Tema 2 Sistemas de almacenamiento Unidades de medida

Tema 2 Sistemas de almacenamiento Unidades de medida

2.1 Definición Se denomina soporte de almacenamiento a todo material o dispositivo, que en general esté dedicado a almacenar información; es decir, todo medio en el que se almacena información con una determinada estructura. Ejemplos de sistemass de almacenamiento actuales: Pendrive CD / DVD Tarjeta de memoria Disco duro Puesto que los sistemas electrónicos y, por tanto, informáticos utilizan el lenguaje binario para almacenar la información, los soportes deberán cumplir unas determinadas características: - Poder representar dos estados de energía, el 0 y el 1. - Permitir el acceso en cualquier momento. - Conservar de manera indefinida la información contenida (estado magnético), hasta que se envíe una señal para cambiarlo. A partir de aquí, encontramos una serie de factores que caracterizan dichos soportes de almacenamiento: - Durabilidad: es la propiedad que poseen los materiales y elementos de los que está compuesto, para conservar sus características y funcionalidades durante su vida útil. - Fiabilidad: es la característica que mide el tiempo de funcionamiento sin fallos de dicho sistema. - Portabilidad: es la capacidad que tiene un sistema de almacenamiento de poder ser utilizado en diversas plataformas o escenarios. - Capacidad: cantidadd de datos que es capaz de almacenar dicho sistema. 2

- Velocidad de acceso: Es el tiempo medio de acceso que un dispositivo tarda en responder a una petición de información, debido a que éste debe poner en marcha sus mecanismos desde el reposo buscando el dato solicitado. Es la característica más importante junto con la capacidad. Comparativa de velocidad / tasa de transferencia para memorias USB: * A pesar de estas tasas, se deberá tener en cuenta las limitaciones de velocidad del resto de dispositivos con los que se trabaja en conjunto. 3

2.2 Clasificación Los dispositivos de almacenamiento, podrán ser clasificados según: Tecnología Pendrive: Eléctricos Son soportes compuestos por semiconductores. Disco duro: Magnéticos Son soportes de plástico o metal con una capaa de óxido magnetizable. Utilizan energía magnética. CD / DVD: Ópticos Son soportes de plástico o metal con una capaa que se señala con un rayo láser. Utilizan energía luminosa. Usos Reutilizables No reutilizables Se dice que un soporte de almacenamiento es reutilizable cuando permite actualizar su contenido a lo largo del tiempo: agregando o eliminando información. Según lo anterior, un sistema no será reutilizable cuando no permita actualizar su contenido, es decir, que solo pueda introducirse información una sola vez. Pendrive: CD / DVD: 4

Ejercicio: Dada la siguiente lista de sistemas de almacenamiento, clasifícalos según tecnología y uso: (Marca con una X la columna que corresponda e indica con SI o NO en la columna Reutilizable ) Soportes Eléctrico Magnético Óptico Reutilizable? Disquete de 5 ¼ Disco DVD Pendrive Módulo de RAM Tarjeta SD Soportes Eléctrico Magnético Óptico Reutilizable? Disco ZIP Disco Blu-Ray Disco LS-120 Disco Duro SSD Disco Duro Cinta de cassette Memoria MMC Disco de vinilo Tarjeta CF CD-ROM Disquete de 3 ½ CD-ROM RW 5

2.3 Unidades de medida La informática es una ciencia la cual por medio de métodos, procesos y técnicas tiene como fin almacenar, procesar y transmitir información en formato digital. Es aquí donde aparece cierta confusión, porque no es lo mismo almacenar información que transmitirla, por tanto, se hace necesaria la utilización de ciertas reglas y unidades de medida. A su vez, se distinguen tres tipos: 1. Almacenamiento. 2. Transmisión. 3. Frecuencia. 1. Unidades de medida de almacenamiento de datos. La medición de los sistemas de almacenamiento y sus unidades parten del sistema binario, es decir, de la unidad más pequeña, el dígito binario o como comúnmente se conoce: el bit (0 ó 1). Unidad 1 bit 1 Byte (b) 1 Kilobyte (Kb) 1 Megabyte (Mb) 1 Gigabyte (Gb) 1 Terabyte (Tb) 1 Petabyte (Pb) 1 Exabyte (Eb) 1 Zetabyte (Zb) 1 Yottabyte (Yb) Valor Podrá tomar valor 0 o 1 8 bits 1024 Bytes 1024 Kilobytes 1024 Megabytes 1024 Gigabytes 1024 Terabytes 1024 Petabytes 1024 Exabytes 1024 Zetabytes Por tanto, la conversión de una unidad a otra se realizará por medio de multiplicaciones o divisiones, según si el sentido de la conversión es descendente o ascendente. 6

