dispositivos de almacenamiento. dispositivos de almacenamiento 2 tipos de dispositivos de...

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Dispositivos de almacenamiento2

Tipos de dispositivos de almacenamiento

Disco duro Disquetera CD-ROM DVD Dispositivos extraíbles


Tipos de grabación de datos

Magnética– Disco duro– Disquetera– Dispositivos extraíbles

– Discos ZIP– Discos JAZZ– Superdisk (LS-120)

Óptica– CD-ROM– DVD

Magneto-óptica– Discos magneto-ópticos


DISCO DURO (1)

Imagen cenital de un disco


DISCO DURO (2)

Imagen transversal de un disco


DISCO DURO (3)

Imagen transversal de un disco con las cabezas lectoras recogidas


DISCO DURO (4)

Partes de un disco duro Platos Cabezas (se mueven flotando sobre el disco) =>

discos sellados al vacío Eje / Motor Impulsor Controladora


DISCO DURO (5)

Parámetros físicos:– Capacidad: Tamaño del disco. Actualmente se da en Gbytes.– Tiempo de acceso: Indica la velocidad para acceder de manera

aleatoria a cualquier sector del disco.– Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con la

interfaz del disco. Esta velocidad es la máxima que admite la interfaz, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla.

– En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80 MBytes/seg.– En el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33,3 MBytes/seg.

– Velocidad de Rotación: Valores típico son 5.400, 7.200 y 10.000 rpm (revoluciones por minuto)

– Caché de disco: Guarda una copia de los últimos datos a los que se ha accedido en el disco. Son normales valores entre 64 y 256 Kb, aunque existen discos con cachés de 2 y hasta 8 MB.


DISCO DURO (6)

Estructura lógica de un disco:– Caras: Cada una de las dos superficies de los platos– Pistas: Circunferencias concéntricas en que está dividida

cada cara– Cilindros: Número de posiciones distintas que pueden

adoptar la cabezas. Cada cilindro engloba todas las pistas situadas a la misma distancia del centro del disco.

– Sectores: Son las zonas en que se dividen las pistas. Cada sector consta de 512 bytes.

– Unidad de asignación (“Cluster”): Es una agrupación de sectores que determinan el mínimo espacio que se asignará a cualquier dato guardado en disco.

– Por ejemplo: un cluster de 4 KB supone que tanto un fichero de 250 bytes como uno de 3 KB ocupan el mismo tamaño en disco. Interesa trabajar con un cluster de un tamaño u otro en función del tipo de información presente en el disco


DISCO DURO (7)

Almacenamiento de ficheros en un disco


DISCO DURO (8)

Clusters según capacidades

Volume Size FAT16 Cluster Size FAT32 Cluster Size NTFS Cluster Size

7MB – 16MB 2KB Not supported 512 bytes

17MB – 32MB 512 bytes Not supported 512 bytes

33MB – 64MB 1KB 512 bytes 512 bytes

65MB – 128MB 2KB 1KB 512 bytes



513MB – 1GB 16KB 4KB 1KB

1GB – 2GB 32KB 4KB 2KB

2GB – 4GB 64KB 4KB 4KB

4GB – 8GB Not supported 4KB 4KB



32GB – 2TB Not supported Not supported 4KB


DISCO DURO (9)

Sectores de un disco


DISCO DURO (10)

Pistas y sectores de un disco duro


DISCO DURO (11)

Diferencia entre pista y cilindro


DISCO DURO (12)

Evolución de la capacidad de los discos duros

Modelo Año Capacidad- ST-3195A: 1994 171 MB- ST-3600A: 1996 528 MB- ST-36422A: 1998 6,4 GB- ST-340810A: 2000 40 GB- ST-380021A: 2001 80 GB


DISCO DURO (13)

Antigüedad: 1994 1996 1998 2000 2001

Capacidad: 171 MB 528 MB 6 GB 40 GB 60 GB

Platos: 2 4 2 1 2

Densidad de grabación: 38.400 bpi ? 210 KBpi 562 KBpi >560 KBpi

Velocidad de giro: 3.800 rpm4535 rpm 5400 rpm 5400 rpm 7200 rpm

Tiempo medio de acceso: 16 ms 10,5 ms 9,5 ms 8,9 ms 9,5 ms

Velocidad transferencia: 2 MB/s 3,5 MB/s 33MB/s 100 MB/s 100 MB/s


DISCO DURO (14)

Interfaces de conexión ST506:

Primer interfaz. Velocidad inferior a 1 MB/s Usaba 3 cables: power, control y data

