por medio de goteo agregarle a la película una mezcla o suspensión abrasiva de carburo de silicio o de polvo de diamante. El equipo de texturing provee la acción mecánica a través de la rotación del disco, un eje de oscilación, carga de presión de un rodillo y tiempo de proceso. Ahora se está investigando la realización del texturing con tecnología a láser.

Limpieza: Este proceso se presenta de varias formas durante toda la elaboración del disco. Principalmente se destaca en los discos que reciben texturing mecánico para remover los abrasivos que se usaron para producir la rugosidad de la superficie. Muchos pasos acuosos o ultrasónicos pueden ser necesarios así como aditivos especiales. Se debe notar que la superficie esta constituida inicialmente de níquel Ni y por lo tanto puede ser altamente reactiva a ciertas sustancias químicas y condiciones. Estas reacciones pueden fuertemente influenciar los defectos de superficie (bits de error) también como desempeño mecánico de producto terminado.

Sputting: A continuación se procede a depositar tres capas, las cuales constituyen la esencia de los discos de películas delgadas. Después de que la dura superficie de Ni-P es pulida, restaurada y limpiada; una subcapa de cromo Cr, seguida por una capa magnética de aleación de cobalto Co y una cobertura de carbón. La subcapa cumple la función de mejorar las condiciones magnéticas de la capa central de aleación de Co, lo cual no se obtendría muy satisfactoriamente si se depositará directamente sobre el enchape de Ni-P Los materiales ferromagnéticos que se utilizan en la capa magnética son principalmente tres aleaciones basadas en cobalto: CoCrTa, CoPtCr y CoPtNi. La adición de cromo reduce la corrosión potencial.

22

La última capa tiene un propósito protector para aumentar la durabilidad del disco, como el lubricante y barrera de corrosión. El material más utilizado para este fin es el carbón hidrogenado. Este proceso se realiza en un ambiente de presión reducida, utilizando iones de gas Ar que han sido acelerados por alto voltaje para lograr un medio optimo en el procedimiento de deposición de las capas que se logra por medio del bombardeo de un haz de electrones que impacta sobre la película a través de un cátodo.

Pulimentado. La lubricación de la película del disco se conoce como Buff y es la aplicación uniforme de un fluido sobre la capa de carbón; tiene un control minucioso en cuento a la cantidad o tolerancias permitidas, pues esto se refleja en el desempeño del movimiento de la cabeza sobre el disco para controlar la fricción de tal forma que se eviten daños sobre su superficie. Los fluorocarbonos compuestos básicamente de carbón, fluoruro y oxigeno son los mayormente aplicados para lograr alta lubricidad y protección.

Prueba. La prueba del producto realizado tiene dos partes principales, la prueba magnética y la de confiabilidad. La prueba magnética comienza por un gruñido que realiza una cabeza con forma de diamante para remover cualquier aspereza que encuentre sobre la superficie del disco, a un sub-micro nivel. Luego prosigue la prueba de la altura de vuelo o deslizamiento de la cabeza por medio de una cabeza calibrada que mide a través del disco en movimiento, los requerimientos mínimos y en caso de no cumplirse estos el material es descartado. Después se certifica el disco por medio de la escritura y la lectura de algunos datos que permiten medir parámetros como amplitud, resolución y sobreescritura. La prueba de confiabilidad consiste en hacer múltiples pruebas de arranque y parada a través de diferentes estados o condiciones de temperatura, humedad y velocidad. La interfaz cabeza-disco experimenta hasta 10.000 contactos y giro de billones de revoluciones para efectos de monitoreo.

3.2. DISCOS FLEXIBLES. 3.2.1. Estructura de discos flexibles. La estructura física de los disquetes y de los discos duros es similar. En ambos casos podemos distinguir: 1. Caras. 2. Pistas. 3. Sectores.

23

Caras: Son las superficies superior e inferior del disco. Antiguamente, la información sólo se podía grabar en una cara. En la actualidad, todos los discos son de doble cara; de ahí las siglas DS (Double Side) que aparecen en la mayoría de disquetes.

Pista: Es cada uno de los círculos concéntricos en que se dividen las caras del disco. Las pistas se identifican numerándolas de la más externa a la más interna, comenzando por el cero. El número de pistas que hay en un disco depende del tipo al que pertenezca. Si el disco es flexible, este número puede ser de 80 o 40.

Sectores: Cada pista o cilindro se divide a su vez en segmentos llamados sectores. En todos los sectores de un mismo disco cabe la misma cantidad de información. El tamaño más normal de un sector es de 512 bytes. Al igual que las pistas y las caras, los sectores también se numeran, pero comenzando por el uno, pues el correspondiente al cero, también denominado sector de arranque, no está destinado a almacenar datos de un usuario, sino que se dedica a un pequeño programa relacionado con la puesta en marcha del disco.

Capacidad de un disco Dependiendo del número de caras, del número de pistas y del número de sectores por pista, en un disco almacenaremos más o menos información. Esto se puede calcular mediante la fórmula: CAPACIDAD = N.° de caras x N.° de pistas/cara x N.° de sectores/pista x N.° de bytes/sector

24

Tamaño disquete Pulgadas Caras Pistas/cara Sectores/pista Bytes/sector Total sectores Densidad Siglas

360 K 5 1/4” 2 40 9 512 720 Doble DS/DD

720 K 3 1/2” 2 80 9 512 1448 Doble DS/DD

1.2 Mb 5 1/4” 2 80 15 512 2400 Alta DS/HD

1.44 Mb 3 1/2” 2 80 18 512 2880 Alta DS/HD

2.88 Mb 3 1/2” 2 80 36 512 5760 Extra DS/ED

DD = iniciales de doble densidad en inglés (Double Density). HD = iniciales de alta densidad en inglés (High Density). DS = iniciales de doble cara en inglés (Double Side). ED = iniciales de densidad extra en inglés (Extra Density).