Ejemplo práctico: Hemos descargado un video musical de nuestro artista favorito que ocupa 275 Mb y deseamos transportarlo a casa de un amigo para verlo. Para ello, deseamos utilizar un pendrive cuya capacidad es de 0.25 Gb. Permite la capacidad del pendrive almacenar dicho video? 1º Debemos convertir todos los valores a la misma unidad de trabajo, por tanto, en este caso o pasamos todo a megabytes o, por el contrario, convertimos todo a gigabytes. * Vamos a realizarlo convirtiendo todas las unidades a megabytes por ser una medida estándar y fácil de manejar. Atendiendo a la tabla vemos que: 1 Gigabyte = 1024 Megabytes Y por medio de una regla de tres vemos que: 1 Gb ---------- 1024 Mb 0.25 Gb ------ X y resolviendo: X = 0.25 x 1024 = 256 Megabytes 2º Después de convertir todo a la misma unidad podemos observar que el video musical ocupa un poco más de la capacidad del pendrive, por lo que no podremos utilizarlo para transportar el video. Tamaño: 275 Mb Capacidad: 256 Mb 7

2. Unidades de transmisión de datos. Para el caso de la transmisión de datos también se utiliza como base el sistema binario, comenzando por el bit, pero en este caso el bit está relacionado con el factor tiempo. Concretamente interesa saber qué cantidad de bits son transmitidos por segundo. En la siguiente tabla se puede apreciar las unidades y sus equivalencias: Unidad Valor 1 bit por segundo (bps) 1 bit/sg 1 Kilobit (Kbps) 1000 bits/sg 1 Megabit (Mbps) 1000 Kbps 1.000.000 bits/sg 1 Gigabit (Gbps) 1000 Mbps 1.000.000.000 bits/sg 1 Terabit (Tbps) 1000 Gbps 1.000.000.000.000 bits/sg Ejemplo: Descarga de archivos desde internet. En la imagen se puede apreciar la velocidad de transferencia de un equipo informático. Tal como se ha comentado, se muestra una velocidad (tasa) de transferencia de 7,12 Kb/sg. En este sentido hay que tener en cuenta que las velocidades que en la mayoría de las ocasiones se muestran en Internet están expresadas en KB/s (Kilobyte por segundo), lo que realmente supone que nos indica la cantidad de bytes (unidad de almacenamiento) que hemos recibido en un segundo, NO LA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN. Por decirlo de otra manera, la tasa de transferencia es lo que el equipo ha guardado en un segundo. Ahora, si deseamos calcular la velocidad de transmisión, es decir, a qué velocidad nos han llegado esos datos que hemos almacenado en un segundo (convertirlo a Kbps o Kilobits por segundo) simplemente se multiplicará el dato que se nos muestra por 8 (número de bits que componen un byte). 7,12 KB/sg x 8 = 56.96 Kbps o lo que es lo mismo 0.06 Mbps Esta conversión es realmente útil para comprobar la velocidad real de nuestra línea de ADSL o Banda Ancha, ya que la velocidad que se contrata con el operador se expresa en Kbps o en Mbps. 8

