Almacenamiento Secundario.

Transcripción

1 República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez Núcleo San Carlos Estado Cojedes Facilitador: Participantes: Ing. Limett Lugo Crisnel Barberi CI: Ery Villalonga CI: Nairelys herrera CI: Julio Sevilla CI: Fernando Farfán C.I: San Carlos, Octubre del 2016

2 Almacenamiento Secundario. Soportes medios perforados. Los medios perforados fueron los primeros en utilizarse; su primera aplicación fue la de soportar la información sobre estampados de tejidos en el telar de Joseph Marie Jaquard y la aplicación más consistente fue la de soportar la información del censo de Estados Unidos en la máquina censadora de Herman Hollerith. La forma de grabación de datos en estos elementos se realizaba a través de perforaciones en un soporte generalmente de papel, en el que quedaba permanentemente sin posibilidad de modificación, por lo que eran soportes de información que no podían volverse a utilizar. La lectura de los datos se realizó inicialmente por medio de escobillas y discos metálicos que detectaban las perforaciones entre ambos mediante contacto eléctrico. Luego, se detectó la presencia o ausencia de perforaciones por medio de una fuente luminosa y las correspondientes células fotoeléctrica, que generaban una pequeña corriente eléctrica al inducirles la luz a través de las perforaciones. Este ha sido el método más utilizado aunque después se obtuvieron otras más eficaces. Los soportes perforados fueron importantes y han sido de gran aplicación en las primeras computadoras. Hoy día no se utilizan porque almacenan poca información. Citaremos las tarjetas perforadoras para el control de referencia, control de tiempo o control de kilometraje que utilizan en aparcamientos o autopista. Tarjetas perforadoras. Las tarjetas perforadas consisten en una cartulina de dimensiones estandarizadas capaces de retener información codificada por medio de

3 perforaciones en determinadas posiciones en determinadas posiciones. Se utilizaron fundamentalmente de dos tipos: Tarjeta Hollerith de 80 columnas. Minificha de 96 columnas. La tarjeta de 80 columnas consiste en una cartulina de tamaño 7,6 por 17,8 cm que contiene 12 filas numeradas con 12, 11, 0, 1, 2, de arriba abajo y con 80 columnas numeradas del 1 al 80 de izq. a derecha. También, contiene una fila en su parte superior donde generalmente se imprime de forma legible el carácter perforado en cada columna. Cintas perforadoras. La cinta perforadora es un soporte continuo, que consiste en una cinta de papel (algunas veces sobre una capa de plástico, para aumentar la resistencia), en el que se registra la información por medio de perforaciones circulares, de forma que un carácter se encuentra perforado sobre una columna perpendicular al eje longitudinal de la cinta; estas perforaciones se encuentran sobre canales paralelos a dicho eje longitudinal. Han existido un gran número de modelos y sistemas de codificación de cintas perforadas. Medios y dispositivos magnéticos. Se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de bobinas electromagnéticas (cabezas), en su superficie (cintas ó discos), ya que cuentan con una gran cantidad de partículas magnéticas recubiertas de una película de pintura especial que las protege. Estos dispositivos tienen mecanismos que producen fricción y calor, por lo que con el tiempo sufren desgaste, además si son expuestos a campos electromagnéticos intensos, humedad ó movimiento brusco pueden sufrir la pérdida de datos. La tecnología de almacenamiento magnético reemplazó del mercado a la tecnología de almacenamiento mecánica y actualmente compite contra la tecnología de almacenamiento óptico y almacenamiento digital.