ESDI: Velocidad hasta 2.5 MB/s IDE (Integrated Drive Electronics):

Dos cables: power y data (40 hilos) Velocidad hasta 4 MB/s Tamaño máximo de disco: 528 MB


Interfaces de conexión E-IDE (Extended-IDE):

Tamaño máximo de disco: 8.4 GB Velocidad hasta 10 MB/s Norma ATAPI: Permite conectar CD-ROM y cintas

E-IDE con nuevas normas: Modos PIO

Modos DMA

DISCO DURO (15)

Modo PIO: PIO-0 PIO-1 PIO-2 PIO-3 PIO-4Velocidad máx (MB/s): 3,3 5,2 8,3 11,1 16,6

Modo DMA: UDMA 33 UDMA 66 UDMA 100Velocidad máx (MB/s): 33 66 100


DISCO DURO (16)

Evolución del interfaz E-IDE (ATA)

Specification ATA ATA-2 ATA-3 ATA-4 ATA-5 ATA-6

Max Transfer Modes PIO 1PIO 4DMA 2

PIO 4DMA 2

PIO 4DMA 2

UDMA 2

PIO 4DMA 2

UDMA 4

PIO 4DMA 2

UDMA 5

Max Transfer Rate 4 MBps 16 MBps 16 MBps 33 MBps 66 MBps 100 MBps

Max Connections 2 2 2 2 per cable 2 per cable 2 per cable

Cable Required 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin, 80-conductor 40-pin, 80-conductor

CRC No No No Yes Yes Yes

Introduced 1981 1994 1996 1997 1999 2000


DISCO DURO (17)

Interfaces de conexión– SCSI (Small Computer

System Interface): Fast SCSI:

– Permiten conectar hasta 7 dispositivos

– Cables de datos con 50 hilos Wide SCSI:

– Permiten conectar hasta 15 dispositivos

– Cables de datos con 68 hilos


DISCO DURO (18)

VersionMax. Bus

Speed (MBps)Bus Width

(Bits)

Max. Bus Length (Metres)Max. Device

SupportSingle-ended LVD HVD

SCSI-1 5 8 (Narrow) 6 - 25 8

Fast SCSI 10 8 3 - 25 8

Fast Wide SCSI 20 16 (Wide) 3 - 25 16

Ultra SCSI 20 8 1.5 - 25 8

Ultra SCSI 20 8 3 - - 4

Wide Ultra SCSI 40 16 - - 25 16

Wide Ultra SCSI 40 16 1.5 - - 8

Wide Ultra SCSI 40 16 3 - - 4

Ultra2 SCSI 40 8Not defined for

speeds beyond Ultra12 25 8

Wide Ultra2 SCSI 80 16 - 12 25 16

Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI 160 16 - 12Not defined for

speeds beyond Ultra216

Ultra320 SCSI 320 16 - 12 - 16

Evolución del interfaz SCSI


DISCO DURO (19)

Interfaces de conexión– Serial ATA (S-ATA):

Reducción de los valores de los voltajes (500 mV pico a pico) frente a los 5v del ATA paralelo

Ampliación de la longitud máxima del cable: 1 m

Conector más pequeño Mejora la circulación de aire en

el PC Mejora en la robustez de los

datos: Uso de códigos de detección y corrección de errores más eficientes


DISCO DURO (20)

Barreras en la capacidad de los discos 528 MB: la BIOS reconocía discos de cómo máximo

1024 cilindros, 255 cabezas y 63 sectores. Se solucionó temporalmente por medio del LBA (interfaz E-IDE)

8.4 GB: máximo valor direccionable desde la BIOS (24 bits de direccionamiento)

137 GB: capacidad máxima del interfaz ATA (28 bits de direccionamiento)

9.4 TB: Direccionamiento de 64 bits.


DISCO DURO (21)

Capacidad de un disco

C = (nº caras) x (nº pistas/cara) x (nº sectores/pista) x (nº bytes/sector)

Ej: disco 3½: 2 caras, 80 pistas, 18 sectores, 512 B


DISQUETERA (1)

Grabación magnética (los discos llevan una capa de material ferromagnético)

Tamaños (en pulgadas): 8 5¼ 3½ (1.44 MB)

Velocidad de giro: 360 r.p.m. Trabaja con elementos extraíbles


DISQUETERA (2)

Partes de una disquetera: Cabezas de Lectura/Escritura:

– Localizadas a ambos lados del disquete.– No están enfrente una de otra para evitar interacciones.– Trabajan en contacto permanente con el disco

Motor: Hace girar al disco a 360 revoluciones por minuto (r.p.m.).