En estos dispositivos, los cabezales de lectura y escritura están en contacto con la superficie del disquete cuando rota. Precisamente por ello se produce una pequeña cantidad de abrasión que origina el deterioro de los discos. Disquetes de 5 ¼ Están protegidos por una funda de plástico muy flexible. Este tamaño fue el primero en ser utilizado por los PC y compatibles. La figura muestra el aspecto externo de un disquete de 5 1/4”, donde se pueden observar las siguientes aberturas: 1. CENTRAL: Por donde pasa el eje por el que gira el disco. 2. LECTURA / ESCRITURA: Ranura por donde la cabeza de lectura/escritura lee y graba la información. 3. PROTECCIÓN DE ESCRITURA: Es una muesca colocada en la parte superior derecha, cuya función es la de impedir la grabación de datos, cuando se recubre con la pegatina correspondiente. 4. ALIVIO DE PRESIÓN: Son dos muescas situadas en la parte inferior del formato que ayudan a que no se deforme la envoltura.

25

Disquetes de 3 ½

A diferencia de los anteriores, se caracterizan por ir enfundados en una cubierta de plástico rígida que les confiere una mayor seguridad. Observando la figura, se pueden distinguir los siguientes elementos: 1.

ABERTURA CENTRAL: Por donde pasa el eje de giro de la unidad de disco.

2. PROTECCIÓN CONTRA ESCRITURA: Está constituida por un trozo de plástico deslizante que permite abrir u obturar un orificio, de forma que, cuando éste permanece abierto no se puede grabar nada en el disquete. 3. LECTURA-ESCRITURA: Abertura que permite grabar y leer la información del disco. 4. PROTECTOR DESLIZANTE: Pieza metálica que se desliza al ser introducido el disquete en la unidad de disco y cuya función es la de permitir la lectura / escritura del disquete.

DISCOS MAGNÉTICO-ÓPTICOS Estos discos reúnen las características principales de dos tipos de almacenamiento, óptico y magnético. Cada disquete óptico consta de dos capas: * La primera esta formada con partículas magnéticas, que antes de su primera utilización tienen una magnetización uniforme que representa un cero lógico en todos los bits de posición. * La segunda capa es de aluminio reflectante, y se utiliza para reflejar los rayos láser. Los materiales magnéticos de la primera capa poseen varias propiedades curiosas: una de ellas es el efecto Curie – Weisse, que consiste en la pérdida de su

26

organización magnética a determinadas temperaturas. Otra es la polarización de la luz, que cambia al pasar por un campo magnético. Estas propiedades son aprovechables en los discos ópticos-magnéticos.

La escritura tiene dos fases:

1- Consiste en calentar un sector (512 bytes normalmente) del disco por medio de un láser de alta densidad que se enfría bajo la influencia de un campo magnético. A medida que va bajando la temperatura también lo hace la influencia del campo magnético, y los datos se van fijando sobre el disco. Alternando el magnetismo y los sectores a calentar por el láser escribimos todos los bytes en nuestro disco. 2-

Para leer los datos se utiliza un rayo láser de baja intensidad, que detecta la polaridad de las partículas del disco, traduciéndose los cambios de esta en pulsos eléctricos.

Para rescribir en una zona ya utilizada hay que efectuar un borrado y realizar el mismo procedimiento ya descrito. La capacidad de estos discos es de 200, 500, 1000Mbytes.

3.3.

CINTAS MAGNÉTICAS.

Soporte blando flexible sobre el que se deposita una fina película magnética. Ésta película estará compuesta de diferentes materiales magnéticos: óxido de hierro, Cr, Fe-Co, Co-Ni, etc. Durante los procesos de lectura y escritura, esta banda de material magnetizable debe moverse delante de la cabeza de lectura/escritura, que es la responsable de traducir las señales magnéticas en eléctricas o a la inversa. Las cintas magnéticas han sido, desde siempre, el método más extendido para realizar copias de seguridad, al poseer la ventaja de que tanto el propio hardware como el soporte para datos que utilizan es bastante asequible. Sin embargo, actualmente también existen diferentes alternativas para realizar la misma tarea, alternativas que suelen presentar ventajas en puntos tales como la fiabilidad o la velocidad. Son dispositivos de almacenamiento de tipo secuencial, lo que es su principal inconveniente, ya que no soportan el acceso aleatorio a los datos, por lo que la unidad de lectura ha de explorarla cinta hasta hallar una información específica. Es por esto que, la rapidez de acceso en las cintas es menor que la de discos. En consecuencia, a mayor capacidad de almacenamiento, mayor longitud de la cinta y, consiguientemente, mayor tiempo de acceso. Las cintas suelen utilizarse como medio de soporte para realizar copias de seguridad de discos duros y como soporte para el almacenamiento de grandes bases de datos. En estos sistemas de almacenamiento masivo, la cinta se enrolla en unas bobinas, unos cassettes o en unos cartuchos, y unas poleas se encargan de arrastrar la cinta a

27

una velocidad constante delante de la cabeza de lectura/escritura y de amortiguar los tirones de bobinado de los motores. Estos dispositivos son medios removibles, fiables y económicos con capacidades de almacenamiento elevadas. El inconveniente que sigue existiendo es la falta de estándares que unifiquen los productos existentes.

Los dispositivos de cintas magnéticas pueden tener diferentes densidades de grabación, por lo que deben estar debidamente identificados para que, cuando la información necesite ser procesada, se trabaje de forma adecuada. Otro tipo de identificación es el que toma el nombre de labels o etiquetas. En la etiqueta debe ir el nombre de la cinta, nombre de los archivos, longitud del registro y longitud de bloque. Se usan para diferenciar una cinta de otra.

