Casi todo computador y servidor que esté en uso hoy en día contiene uno o más discos duros. Cada mainframe y supercomputador por lo general están conectados a cientos de discos duros. De igual manera, hoy en día encontramos reproductores de DVD y videocámaras que utilizan un disco duro en lugar de cinta. Esos miles de millones de discos duros cumplen una función básica, como es la de almacenar información digital en forma permanente.
El disco duro fue inventado en los años 50. Comenzó como un disco de gran tamaño de hasta 20 pulgadas de diámetro y una capacidad de unos pocos megabytes. Originalmente fueron llamados “Discos Fijos” (Fixed Disk) o “Winchesters” (Un nombre clave utilizado por IBM). Más adelante se comenzaron a llamar Discos Duros, para distinguirlos de los “Floppy Disks” (que en inglés significa “disco blando o flexible”). Los discos duros poseen un disco metálico que contiene un medio magnético a diferencia de los diskettes y cintas que poseen una película plástica flexible.
En un nivel bajo, podríamos decir que un disco duro no es diferente de un una cinta de casette. Ya que ambos utilizan las mismas técnicas de grabación magnética y los mismos beneficios del almacenamiento magnético: puedes borrarse y reescribirse fácilmente la información.
La mejor manera de entender cómo funciona un disco duro es darle un vistazo por dentro.
Este es un típico disco duro:
En realidad es una caja de aluminio sellada que adentro tiene controladores electrónicos que controlan los mecanismos de lectura/escritura y el motor que hace girar los platos. Todos estos componentes electrónicos se encuentran contenidos en un pequeño tablero separado del resto de los componentes. Su principal función es la de proteger el disco de agentes externos como el polvo, la humedad, temperatura, etc.
Debajo del tablero se encuentran las conexiones para el motor que hace girar los platos. También hay un pequeño respiradero que permite mantener las presiones internas y externas al mismo nivel.
Removiendo la tapa, podemos observar un muy sencillo, pero muy preciso interior.
En esta imagen podemos ver:
- Los paltos o discos, que típicamente giran desde unas 3.600 a 15.000 RPM cuando el disco está funcionando. Estos discos están manufacturados con impresionantes tolerancias.
- El brazo que sostiene y mueve las cabezas de lectura/escritura y es controlado por un mecanismo que es capaz de mover las cabezas desde el inicio hasta el final de disco y regresar hasta 50 veces por segundo.
Con el fin de incrementar la cantidad de información que un disco duro puede almacenar, la mayoría de éstos trae múltiples discos (pueden llegar hasta ocho). El de este ejemplo trae tres y seis cabezas de lectura/escritura.
El mecanismo que mueve los brazos es increíblemente rápido y preciso y se construye utilizando un motor lineal de alta velocidad.
Almacenando los datos
Los datos son almacenados en la superficie del disco en sectores y pistas. La pistas son círculos concéntricos y los sectores son tramos en los que se divide cada pista y normalmente cada sector puede tener 512 bytes. Un cilindro son todas las pistas iguales que están en los diferentes platos.
Una pista típica en un disco duro es la que se muestra en amarillo y un sector en azul.
Arriba vemos como se conforma un cilindro, que es la suma de las diferentes pistas. Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.
Los discos duros poseen una estructura física, que es la hemos visto y otra lógica, compuesta por:
- El sector de arranque (MBR o Master Boot Record)
- El espacio particionado
- El espacio sin particionar
El sector de arranque es el primer sector de todo el disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa que se encarga de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa. Este programa se suele denominar Master Boot.
El espacio particionado, es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición.
El espacio no particionado, es un espacio no accesible del disco ya que no ha sido asignado a alguna partición.
No hay comentarios:
Publicar un comentario