Motor de las cabezas: Permite que las cabezas salten de unas pistas a otras

Entorno mecánico: Un sistema que permite elevar la ventana protectora de la disquetera, así como la extracción del disco.

Circuitería


DISQUETERA (3)

Pistas y sectores de un disquete


CD-ROM (1)

1981: Nace el Compact Disc Audio (inventado por Sony y Philips)

1984: Nace el CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)

Inicialmente tiene una capacidad de 650 MB: Puede almacenar hasta 74 minutos de música, con lo que la capacidad total de datos del CD es:

– 44,100 muestras/canal/segundo x 2 bytes/muestra x 2 canales x 74 minutes x 60 segundos/minuto = 783,216,000 bytes


CD-ROM (2)

Los CDs están descritos según estándares La información de un estándar se escribe en

páginas de un libro con unas pastas de un determinado color.

Un estándar determinado se conoce por el color de las pastas

Todas las unidades de CD-ROM son compatibles con los libros Amarillo y Rojo


CD-ROM (3)

Estándares de CD-ROM– Red Book– Yellow Book– CD-ROM XA– Green Book– Orange Book– White Book– Blue Book– Purple Book– CD-I Bridge– Photo CD


CD-ROM (4)

Sistemas de archivos– ISO 9660 nivel 1:

Define nombre según la norma 8+3 del MS-DOS (8 caracteres para el nombre, un punto y 3 para la extensión, todos ellos en mayúsculas).

Caracteres permitidos: A-Z, 0-9, ".", y "_". Se requiere que los ficheros ocupen espacios contiguos El máximo número de directorios anidados es 8

– ISO 9660 nivel 2: Permite más flexibilidad en los nombres de archivo, pero no se puede usar en algunos sistemas, entre ellos el MS-DOS.

– ISO-9660 nivel 3: Permite ficheros no contiguos.


CD-ROM (5)

Interior de un reproductor de CD


CD-ROM (6)

Sección transversal de un CD-ROM


CD-ROM (7)

Anchura y separación entre los datos


CD-ROM (8)

Espiral de datos de un CD-ROM


CD-ROM (9)

Operación de un CD-ROM


CD-ROM (10)

Velocidad de Transferencia– Los primeros lectores de CD-ROM tenían una velocidad de

transferencia de 150 KB/s (la habitual para los CDs de audio).– Después aparecieron los CD-ROMs a 2X, 4X, 8X .... hasta los 52X

actuales.– El multiplicador indica el número de veces en que el lector supera

a la velocidad de giro de las unidades originales 1X.– En teoría, el mismo aumentodebería acompañar a la velocidad de

transferencia, pero esto sólo ocurre en elextremo del disco y no en todas las ocasiones.

– La siguiente tabla muestra las velocidades teóricas de transferencia que se deberían alcanzar con cada multiplicador:

Velocidad: 1X 2X 4X ... 16X 24X 32X ... 52XKB/s: 150 300 600 2400 3600 4800 7800


CD-ROM (11)

Interfaces de conexión ATAPI (modificación del IDE que permitió conectar CD-

ROMs al interfaz IDE) SCSI

Capacidades de los CDs: 540 MB (en desuso) 650 MB (74 min) 700 MB (80 min) 800 MB (90 min) 875 MB (100 min)


CD-ROM (12)

Tipos de CDs más usados:

CD-ROM CD-R CD-RW Mini media (300 MB) Digital audio media

(permite grabar música en CD-R desde una cadena Hi-Fi)

Double density media: Capacidad 1.3 GB

CD-R

CD-RW

Mini media


CD-ROM (13)

Velocidad de giro del disco variable según la posición de la cabeza


DVD (1)

Es la evolución del CD-ROM Posee unas prestaciones mucho mayores que las de

su antecesor. Ante la necesidad de más capacidad, se creó este

nuevo formato. Capacidad: Entre 4.7 GB y 17 GB de datos, (más

que suficiente para almacenar películas). Velocidades de transferencia desde 600KB/s. Las unidades DVD permiten leer los CD-ROM

estándar, CD-R, CD-RW, CD-I y vídeo CD.


DVD (2)

Formatos: DVD Video: Sólo almacena películas en formato digital. DVD-ROM: disco DVD de datos y de solo lectura. DVD-Audio: similar al CD de audio, pero de mucha más capacidad. DVD-RAM: regrabable múltiples veces (como los CD-RW). Requiere

un grabador de DVD que soporte este formato. Sólo puede ser leído de nuevo por el grabador que grabó el disco.