TIPOS DE CINTAS MAGNÉTICAS: Carrete de Cinta Magnética: Es un medio de almacenamiento secundario, que durante mucho tiempo ha constituido el tipo predominante de unidades de cinta magnética y que se usa especialmente en ambientes dotados con equipos de cómputo medianos y grandes. Adopta forma de cinta continúa y se arrolla en un carrete, en el que está contenida al inicio y se va transfiriendo a otro tras una operación de lectura o escritura. Sus dimensiones más comunes son de unos 0.5’’ de ancho por varios cientos de pies de largo. La cinta es de material plástico revestido de una capa de óxido magnético sobre la que se puede registrar datos en forma de series de puntos magnetizados. Los formatos de cinta dependen del fabricante ya que no tienen un estándar definido. Las pistas se dividen en unidades lógicas llamadas bloques, cada cual puede contener una docena de sectores, uno a continuación del otro. Después de éstos se incluyen códigos de corrección de errores. El formato para numerar los bloques, crear directorios y tablas de asignación de archivos varía considerablemente. Algunos formatos requieren que la cinta esté preformateada.

28

En las cintas magnéticas las densidades de grabación (número de bytes por unidad del medio de registro) se representan en bytes por pulgada de pista (BPI). Se pueden encontrar cintas con densidades de grabación de 800, 1600, 6250 BPI, etc.

Cartucho de Cinta: Sus características son similares a los carretes o bobinas de cinta pero en un espacio mucho más reducido. Contienen placas con base de aluminio que facilitan un posicionamiento más preciso de la cinta. Disponen además, de un mecanismo especial de tensión que evita que la cinta se fuerce. Su principal inconveniente es la falta de estándares al respecto, que impiden que una cinta grabada por un sistema pueda ser leída por otro distinto. En el mercado existen cartuchos con diferentes medidas, por ejemplo de cuatro por seis por cinco octavos de pulgada, dos por tres por media pulgada, etc. Los formatos que principalmente se pueden encontrar son:

•

Cartuchos estándar DC 6000

Sobre una cinta de 1/4 pulgada se graban once pistas. Su presentación es la de un cassette de la mitad de tamaño que una cinta de vídeo, en la que se bobinan aproximadamente entre 300, 400, 600, 1200 pies, etc. La capacidad de almacenamiento puede variar en un rango de 30 MegaBytes hasta 4 GigaBytes, dependiendo de la sofisticación del dispositivo y de la longitud de la cinta. En operaciones start/stop es menos eficiente que las unidades de carrete o los cartuchos de 0.5".

• Cartuchos de 0.5" Presenta grandes diferencias con los cartuchos de 0.25" y actualmente constituyen una alternativa a las unidades de carrete. Las capacidades y tasas de transferencia abarcan un amplio rango y dependen mucho del fabricante.

• Mini cartuchos DC 2000

29

Su presentación se realiza en un cassette más pequeño que el anterior (minicartucho) y similar al de un cassette de audio, con longitudes de entre 140 y 185 pies (39 - 52 m). Estos cassettes poseen un chasis resistente de metal, ruedas de bobinado de precisión y una correa de amortiguación que ofrecen una elevada calidad de grabación y una mínima deformación de la cinta.

• Cintas blandas Las cintas blandas, también conocidas como floppy tapes, son unidades que hacen uso de la controladora de la disquetera y codifica los datos posicionando la cabeza de lectura / escritura directamente sobre la banda magnética. La ventaja de esta opción es que elimina la necesidad de tener que comprar la electrónica de una nueva controladora para este dispositivo.

Cintas de Audio Digital (DAT): Son unidades de almacenamiento con capacidad para grabar hasta varios GigaBytes de información en un único cartucho. Son dispositivos de pequeñas dimensiones, económicos y rápidos, sin embargo sus unidades lectoras son caras y tienen el inconveniente que no existen estándares al respecto. La técnica de grabación empleada con las cintas DAT, conocida como técnica de exploración helicoidal, se basa en que la unidad de lectura / escritura utiliza un tambor giratorio que solapa las pistas de grabación, en lugar de la cabeza de grabación estática que se emplea con las unidades de cinta anteriores. Las cintas de audio digital o DAT son utilizadas en las mismas aplicaciones que las cintas de cuarto de pulgada, como medio de backup, pero con unas características que les permiten disponer de mayores capacidades de almacenamiento y fiabilidad. Son una alternativa de almacenamiento tanto para ordenadores personales, estaciones de trabajo y servidores de red. Tienen capacidades de hasta 16 GB y velocidades de transferencia de hasta 1.5 MB/seg.

Cintas de 8 mm o Hexabyte: Las cintas de 8 mm pueden almacenar varios GigaBytes de información en un único cartucho, pero como sucede con las DATs, sus unidades lectoras tienen precios muy altos. Su aspecto es similar al de las cintas empleadas en los sistemas de vídeo. La técnica de grabación es la misma que la utilizada con las cintas DAT. Existen algunas con capacidades de hasta 25 GB y velocidad de transferencia de hasta 500 KB/seg.

30

1. Otros tipos: En la actualidad se pueden encontrar, jukebox o librerías de cintas de 4 y 8 mm, con capacidades de 8, 16, 32 y hasta 40 cintas. Estos jukebox son unidades robóticas que pueden incorporar incluso varios canales SCSI, para el acceso simultáneo de varios hosts que se utilizan con sistemas HSM (Hierarchical Storage Management System), los cuales gestionan automáticamente el sistema de archivos almacenados en discos duros. De este modo, los archivos menos utilizados son almacenados en el jukebox, dejando el espacio libre para otros que son requeridos con mayor frecuencia. Si los archivos que están contenidos en el jukebox vuelven a ser requeridos, se traspasan al disco duro.

FUNCIONES DE LAS CINTAS MAGNÉTICAS: 1. Efectuar el respaldo de seguridad o backup de los datos almacenados en discos magnéticos, con cierta frecuencia. El backup se puede realizar de tres formas: a) se copia todo el contenido de un disco, b) se copian solo determinados archivos, c)se copian solo los archivos que han sufrido alguna modificación desde el último backup. 2. Almacenar grandes cantidades de datos de forma compacta, información que no es necesario mantener de manera permanente y que en cualquier momento puede ser requerida. 3. Procesar archivos que se trabajan en secuencia. En este caso, las unidades de cinta son más eficientes y baratas que los discos magnéticos. 4. Intercambiar datos en grandes cantidades mediante cintas suele ser más económico y funcional que hacerlo a través de las líneas de comunicación. Pero para esto, los equipos implicados han de leer y escribir en un formato común. 6. Distribución de software. Las unidades de cinta constituyen una preferencia a la hora de distribuir, transportar y cargar programas extensos, como sistemas operativos, gestores de bases de datos, etc., en ordenadores medianos y grandes.