4 Un medio magnético es un dispositivo que almacena la información en por medio de ondas magnéticas. Son medios magnéticos los discos duros, discos de 3 1/2, cintas de audio o casetes. Los medios magnéticos deben estar alejados de los campos magnéticos y no se les debe acercar ningún cuerpo con propiedades magnéticas (como los imanes, teléfonos), ya que podrían provocar la pérdida irrecuperable de los datos ya almacenados. Tambores Magnéticos Están formados por cilindros con material magnético capaz de retener información, Esta se graba y lee mediante un cabezal cuyo brazo se mueve en la dirección del eje de giro del tambor. El acceso a la información es directo y no secuencial. La memoria de tambor es un dispositivo de almacenaje de datos. Fue una temprana forma de memoria de ordenador que extensamente fue usada en los años 1950 y 1960, inventada por Gustav Tauschek en 1932 en Australia. Para muchas máquinas, el tambor formó la memoria de trabajo principal de la máquina, con datos y programas cargados sobre el tambor, que usa medios de comunicación como la cinta de papel o tarjetas perforadas. Los tambores comúnmente eran tan usados para la memoria de trabajo principal que las máquinas, a menudo, eran mencionadas máquinas de tambor. El tambor magnético es un cilindro de metal hueco o sólido que gira en una velocidad constante (de 600 a revoluciones por minuto), cubierto con un material magnético de óxido de hierro sobre el cual se almacenan los datos y programas. A diferencia de los paquetes de discos, el tambor magnético físicamente no puede ser quitado. El tambor queda permanentemente montado en el dispositivo. Los tambores magnéticos son capaces de recoger datos a

5 mayores velocidades que una cinta o una unidad de disco, pero no son capaces de almacenar más datos que aquellas. Cintas Magnéticas. Está formada por una cinta de material plástico recubierta de material ferro magnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo secuencial, esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información determinada se hace necesario leer todas las que le preceden, con la consiguiente pérdida de tiempo La cinta magnética es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de datos que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos. Hay diferentes tipos de cintas, tanto en sus medidas físicas, como en su constitución química, así como diferentes formatos de grabación, especializados en el tipo de información que se quiere grabar. La cinta magnética de audio dependiendo del equipo que la reproduce/graba recibe distintos nombres: Se llama cinta de bobina abierta si es de magnetófono. Casete cuando es de formato compacto utilizada en pletina o walkman. Cartucho cuando es utilizada por las cartucheras.

6 Uso Los dispositivos informáticos de almacenamiento masivo de datos de cinta magnética son utilizados principalmente para respaldo de archivos y para el proceso de información de tipo secuencial, como en la elaboración de nóminas de las grandes organizaciones públicas y privadas. Al almacén donde se guardan estos dispositivos se lo denomina cinto teca. Su uso también se ha extendido para el almacenamiento analógico de música (como el casete de audio) y para vídeo, como las cintas de VHS (véase cinta de video). Discos Magnéticos. Los discos magnéticos son sistemas de almacenamiento de información que en la actualidad tienen una gran importancia, ya que constituyen el principal soporte utilizado como memoria masiva auxiliar. A pesar de que son más costosos que las cintas magnéticas, son sistemas de acceso directo, y con ellos se consiguen tiempos medios de acceso menores que con las cintas magnéticas. Un disco magnético está constituido por una superficie metálica o plástica recubierta por una capa de una sustancia magnética. Los datos se almacenan mediante pequeños cambios en la imanación, en uno u otro sentido. El plato o disco puede ser de plástico flexible o puede ser rígido. En el primer caso tenemos disquetes o discos flexibles (en inglés floppy disk o disquetes) y en el segundo caso discos rígidos o duros. Tanto en los discos rígidos como en los flexibles la información se graba en circunferencias concéntricas, no notándose visualmente las zonas grabadas. Cada una de las circunferencias concéntricas grabadas constituye una pista. Así mismo el disco se considera dividido en arcos iguales denominados sectores, de esta forma cada pista está compuesta de sectores. Los sectores de las pistas más exteriores son de mayor longitud que las interiores, ahora bien el número de bits grabados en cada sector es siempre el mismo, con lo que la densidad de grabación será mayor en las pistas interiores