DVD-R: disco grabable una sola vez (como los CD-R), a partir de entonces se comporta como un DVD-ROM.

DVD-RW: igual que el DVD-RAM, pero con un formato diferente (no compatible con el anterior).

DVD+R: Igual al DVD-R pero con diferente formato (son incompatibles).

DVD+RW: Igual al DVD-RW pero con diferente formato (son incompatibles).


DVD (3)

Comparación de parámetros CD - DVDParameter DVD-R CD-R

Media Type Write-once Write-once

Wavelength (Recording) 635 - 645 nm 775 - 795 nm

Wavelength (Reading) 635 - 650 nm 770 - 830 nm

Recording Power 6-12 mw 4 - 8 mw

Numerical Aperture (Recording) 0.60 0.50

Numerical Aperture (Reading) 0.60 0.45

Reflectivity R14H> 0.6 RTOP> 0.65


DVD (4)

Comparación entre la separación de los datos

CD-ROM DVD


DVD (5)

Sustratos de los DVD de simple y doble capa


DVD (6)

Sustratos de los DVD de simple y doble capa, según sean de una cara o de dos


DVD (7)

Clasificación según la capacidad: DVD-5: una sola cara y una sola capa. Capacidad de

4’7GB. DVD-9: una sola cara con doble capa. Capacidad de

8’5GB. DVD-10: doble cara, pero una sola capa. Cpacidad de

9’4GB. DVD-18: doble cara y doble capa. Capacidad de 17GB.


DVD (8)

Codificación por regionesRegion 1 USA, Canada, U.S. Territories

Region 2 Japan, Europe, South Africa, and Middle East (including Egypt)

Region 3 Southeast Asia and East Asia (including Hong Kong)

Region 4 Australia, New Zealand, Pacific Islands, Central America, Mexico, South America and the Caribbean

Region 5 Eastern Europe (former Soviet Union), Indian subcontinent, Africa, North Korea and Mongolia

Region 6 China

Region 7 Reserved

Region 8 Special international venues (airplanes, cruise ships, etc.)


DVD (9)


DISPOSITIVOS EXTRAÍBLES

También llamados removibles. Graban la información en soportes (discos o

cartuchos) que se pueden extraer. No tienen el auge de los CDs ni han creado

un estándar como las disqueteras, por lo que se tratan aparte.

Los hay de tipo magnético y magneto-óptico


Dispositivos magnéticos extraíbles

Tienen una capa de material magnético encima de un sustrato normalmente plástico

Son memorias de tipo no volátil Tienen almacenamiento tanto de tipo

secuencial como de acceso directo


Dispositivos extraíblesTipos (1)

Cintas magnéticas QIC, Travan, DAT (Digital Audio Tape) Usan casi todas el interfaz SCSI Gran capacidad de almacenamiento a mejor precio que los discos

duros Son bastante lentas, principalmente por tener un acceso de tipo

secuencial Discos ZIP

Capacidades de 100 y 250 MB Baja velocidad de transferencia (1 MB/s) Inicialmente destinadas a sustituir las disqueteras. Su fallo fue la

incompatibilidad con los distintos formatos de disquetes Las hubo de interfaz IDE y SCSI Casi ya no se utilizan



Superdisk o LS-120 Fabricado por Panasonic e Imation Se creó para sustituir las disqueteras, ya que la unidad era capaz

de leer discos de 3½. Los discos eran casi idénticos a los disquetes Contaban con un interfaz IDE No se extendieron debido al auge de las grabadoras de CDs Es el más lento que los de los dispositivos magnéticos removibles

Discos JAZZ Capacidades de 1 y 2 GB Buena velocidad de transferencia (comparable a la de los discos

duros) Interfaz SCSI Su inconveniente es su elevado precio



Discos magneto-ópticos– Aparecieron en el mercado en 1996– La escritura es de tipo

termomagnético: un láser modifica la temperatura de una superficie magnética transparente. Con ello se varía el índice de reflexión de la zona

– Son de elevado precio– Tienen una gran seguridad– Alta capacidad de almacenamiento


NUEVAS TENDENCIAS

Tecnología Optical Super Density (OSD): Capacidades de 40 GB

Tecnología de discos fluorescentes: Capacidades de 130 GB

dispositivos de almacenamiento. dispositivos de almacenamiento 2 tipos de dispositivos de...

Documents