RECOMENDACIONES PARA EL MANTENIMIENTO: Las unidades de cintas magnéticas deben guardarse bajo ciertas condiciones, con la finalidad de garantizar una adecuada conservación de los datos o información almacenada. A continuación se indican las condiciones que deben cumplirse para el óptimo funcionamiento de los dispositivos de cintas magnéticas, de acuerdo al tipo: Cintas Magnéticas:

31

1. La temperatura y humedad relativa del ambiente en que se encuentran almacenados deben estar en el siguiente rango: Temperatura: 4°C a 32°C Humedad Relativa: 20 % a 80 % 2. El ambiente debe contar con aire acondicionado. 3. Las cintas deben colocarse en estantes o armarios adecuados en una "biblioteca de cintas" cerca al equipo de cómputo. 4. Se deben mantener alejadas de los campos magnéticos. 5. Se les debe dar un mantenimiento preventivo en forma periódica, a fin de desmagnetizar impurezas que se hayan registrado sobre ellas.

Cartuchos:

1. La humedad relativa del ambiente en que se encuentran almacenados debe estar en el siguiente rango: Humedad Relativa: 20 % a 80 % 2. La temperatura puede oscilar entre: 5°C a 45°C 3. Deben ser guardados dentro de su caja de plástico. 4. Deben mantenerse alejados de campos magnéticos. 4. OTRAS CARACTERÍTICAS DEL DISCO DURO:

Capacidad de almacenamiento de discos: Unidades de almacenamiento: 1,000 Bytes =

1 Kilobyte (Kb)*

1,000 KB=

1 megabyte (Mb)

1,000 MB=

1 gigabyte (Gb)

1,000 GB=

1 terabyte (Tb)

1,000 TB=

1 petabyte (Pb)

1,000 PB=

1 Hexabyte (Eb)

1,000 EB=

1 zettabyte (Zb)

1,000 ZB=

1 yottabyte (Yb)

1,000 YB=

1 brontobyte **

Se debe considerar que un kilobyte es igual a 1,024 bytes y es este número el que tiene que ser usado cada vez que se efectúen cálculos extendidos. El término brontobyte no existe, sirve únicamente para denominar un número muy grande, fue definido por el comandante de la Marina de los EE UU Rick Kercz en una entrevista para la revista Imaging. Este valor será flotante cada vez que sean designados nuevos nombres para números mayores al yottabyte.

32

Si se quisiera saber cuánta información es un yottabyte, utilizando un módem de 28,800 bauds para transmitir esa cantidad de información se tardaría 11 billones de años. Al escanear una hoja a 200dpi (puntos por pulgada), y utilizando compresión 10:1, el archivo que obtenemos ocupa aproximadamente 50 Kb, es entonces claro que en 1 GB podemos almacenar 20 mil hojas escaneadas. Una página de caracteres ASCII requiere aproximadamente de 2Kb, es así que en 1Gb tendremos 500 mil páginas ASCII. Para Imprimir las 500 mil páginas ASCII se requerirían 2.5 toneladas de papel y 362.8 kilos de papel para imprimir las 20 mil hojas escaneadas. Un segundo de voz (sonido) produce 22 Kb de data digital. Una placa de rayos X escaneada a 10 micrones por píxel requiere casi 1GB. Una micra es algo muy pequeño 1/10,000 m, se dice que es la cantidad que crecen las uñas de las manos cada 15 minutos. A la capacidad real aprovechable, se le denomina capacidad formateada. La máxima capacidad formateada o capacidad neta de la cinta, siempre es inferior a la capacidad bruta de la misma. En el cálculo de la capacidad total de almacenamiento de un disco magnético.

1.

intervienen:

*La densidad lineal de cada pista (indicada en bpi), la cual determina el número de sectores de una determinada longitud que existirán por pista. Para el DOS esta longitud debe ser de 512 bytes. * De la densidad radial de pistas (indicada en tpi), que define el total de pistas (cilindros) por cara. Generalizando, la capacidad neta de un disco o disquete puede calcularse como: Capacidad = Sectores por pista x Tamaño sector (Bytes) x Pistas (cilindros) por cara x Número de caras. No es aconsejable forzar la capacidad máxima que admite cada tipo de disquete, so pena de que a mediano plazo pueda comenzar a perder datos almacenados.

1. Tiempos de latencia y acceso. Para acceder a un sector que está en una cara de un disco, primero el cabezal debe trasladarse hasta el cilindro que contiene la pista donde se encuentra dicho sector, y luego debe esperarse que al girar el disco ese sector quede debajo de la cabeza. Por lo tanto, deben tener lugar dos tiempos: 1. El brazo con la cabeza correspondiente a esa cara se sitúa en pocos milisegundos (tiempo "seek", de posicionamiento) directamente sobre el cilindro seleccionado, o sea

33

sobre la pista del cilindro correspondiente a esa cara. Se considera un valor promedio para este tiempo.