7 que en las exteriores. Los sectores comienzan con una cabecera de identificación, indicando su dirección completa. Un cilindro es un conjunto de pistas, una en cada disco, que son accesibles simultáneamente por el conjunto de cabezas. La lectura y escritura en la superficie del disco se hace mediante una cabeza. Esta suele ser de tipo cerámico, aunque inicialmente eran metálicas. La cabeza, en las unidades de cabezas móviles, está insertada en un extremo de un brazo mecánico móvil, que se desplaza hacia el centro o hacia la parte externa del disco bajo el control de los circuitos electrónicos del periférico. El direccionamiento para leer o grabar un sector del disco se efectúa dando al periférico: número de unidad. número de superficie. número de pista. número del sector. El brazo sitúa rápidamente la cabeza encima de la pista correspondiente y espera a que el sector en cuestión se posicione bajo la cabeza. En el acceso, por tanto, hay que considerar dos tiempos: Tiempo de búsqueda de la pista (tb). Tiempo de espera al sector (te). Luego el tiempo de acceso será ta = tb + te. ta = te. En las unidades de cabezas fijas, hay una cabeza por pista y por tanto Los discos suelen tener una o varias referencias físicas (orificios y muescas) para poder identificar los sectores y pistas. Esto se denomina sectorización hardware o física. En los disquetes sólo existe un orificio de alineamiento y referencia. Este orificio, cuando el disco gira, es detectado por un conjunto fotodiodo/fototransistor utilizándose como punto de referencia para el acceso a las distintas pistas y sectores. Las unidades de discos rígidos

8 suelen tener unas muescas que identifican los límites de cada sector y el primer sector de la pista. Antes de utilizar un disco es necesario efectuar en él unas grabaciones denominadas dar formato o formateo del disco. Al formatear un disco se definen por software las pistas, sectores y palabras; además se inicializa un directorio para la información sobre el contenido del disco (es como un índice de su contenido). El formateo efectúa una sectorización que detecta y elimina para posteriores grabaciones, las zonas del disco deterioradas. El formateo incluye tablas con los nombres de los ficheros grabados en él, fecha y hora en que se crearon o actualizaron por última vez, espacio que ocupan y direcciones físicas donde se encuentran. Tipos de discos magnéticos Dentro de los discos magnéticos existen varios tipos diferentes: Discos flexibles: Un disquete o disco flexible (en inglés floppy disk o diskette) es un medio de almacenamiento o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una cubierta de plástico, cuadrada o rectangular, que se puede utilizar en una computadora o laptop. Discos fijos: es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

9 Discos con tecnología Winchester: El Discos winchester (disco duro): Un desarrollo reciente es el disco Winchester. Es un disco de pequeño tamaño pero de gran precisión y con una gran capacidad de almacenamiento. Está permanentemente montado en su unidad. Disco Duro. Es un disco magnético en el que puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es la parte de tu ordenador que contiene la información electrónica y donde se almacenan todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware más importantes dentro de tu PC. El término duro se utiliza para diferenciarlo del disco flexible o disquete (floppy en inglés). Los discos duros pueden almacenar muchos más datos y son más rápidos que los disquetes. Por ejemplo, un disco duro puede llegar a almacenar más de 100 gigabytes, mientras que la mayoría de los disquetes tienen una memoria máxima de 1.4 megabytes. Partes que componen un disco duro: Como se puede apreciar en la figura un disco duro esta contenido de diferentes piezas que se van a mencionar a continuación: Platos o discos donde se graban los datos. El cabezal de lectura/escritura. El impulsor de cabezal (motor). Electroimán que es el que mueve el cabezal. Un circuito electrónico de control lo cual contiene, la interfaz con el ordenador, memoria caché. Una caja que protege al disco duro de la suciedad o polvo del medio. Una bolsita desecante con lo cual se evita la humedad. Tornillos que son especiales.

