viernes, 15 de agosto de 2008

Medios de Almacenamiento Masivo


Una primera clasificación de unidades de almacenamiento masivo:

Tipo de medio (TM) – Puede ser magnético (M), óptico (O) o magnetoóptico (MO)
Medio removible (MR) – El medio de almacenamiento puede ser extraíble (R) de la unidad o fijo (F) Tipo de acceso (TA) – Aleatorio (A) o secuencial (S) Tipo de interfase con el motherboard (TI) – Floppy (F), IDE (I), SCSI (S), USB (U), puerto paralelo (P), ST506 (5), ESDI (E) (Note que los tipos 5 y E están obsoletos) Tipo de escritura (TE): Nunca (), una única vez (1), muchas veces (M) Capacidad del medio (CM): En Mbytes o Gbytes

Unidad de cinta Colorado Jumbo 120 M R S F M Max 120 Mb
Unidad de cinta H-P C 1335 M R S S M 8 Gb
Disco duro Seagate ST32132A M F A I M 2.1 Gb
Grabador de CDs H-P 8100I usando un CD virgen (dorado) O R A I 1 Max 700 Mb
Grabador de CDs H-P 8100I usando un CD pregrabado (plateado): O R A I 0 Max 700 Mb
Grabador de CDs H-P 8100I usando un CD regrabable O R A I M Max 650 Mb
Disquetera de 1.44 MB, 3 ½” M R A F M Max 1.8 Mb
Disquetera Zip-250 externa USB M R A U M Max 250 Mb
Unidad Apex de Pinnacle MO R A S M Max 4.6 Gb

Segunda clasificación de unidades de almacenamiento masivo:

Los medios de almacenamiento masivo tienen la característica de almacenar no bytes sino bloques de bytes, típicamente 512 o múltiplos de 512 bytes. Dicho bloque se llama sector, y al tamaño de sector lo llamaremos TS. Para este tipo de clasificación observaremos el tipo de acceso, que viene determinado por la construcción física del medio y la unidad de lectoescritura1. Los de tipo de acceso secuencial son las cintas y sus derivados, los cartuchos y cassettes (una construcción lineal): para llegar a un punto dado se debe recorrer toda la cinta previa al mismo. Típicamente tienen un único cabezal de lectoescritura.Para especificar un sector dado, basta con el número de sector desde el comienzo de la cinta. Este es el principio del LBA (Logical Block Address, dirección lógica de bloque): un bloque se especifica con un único número que el controlador sabrá interpretar para ubicar al mismo.Dada la construcción mecánica de la cinta, la velocidad a la que se mueve es baja, con la consiguiente baja tasa de transferencia de datos. En el caso de las cintas DAT de 4mm, de construcción y operación (tambor de cabezales rotatorio) muy similares a la de un videocasete, se logra una elevada tasa de transferencia.2. Los de tipo de acceso aleatorio son los discos, que se interpretarán como constituidos por cilindros (C) concéntricos divididos en capas, cada una de ellas leída o escrita por una cabeza (H) de lectoescritura distinta. Cada una de las capas contiene una cantidad fija de sectores (S). La fórmula C x H x S x TS nos dará la capacidad del disco en bytes.En estas unidades para llegar a un punto dado se puede saltar rápidamente hasta el cilindro correcto y desde ahí llegar secuencialmente hasta el sector dado. Esto hace que cualquier punto del disco sea tan accesible como cualquier otro en lo que al tiempo de acceso respecta. Para especificar un sector dado, se deberá especificar cabezal de lectoescritura, cilindro y número de sector desde el comienzo del cilindro.Dada la construcción mecánica del disco, la velocidad a la que se mueve es alta (de 3600 a 10000 rpm) con la consiguiente tasa alta de transferencia de datos. Los disquetes son la excepción ya que al haber contacto físico entre el cabezal de lectoescritura y el medio magnético, se debe usar una velocidad baja para no desgastar el medio magnético.3. El CD-ROM es un híbrido, su construcción es en espiral (lo que lo convierte en secuencial), pero por esa misma razón se puede tratar casi como un dispositivo constituido por cilindros, con lo cual es casi tan eficiente para acceder a un sector dado como un disco.Para especificar un sector dado, basta con el número de sector desde el comienzo del CD. El controlador del CD deberá traducir mediante cálculos complejos (y por ende lentos) este número en pistas a saltearse hasta llegar a la zona correcta de la espiral si se desea usar el modo no-secuencial de acceso. Es por esta razón que un CD es intrínsecamente más lento que un disco duro en cuanto a los tiempos de búsqueda de sector.Además, los CD-ROMs no tienen una velocidad de giro tan elevada como la de los discos duros. Las especificaciones de velocidad de los CD-ROMs (CD-ROM X52 max.) se refieren a múltiplos de la velocidad de transferencia de datos de una disquetera.

Notas:
En los discos duros y los medios ópticos y magnetoópticos no hay contacto físico entre el cabezal de lectoescritura y el medio magnético, por ende tienen bajo desgaste. En los demás se aplica lo opuesto. Los discos duros son especialmente sensibles a los golpes, por leves que parezcan. JAMAS tocar la superficie del medio, sea del tipo que sea. NUNCA se debe destapar el área sellada de un disco duro. Los discos duros modernos no usan más el esquema C/H/S, y usan el esquema de los medios lineales: LBA. De este modo superan la incapacidad del BIOS del PC de manejar tamaños grandes (mayores a 512 MBytes) de discos duros.

El sistema LBA también es usado por otras unidades conectables al bus IDE (dichas unidades son del tipo ATAPI), de modo que el controlador IDE no distingue entre un CD-ROM y un disco duro. Hubo un intento anterior de superar este obstáculo: El sistema LARGE (grande), que se aplicaba solo a los discos duros, y que ya quedó obsoleto. Los parámetros C/H/S reportados por los discos duros modernos (de tipo LBA) son una ficción necesaria para que el BIOS del PC pueda acceder al mismo. En los BIOS más modernos, ya existe soporte al mecanismo LBA.

Se debe tomar en cuenta que los fabricantes de discos duros especifican 1 Mb como (1024 x 1000) bytes, mientras que los fabricantes de sistemas operativos y memorias lo consideran como (1024 x 1024) bytes. Esto explica la diferencia entre el tamaño indicado en los discos duros, y lo que Windows reporta de ellos.