2. Una vez que la cabeza se posicionó sobre dicha pista, los sectores de ésta desfilarán debajo de esa cabeza. Cada uno es leído hasta encontrar aquél cuyo número coincida con el enviado a la controladora, en cuyo caso su campo de datos será escrito o leído. El tiempo que dura esta búsqueda secuencial es el tiempo de latencia o demora rotacional (en promedio es el tiempo de media vuelta). Si el sector buscado estaba en la posición señalada con "X" cuando la cabeza llegó a la pista indicada, este tiempo es el que tarda en llegar hasta la cabeza, para comenzar a ser leído. La suma de estos dos tiempos promedio conforma el tiempo de acceso, o sea es el tiempo que transcurre desde que la controladora ordena al cabezal posicionarse sobre un cilindro, hasta que la cabeza indicada accede al sector buscado. La duración de este tiempo sólo depende del tipo de unidad de disco que se trate: T acceso = t promedio posicionamiento + t promedio latencia. Los fabricantes especifican el tiempo de posicionamiento en vez del promedio total. También suelen "fabricar" un tiempo de acceso que pondera la mejora electrónica obtenida por la acción de un caché de disco (a tratar), cuando se ordena leer una sucesión de sectores ubicados en una misma pista o cilindro, y suponen en forma optimista que esto ocurrirá en el 40% de los accesos ordenados.

6.

Tiempo y velocidad de transferencia de datos:

La velocidad de transferencia de un disco depende: De la velocidad de transferencia interna de la unidad de disco (dependiente de la densidad, y las r.p.m.). Del tiempo de respuesta de la interfaz controladora (EIDE, SCSI), y de la existencia de un caché en ella. De la velocidad del bus al cual la interfaz se conecta (hoy día debe ser PCI). El tiempo de transferencia entre disco y memoria se halla dividiendo los bytes de un sector (512), entre la velocidad de transferencia, y es por lo menos lo que tarda la cabeza en pasar por la zona de datos del sector. En general, a igualdad de velocidad de giro, si se aumenta la densidad lineal (número de bits por cm de pista) se transferirán más bits por segundo. Hoy día esta densidad va en aumento en los nuevos modelos de discos rígidos, dado que con los actuales tipos de cabeza desarrollados se pueden grabar y detectar más bits por cm de pista, por lo que cada vez resultan mayores velocidades de transferencia interna de bits. Esto debe tener como correlato interfaces (IDE o SCSI) que tengan listos rápidamente

34

los datos a escribir o los leídos en un disco, y buses, con un ancho de banda apto para soportar tales velocidades de transferencia entre la interfaz y memoria. También en muchos casos se ha aumentado la velocidad de giro de los rígidos, lo cual a su vez trae aparejado una mayor velocidad de transferencia. Teniendo en cuenta los tiempos descriptos, el tiempo total de entrada / salida que se tarda en atender una orden de lectura (o escritura) que llegó al controlador de la unidad de disco será: T E/S = t posicionamiento + t latencia + t transferencia. Se trata que este tiempo sea lo más corto posible, pues la escritura y lectura de archivos en disco (rígido) es una actividad frecuente en un sistema de computación.

FORMAS DE ALMACENAMIENTO: Los medios de grabación magnética consisten en un soporte que bien puede ser, como ya hemos comentado anteriormente, rígido, en el caso de discos duros (aluminio o cristal cerámico), o blando, en el caso de discos flexibles (más concretamente mylard) o disquetes, cintas, etc., sobre el que se deposita una fina película de un material magnetizable para su grabación. Esta película está compuesta de diferentes materiales magnéticos: óxido de hierro, de cromo, de hierro-cobalto, de cobalto-níquel, etc. Las partículas ferromagnéticas conservan su magnetismo aunque desaparezca el campo que las magnetizó. Los datos se almacenan cambiando el sentido del campo magnético de dicha sustancia. Disponen de una cabeza de lectura y escritura que graba la superficie del disco. Esta cabeza está conformada por un electroimán capaz de inducir campo magnético o detectar el sentido del campo magnético. La cabeza se mueve radialmente mientras que el disco gira en un sentido. La información se almacena en pistas concéntricas, que a su vez, se dividen en sectores, los cuales se dividen en bloques. Entre sector y sector, gaps o separaciones. Las pistas de un disco se crean durante el FORMATEO. El formateo consiste en escribir magnéticamente los sucesivos sectores que componen cada una de las pistas, quedando así ellas magnetizadas. Es en el llamado formateo físico o de bajo nivel, que es actualmente realizado por el fabricante, en el que se determinan el número de pistas y sectores de cada cara del disco. En cada sector, al comienzo, se graba el número de CHS (cilindro, head y sector), que sirve para localizar e identificar cada sector al buscar un dato a modo de “dirección”. En el formateo físico se reservará también un campo de 512 bytes, cuyo contenido se establecerá cuando se escriba el sector. El formateo lógico o de alto nivel implica escribir en el campo de datos de ciertos sectores información exclusiva para el uso del sistema operativo. El formateo lógico es realizado por el usuario mediante el comando format. Se crean entonces en el disco el área de sistema que comprende:

35

*Tabla de particiones. *Sector de arranque “boot” que se encuentra en el primer sector de cada disco. *La FAT (File Alocation Table). *Directorio raíz. En los discos floppy el formateo físico y lógico se realiza en un solo paso. Además un disco flexible no se puede particionar.

CODIFICACIONES DE GRABACIÓN DE DISCOS:

Los discos pueden estar grabados en codificaciones diferentes: *De baja densidad: FM (Modulación de frecuencia) *De alta densidad: MFM (Modulación de frecuencia modificada), MF2M (Modulación de frecuencia doblemente modificada) A continuación se incluye una tabla en donde se resumen las principales características de todos los modos de grabación y lectura magnéticos:

Código

RZ

NRZ

Descripción

Reloj

Densidad de Aplicación Grabación

Cada bit es codificado como un dominio magnético del sentido de polarización que corresponda al valor de Autocontenido Muy baja cada bit, con retorno al nivel cero (zona desmagnetizada) por cada bit. Cada bit es codificado como un dominio magnético del sentido de polarización que Externo Alta corresponda al valor de cada bit, pero sin retorno de cero. Solamente se codifican los Externo Alta

36

Poco utilizado

Poco utilizado

Cintas

NRZI

FM

PE

RB

MFM

bits "1" por un cambio en el sentido de la polarización del dominio correspondiente a ese bit.

magnéticas

Discos y Idéntico al NRZ, en donde Mitad que con disquetes de se introduce un impulso Autocontenido el NRZ densidad auxiliar de reloj por bit. simple Cada bit, dependiendo de que éste sea un "1" o un "0", es codificado como un Teóricamente Cintas cambio, en uno u otro Autocontenido la mitad que magnéticas de sentido, de la dirección de con el NRZI alta densidad polarización del dominio que corresponda a ese bit. .Idéntico al RZ, en donde las zonas Mitad que con Externo Poco utilizado desmagnetizadas se el NRZI polarizan negativamente. Disquetes de Idéntico al FM, en donde Doble que doble densidad se eliminan los impulsos Autocontenido con el FM de reloj innecesarios.