3. Unidades de Frecuencia En la actualidad, podríamos decir que el procesador es un elemento indispensable para un equipo informático, móvil o cualquier dispositivo con capacidad para trabajar con información. Por llamarlo de una forma fácil, podríamos decir que es el cerebro del sistema, pues por él, pasan todas las órdenes e instrucciones de trabajo del equipo. La velocidad de trabajo de un procesador normalmente se mide en: - Hercio. - Megahercio. - Gigahercio. Un hercio (Hz) equivale a una unidad de frecuencia, es decir, un ciclo o repetición de un evento por segundo. 1 hz = 1 ciclo/sg De los tres términos indicados los más utilizados para medir la velocidad de un procesador son el megahercio y el gigahercio. Un megahercio es el equivalente a un millón de hercios. Ejemplo: 1 Mhz = 1.000.000 hz /sg Un procesador Pentium III del año 2000-2001 con un sólo núcleo a 700 Mhz era capaz de realizar 700 millones de ciclos por segundo. Actualmente, existe una gran variedad de procesadores en el mercado y las velocidades junto con su tecnología han avanzado mucho. Es, por esto, que la unidad más frecuente de medida sea el gigahercio (Ghz) cuya correspondencia es 1.000 millones de hercios por segundo. 1 Ghz = 1.000.000.000 Hz /sg * Sobre esto se deberá tener en cuenta que a mayor frecuencia no tiene por qué haber una mayor velocidad de proceso, pues esta última dependerá de más factores que rodean al procesador. 9

Dentro de los sistemas electrónicos indicados (ordenador, móvil, consola, etc.) existen más dispositivos además del procesador. Las unidades de frecuencia son también utilizadas para medir la comunicación entre los diferentes elementos que componen dichos sistemas. Ejemplo práctico: Para acceder a la configuración de nuestro equipo informático y ver la velocidad del procesador podemos pulsar con el botón derecho sobre el icono de Equipo y seleccionar la opción Propiedades. En la captura podemos observar el modelo y la velocidad del procesador indicada en gigahercios (Ghz). 2.3 El Disco Duro (HDD) El periférico encargado de almacenar información de forma permanente en un equipo informático ormático es el disco duro (HDD), utilizando u para ello un sistema de grabación magnético digital. 10

En la actualidad, existen diversos métodos de conexión para estos dispositivos y, entre ellos, el más actual es SATA (Serial Advanced Technology Attachment). Tal como viene de fábrica, el disco duro no puede ser utilizado por el sistema operativo (Windows, Linux, Android, etc.), por lo que debemos definir en él un formato para que pueda entendersee con el sistema. El disco duro cuenta con dos tipos de estructuras: 1.- Estructura física. Atendiendo al esquema de la imagen superior, podemos definir los términos: - Plato: Cada uno de los discos que hay dentro del disco duro. - Cara: Cada uno de los lados de un plato. - Cabezal de lectura/ /escritura: Elemento utilizado para leer y escribir en las caras de un disco. Cada cabezal posee un número habiendo un solo cabezal por cara. - Pista: las pistas de un disco son las circunferencias que existen dentro de la cara de un plato. La pista 0 se encuentra en el exterior. - Cilindro: es el conjunto de pistas alineadas verticalmente. 11

- Sector: cada una de las divisiones de una pista. El tamaño de los sectores no es fijo. - Clúster: es un conjunto de uno o más sectores contiguos. 2.- Estructura lógica. La estructura lógica se creará en el disco durante el proceso de formateo; así pues, cada vez que se formatea un disco se realizan dos tareas: a. Se define el número de pistas y el número de sectores por pista. * A pesar de tener una estructura física de fábrica, se puede establecer una estructura lógica según se desee. b. Se divide el disco en cuatro zonas: - El Sector de arranque.- Localizado en el primer sector de todo disco ocupando 512 Kb. Almacena una tabla con información sobre la estructura física y lógica del disco y, además, contiene un pequeño programa que se encarga de cargar el sistema operativo al encender el ordenador. - FAT.- Es una tabla donde cada elemento se corresponde con cada uno de los clúster del disco, por lo que cada clúster del disco tendrá asociado un elemento en la tabla que coincide con su posición. Además, en esta tabla se indica al sistema si el clúster está libre, almacena algún dato o está defectuoso. - Directorio raíz.- Almacena información sobre los archivos que contiene el disco: nombre, extensión, byte de atributos, fecha y hora en que fue creado, clúster de comienzo, tamaño, etc. - Área de datos.- Es el resto de espacio en el disco. Se utiliza para almacenar el contenido en sí, es decir, los ficheros del usuario. Al formatear, se crea una estructura lógica de sectores agrupándolos en clústers y numerándolos secuencialmente. 12