10 El disco duro está compuesto por las siguientes estructuras: 1. Platos: Un disco duro está formado por una serie de discos o platillos apilados unos sobre otros dentro de una carcasa impermeable al aire y al polvo. Son de aluminio y van recubiertos de una película plástica sobre la que se ha diseminado un fino polvillo de óxido de hierro o de cobalto como material magnético También llamados discos. 2. Cabezal de lectura/escritura: La palabra cabeza se utiliza para designar a una cara. Así, se dirá por ejemplo, que un disco de siete platillos donde se emplean todas las caras, tiene catorce cabezas Es la parte del disco duro que lee y escribe los datos del disco. 3. Impulsor de Cabezal: Es un motor que mueve los cabezales sobre el disco hasta llegar a la pista adecuada, donde esperan que los sectores correspondientes giren bajo ellos para ejecutar de manera efectiva la lectura/escritura. 4. Pistas: La superficie de un disco está dividida en unos elementos llamadas pistas concéntricas, donde se almacena la información. Las pistas están numeradas desde la parte exterior comenzando por el Cilindro: Es el conjunto de pistas concéntricas de cada cara de cada plato, los cuales están situadas unas encima de las otras. Lo que se logra con esto es que la cabeza no tiene que moverse para poder acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro. 6. Sector: Las pistas están divididas en sectores, el número de sectores es variable. Un sector es la unidad básica de almacenamiento de datos sobre los discos duros. Los discos duros almacenan los datos en pedazos gruesos llamados sectores, la mayoría de los discos duros usan sectores de 512 bytes cada uno. en los externos.

11 Geometría del disco duro: Ahora vamos a ver la organización electrónica de cualquier disco duro según el número físico real de platos, cabezas, pistas y sectores: Se sabe que el disco duro tiene una cabeza de lectura/escritura para cada cara de un plato, entonces sí se sabe el número de cabezas que hay en un disco duro automáticamente se sabe el numero de platos que contiene y viceversa. Tipos de discos duros: Los discos duros pueden ser clasificados por diferentes tipologías o clases. Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS: IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados. Dentro de este grupo, que ha sido el más utilizado hasta hace tan solo uno o dos años, se encuadran los discos del tipo ATA/PATA. En cuanto a las velocidades de estos discos, han ido aumentando a través de los años. SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Se presentan bajo tres

12 especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia. Los discos SCSI son discos de uso profesional, pensados más que nada para servidores. Se trata de discos de una alta velocidad y fiabilidad pero también de un alto costo (bastante más caros que un disco SATA).. SATA: (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente. Son los discos utilizados en la actualidad. Estos discos no van conectados a zócalos IDE, por lo que no tienen las limitaciones inherentes a dicho sistema (es decir, dos dispositivos por conector, configurados como Master y Slave o como Cable Select), sino que van conectados directamente a un puerto SATA (Serial ATA), cada disco de forma independiente, determinándose el disco de inicio del sistema en la propia BIOS. El número de conectores SATA en una placa base depende tan solo de la capacidad del chipset que se monte, siendo lo más habitual que cuenten con 4 o 6 puertos SATA, aunque existen placas con un número mayor. SAS:

13 (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS. Pasos para su instalación en el PC: Para instalar un disco duro se necesita tener o saber lo siguiente: Un destornillador con punta estrella. Un manual de disco duro el cual indicará como se debe hacer la instalación. Tener algunos conocimientos previos sobre el hardware y la BIOS. Estar familiarizado con los términos maestro (master), esclavo (slave), IDE, BIOS, disco duro, formatear, particionar, sector de arranque, disco de arranque. Se necesita también un disco de arranque hecho obligadamente en Windows 98 o superior. Y por supuesto un disco duro. Los pasos a seguir en la instalación son los siguientes: Pensar la configuración que le daremos al nuevo disco, es decir, si va a ser maestro o esclavo eso dependiendo de los demás dispositivos que se hayan conectados en el IDE. Cambiar los jumpers de los demás dispositivos correspondientes dependiendo de la configuración. Conectar el nuevo disco duro.

14 Encender el computador y comprobar que la BIOS los detecte. Si el nuevo disco no está particionado o formateado entonces hacerlo Y finalmente instalar el sistema operativo eso si es que instalamos el disco como maestro.