Al guardar los datos en un disco magnético, los bits se pueden orientar horizontal o verticalmente, es decir, grabarlos en la misma pista en el mismo plato o grabarlos en pistas de distintos platos, esto es solo posible en discos ya que son los únicos que consisten en paquetes de varios platos. Cuanto más lejos esté la pista del centro, la densidad de grabación será menor. Por lo tanto en las pistas exteriores los bits estarán más dispersos y en las pistas interiores más apiñados, pero esto no influye en la capacidad del disco, que para aumentarla se debería aumentar la densidad racial, es decir, las pistas por pulgada.

GRABACIÓN: Por la acción de un campo magnético de polaridad reversible que imanta la pista al actuar dicho campo sobre ella al salir a través del entrehierro, un corte realizado en un diminuto núcleo ferromagnético, hoy suplantado por una película delgada inductiva. El ancho del núcleo determina el ancho de la pista.

37

Este campo magnético se crea por una bobina de alambre arrollada sobre este núcleo al circular por ella una corriente eléctrica. El núcleo ferromagnético y la bobina constituyen la cabeza. Todas las pistas de una cara de un disco son leídas o escritas por una misma cabeza, portada por un brazo móvil. La cabeza que queda inmóvil sobre la pista a escribir o leer, mientras el disco gira frente a ella. Existe una cabeza para cada cara de un disco. Los brazos que las soportan se mueven juntos, por lo que, si la cabeza de la cara superior está sobre una cierta pista, la otra estará en una pista de la cara inferior, teniendo ambas pistas el mismo radio. Pero solo una cabeza puede estar activada por vez para leer o escribir sectores de la cara que le corresponde. En una ESCRITURA a la cabeza seleccionada, muy próxima al disco, le llega del exterior por dos cables una señal eléctrica que presenta dos niveles de tensión eléctrica. Con el nivel bajo de tensión se produce la circulación de corriente isn (surnorte) por la bobina que envuelve la pieza, con lo cual, ésta se convierte en un poderoso imán con dos extremos con un polo sur y otro norte. El campo magnético que sale del entrehierro magnetiza y orienta partículas de óxido de hierro de la superficie del disco que pasan frente al entrehierro al girar el disco, convirtiéndolas en microscópicos imanes igualmente polarizados y orientados, cuyo efecto sumado equivale a la existencia de un imán permanente en la superficie de ese tramo de pista. El campo magnético de este imán así creado por la cabeza se manifestará sobre esa superficie magnetizada. Cuando la señal que excita la cabeza cambia del nivel bajo al alto, se invierte el sentido de la corriente ins (norte-sur) que circula por la bobina, lo que cambia, lo que cambia la polaridad magnética en los extremos del núcleo. Mientras dure esa polaridad se generan pequeños imanes en el tramo de la pista que pasó frente a la cabeza, pero de polaridad contraria a los generados a nivel bajo. Su efecto equivale. Análogamente a un imán superficial en ese tramo siguiente de la pista, cuya polaridad es opuesta a la del imán superficial formado en el tramo anterior. Así pues, en la escritura de un disco, en concordancia con cada cambio de nivel de la señal eléctrica binaria que actúa sobre la bobina, cambia de dirección la corriente que circula por ella, resultando una sucesión d imanes permanentes sobre la superficie de la pista que se escribe, siendo cada porción así imantada de polaridad contraria a la que le sigue. Cada uno de estos cambios codifica un uno que se almacena en la pista. La cantidad de ceros que le siguen dependerá de la duración del nivel. Al re escribir un sector la nueva escritura borra la anterior, por lo que no es necesario un paso intermedio para borrar la información antes escrita.

LECTURA: Durante ésta, la misma cabeza censará los campos magnéticos sobre la superficie de la pista accedida, para detectar cada cambio de polarización cuando pasa de una

38

porción de una pista polarizada N-S a la siguiente, polarizada S-N (cuando encuentra enfrentados dos polos). Estos cambios originarán corrientes en la bobina, que aparecerán como breves impulsos eléctricos en los dos cables de la bobina que salen desde la cabeza. Puesto que cada uno de estos impulsos implica una inversión del campo magnético de la pista, y que estos cambios fueron producidos en la escritura cuando cambiaba el nivel de la señal eléctrica que actuaba sobre la bobina se puede reconstruir esta señal. Así es factible leer los unos y ceros que dieron lugar a los cambios de nivel. Esta operación es no-destructiva. Al igual que en la escritura, la cabeza permanece inmóvil en un punto mientras lee, generándose una pista circular en la cara del disco que gira debajo de ella, a la par que deja señales magnéticas en porciones de la misma que grabó. En un disco es factible generar muchas pistas concéntricas separadas, una por vez. Al tener dos caras el disco permite leer el doble de datos antes de desplazar el cabezal a la pista siguiente accediendo una cara y luego a la contraria. Cada vez que en un disco el cabezal se posiciona para acceder a una pista, accede a un cilindro imaginario que contiene pistas, una por cara. Así una vez la cabeza de una cara escribe o lee todos los sectores de una pista de esa cara se puede hacer lo mismo con las restantes pistas del cilindro sin que se mueva el cabezal.

INTERFACES DEL SISTEMA (IDE-SCSI): La interfaces es la conexión entre el mecanismo de la unidad de disco y el bus del sistema. Este define la forma en que pasan las señales entre el bus y es disco. En el caso del disco, como ya mencionamos anteriormente, su interfaces se denomina controladora o tarjeta controladora, la cual a veces se encuentra en la placa madre. Tenemos dos tipos de interfaces:

Interfaces a nivel de dispositivo: Interfaces que usa un controlador externo para conectar discos al PC. Entre otras funciones, el controlador convierte la ristra de datos del disco en datos paralelos para el bus del microprocesador principal del sistema. ST506 y ESDI son interfaces de este tipo. El primero de ellos fue primer interface utilizado en PCs y el siguiente fue su sucesor, que permitía una mayor transferencia de datos.

Interfaces a nivel de sistema:

39

Es una conexión entre el disco duro y su sistema principal, que pone funciones de control y de separación de datos sobre el propio disco (y no el controlador externo). SCSI e IDE son interfaces a nivel de sistema. Nos centraremos en estos últimos.

Características del IDE La mayoría de los discos duros en ordenadores personales son de tecnología IDE, la cual ha sido mejorada y se conoce como EIDE, permitiendo mayor transferencia de datos en menos tiempo. Ligado a este concepto, tenemos lo que se conoce con el nombre de ATA, que define un conjunto de normas que deben cumplir los dispositivos. Derivan de este ATAPI, o Fast ATA, que surgió como contrapartida al EIDE. Esto quiere decir que tenemos el mismo interface IDE, pero con nombres distintos debido a la empresa fabricante. Este interface nos permite un máximo de cuatro dispositivos conectados, CD-ROM, cintas y dos discos, con el problema de no poder transferir datos mientras otro los envía o recibe. La velocidad de un disco duro con IDE, se mide por el PIO (modo programado de entrada y salida de datos), de modo que un disco con PIO-0 transfiere hasta 3,3MB/s, PIO-1 hasta 5,2MB/s, PIO-2 hasta 8,3MB/s. Pero los discos modernos soportan, en su mayoría, hasta PIO-4, hasta 16,6MB/s. Pero los realmente buenos son aquellos discos duros con ULTRA-ATA o ULTRA DMA/33 que puede llegar a picos de transferencia de hasta 33,3MB/s. Este modo es soportado por placas Pentium II con chipset 440LX y 440BX, entre otras.

CARACTERÍSTICAS DEL SCSI. Es un interface diseñado para aplicaciones de propósito general, que permite que se conecten hasta siete dispositivos con un único controlador o hasta quince si es un WIDE SCSI. A diferencia del IDE, este interface nos permite un acceso simultaneo a varios dispositivos, sin necesidad de esperar a que uno acabe su transferencia. Usa una conexión paralela de 8bits que consigue un valor máximo de transferencia de 5MB/s. Actualmente se puede oír hablar de SCSI-2, que no es más que una versión mejorada. Es el interface con más futuro, aunque tiene problemas de compatibilidad entre las diferentes opciones de controladoras, discos duros, impresoras, unidades de CD-ROM y demás dispositivos que usan este interface debido a la falta de un estándar verdaderamente sólido.Las mejoras del SCSI-2 sobre el SCSI, son el aumento de la velocidad a través del bus, desde 5Mhz hasta 10Mhz, duplicando de esta forma el caudal de datos. Además, se aumenta el ancho del bus de 8 a 16bits, consiguiendo velocidades teóricas de hasta 40MB/s. Por cuestiones de velocidad, si un equipo va a funcionar como servidor, servidor de base de datos o como estación gráfica, es más recomendable el uso del interface SCSI.

2. DIFERENCIAS, VENTAJAS E INCONVENIENTES: El ordenador trabaja principalmente con dos tipos de discos: disquetes y discos duros. La diferencia entre unos y otros estriba en que, mientras que los primeros son extraíbles, los discos duros (salvo los removibles) son discos fijos; es decir, residen dentro de la unidad central y no resultan accesibles. Ello es debido a sus especiales

40

características, que les exigen estar protegidos del polvo y de otros agentes contaminantes. Aparte de no ser extraíbles, también se diferencian de los disquetes en: 1.

LA CAPACIDAD:

La del disco duro es muy superior a la del disquete. Actualmente, la mayor capacidad que puede ofrecer un disquete es de 2,88 Mb, mientras que en el caso del disco duro oscila entre un mínimo de 20 Mb y un máximo de 40 GB (40.000 MBytes). 2.

VELOCIDAD DE ROTACIÓN:

360 r.p.m. para disquetes y mayor o igual a 3.600 r.p.m. para discos duros.

1.

VELOCIDAD DE ACCESO A LA INFORMACIÓN DEL DISCO:

Los tiempos de acceso de los discos duros actuales están comprendidos entre los 6 y los 28 ms. La diferencia más clara entre un disquete y un disco duro, es la gran capacidad de almacenamiento de este último. Esto hace que tengamos que tratar de forma diferente a los discos duros de los flexibles. Los discos duros presentan un problema especial que, por otra parte, tiene solución. Al estar en el interior de la computadora no podemos combinarlo con otro de formato diferente o preparado para otro sistema operativo (normalmente se usa DOS pero hay otros SO como UNIX, OS-2 etc.). Este problema deja de tener importancia cuando se usan discos removibles, ya que su utilización es similar a la de los discos flexibles. Con los disquetes y con los removibles no hay problema de reconocimiento por parte de nuestro sistema operativo, porque si no lo reconoce por estar inicializado (formateado) con un sistema podemos introducir otro, pero el disco rígido si trabaja con un sistema operativo, en un principio, ya no puede utilizar otro. Seguidamente, comentaremos una serie de ventajas e inconvenientes del uso de discos magnéticos con respecto a otros medios de almacenamiento de información:

DISQUETES.

VENTAJAS: *Bajo coste de fabricación. *Estandarización de los formatos, como el número de cabezas, sectores, cilindros. *Es extraible y compatible con cualquier sistema. Inconvenientes:

41

*Poca fiabilidad de los datos almacenados. *Escasa capacidad de almacenamiento.

UNIDADES DE CD-ROM: VENTAJAS: *Velocidad de escritura similar a los discos duros. *Gran capacidad a muy bajo coste. *La cabeza de lectura/escritura no va incorporada en el disco.

INCONVENIENTES: *Es de solo lectura. *Solo escribe una sola vez. *El disco no lleva los cabezales incorporados.

UNIDADES DE CINTA (STREAMERS). VENTAJAS: *Seguridad de grabación de los datos. *Gran capacidad a bajo coste.

INCONVENIENTES: *No acceden directamente a la información. *Búsqueda secuencial.

MEMORIA RAM. VENTAJAS: *Mayor rapidez que los discos duros. Inconvenientes: *Elevado coste en relación con su capacidad. *La información contenida en la memoria es volátil, mientras que en los discos duros es estática. *La memoria es mucho menor a la capacidad de discos duros.

PAPEL.

42

VENTAJAS: *Portabilidad. *Suele deteriorarse con más facilidad que un disco duro.

INCONVENIENTES: *No es ecológico. *Las búsquedas son más lentas. * El elevado coste en comparación con la capacidad de las páginas de textos, documentos, etc., que es capaz de almacenar un disco duro.

NOTICIAS Y PERSPECTIVAS DE FUTURO. Chip jubilará al disco duro DiarioTi.com (10.04.2000): Laboratorio estadounidense se encuentra desarrollando un nuevo tipo de memoria magnética que podría superar al disco duro tradicional. Según se indica, los nuevos chips podrían almacenar hasta 400 Gb por centímetro cuadrado. Un grupo de investigadores adscritos al Naval Research Laboratory de EEUU asegura haber desarrollado una nueva tecnología de memorias que hace posible almacenar enormes volúmenes de información en espacios minúsculos. La ventaja de los chips respectos a los discos duros tradicionales es que los componentes magnéticos no requieren de tiempo de inicio, como las computadoras. Es decir, pueden instalarse en aparatos que sólo precisan ser encendidos para comenzar a entregar información, como las computadoras de bolsillo y otros dispositivos de funcionamiento "instantáneo". Otra ventaja sería que al usar el magnetismo se eliminan algunos problemas de estabilidad presentes en los discos duros, en especial al operar sin partes móviles o mecánicas. Según Naval Research Laboratory, la necesidad de sistemas con gran capacidad de almacenamiento y gran portabilidad aumentará a un ritmo sin precedentes dentro de los próximos años. En tal sentido, el grupo indica que para tales dispositivos será un elemento decisivo el que puedan funcionar instantáneamente IBM fabrica disco duro de 1 pulgada Prime Media Press (06.03.98): La compañía IBM trabaja actualmente en el desarrollo de un disco duro del tamaño de una caja de fósforos, que podrá contener hasta 400 Mb, y que será comercializado a un precio de aproximadamente USD 200. Al parecer, los planes de la compañía son presentar un prototipo totalmente funcional durante la feria Comdex Fall, a realizarse el próximo otoño, y lanzar definitivamente el producto al mercado durante 1999.

43

Según ha trascendido, "el gigante azul" no está del todo seguro sobre el uso principal que se dará al nuevo disco duro, aunque ha revelado que los fabricantes de cámaras digitales han expresado especial interés. Otra probable área de aplicación sería la telefonía celular. William Healy, gerente de producción de unidades portátiles de IBM, indicó que el objetivo de la compañía es producir un mini disco duro con capacidad de 1 Gb, y comercializarlo a un precio de USD 100. Según Healy, el producto adquiriría entonces un gran atractivo para diversas áreas de aplicación.

Nueva vida para los discos flexibles (IDG) -- El disco flexible podría estar por volver. La firma Matsushita Kotobuki, más conocida por su marca Panasonic, ha anticipado el lanzamiento de una nueva tecnología capaz de incrementar 20 veces la capacidad de los discos flexibles. Este mes, la empresa comenzará a vender una nueva unidad de discos flexibles capaz de almacenar 32MB de datos en un disco común de alta densidad, unas 22,2 veces más que su capacidad estándar de 1,44MB. Matsushita planea poner esta unidad a la venta en Japón el 23 de febrero, a un precio que se estima será inferior a los 87 dólares. Para aumentar la capacidad de almacenamiento en discos estándar, el sistema FD32MB de Matsushita emplea un sistema para registrar los datos de manera similar al utilizado en discos rígidos y discos ópticos.

NUEVO MEDIO DE ALMACENAMIENTO:

LIGHTSCRIBE:

(En español "Escritura por Luz (lasser)") es una tecnología desarrollada por HP y LiteOn pensada para etiquetar el anverso de un CD o un DVD usando el láser de una grabadora de CD/DVD. Es una tecnología que no ha sido muy publicitada lo que ha provocado que no avance al ritmo esperado por los promotores. Es una alternativa de etiquetado que permite, en monocromo, conseguir un resultado profesional. A pesar de la falta de publicidad muchos fabricantes de ordenadores de sobremesa han incluido de serie grabadoras que utilizan lightscribe y a finales de julio de 2007 ya comenzó a verse esta tecnología implementada en computadores portátiles.

44

Para su utilización es necesario usar discos y grabadoras especialmente preparados. La superficie del anverso de los discos lightscribe es sensible a la luz del láser. Esta superficie tenía una tonalidad dorada cuando salieron a luz los primeros discos y más tarde aparecieron discos con la superficie en distintos colores. El láser de estas grabadoras es un laser normal pero las grabadoras están preparadas para poder distinguir qué discos son lightscribe y cuales no. Tanto los discos como las grabadoras suelen llevar impreso el logotipo LightScribe en la caja, indicando que son compatibles con esta tecnología. Este tipo de discos tienen la particularidad de que una vez grabados, para etiquetarlos, se insertan en dirección opuesta al de la grabación, y el láser Lightscribe graba la etiqueta. El tipo de etiqueta que se realiza sobre el DVD/CD puede ser cualquier combinación de texto o imágenes (para grabar imágenes, hay que descargarse un software especial de la página oficial).

45