Disco Duro

SOFTWARE DE PRODUCTIVIDAD VIII DE GUILLERMO ALEJANDRO GASTELO NOLASCO

  AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU

    INSTITUTO JUAN MEJÍA BACA

   GUILLERMO GASTELO NOLASCO

  PRIMER CICLO

     TARDE

   COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA

      CHICLAYO _  2016

1.Contenido

• Definición

unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: Hard Disk Drive, HDD) es eldispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos 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. Es memoria no volátil.

El primer disco duro fue inventado por IBM, en 1956. A lo largo de los años, han disminuido los precios de los discos duros, al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para computadoras personales, desde su aparición en los años 1960.¹ Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.¹

Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5 pulgadas los modelos para PC y servidores, y 2,5 pulgadas los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfazestandarizada. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI(generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los SATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o másparticiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del sistema de archivos o formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos del Sistema Internacional, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC e IEEE, en lugar de los prefijos binarios, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados por sistemas operativos de Microsoft. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan confusiones, por ejemplo un disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos será representado como 465GiB (es decir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y en otros como 500 GB

• Características

Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

• Tiempo medio de acceso: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
• Tiempo medio de búsqueda: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
• Tiempo de lectura/escritura: tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
• Latencia media: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
• Velocidad de rotación: Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide en número revoluciones por minuto ( RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos de 5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy buen precio, ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de 10.000RPM). Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
• Tasa de transferencia: velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez que la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:

• Caché de pista: es una memoria tipo flash dentro del disco duro.
• Interfaz: medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI
• Landz: zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

• Estructura Lógica y Física
  

  Estructura lógica

  Dentro del disco se encuentran:
  • El registro de arranque principal (Master Boot Record, MBR), en el bloque o sector de arranque, que contiene la tabla de particiones.
  • Las particiones de disco, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

  Estructura física

  
  

  Componentes de una unidad de disco duro. De izquierda a derecha, fila superior: tapa, carcasa, plato, eje; fila inferior: espuma aislante, circuito impreso de control, cabezal de lectura/escritura, actuador e imán, tornillos.
  Dentro de la unidad de disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos llamados platos(normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 o 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismoeje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos.
  Cada plato posee dos “ojos”, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquemaCilindro-Cabeza-Sector, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene dos cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay ocho cabezas para leer cuatro platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Los cabezales de lectura/escritura no tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se forma entre los cabezales y los platos cuando los discos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas)
• Conectores - Conexión de Datos y Fuente de Alimentación

Conectores[editar]

Conector ATA hembra en un cable cinta plano.

Dos conectores ATA macho en placa base.

Tipos de conexión de datos[editar]

Las unidades de discos duros pueden tener distintos tipos de conexión o interfaces de datos con la placa base. Cada unidad de disco rígido puede tener una de las siguientes opciones:

• IDE
• SATA
• SCSI
• SAS

Cuando se conecta indirectamente con la placa base (por ejemplo: a través del puerto USB) se denomina disco duro portátil o externo.

IDE, ATA o PATA[editar]

Artículo principal: Integrated Drive Electronics

Véanse también: Conector IDC y Cable cinta.

La interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA (Parallel ATA), originalmente conocido como IDE (Integrated Device Electronics o Integrated Drive Electronics), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) o unidades de discos ópticos como lectoras o grabadoras de CD y DVD.

Hasta el 2004, aproximadamente, fue el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad.

Son planos, anchos y alargados.

SATA[editar]

Artículo principal: Serial ATA

Serial ATA o SATA es el más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos.

Notablemente más rápido y eficiente que IDE.

Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente (hot plug).

Existen tres versiones:

1. SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (descatalogado),
2. SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad;
3. SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer lugar en el mercado.

SCSI[editar]

Artículo principal: Small Computer System Interface

Las interfaces Small Computer System Interface (SCSI) son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación.

Se presentan bajo tres especificaciones:

1. SCSI Estándar (Standard SCSI),
2. SCSI Rápido (Fast SCSI) y
3. 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 Mbit/s en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s 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.

SAS[editar]

Artículo principal: Serial Attached SCSI

Serial Attached SCSI (SAS) es la 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.

Fuente de alimentación[editar]

 la fuente de alimentación o fuente de poder es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (computadora, televisor, impresora, router, etc.).¹

En inglés se conoce como power supply unit (PSU), que literalmente traducido significa: unidad de fuente de alimentación, refiriéndose a la fuente de energía eléctrica.

• Mantenimiento y Cuidado

Los discos duros también necesitan cuidado, siga las siguientes instrucciones para evitar la perdida de datos y evitar que el disco duro quede inservible:

1. No quitar la etiqueta ligeramente plateada que se encuentra a los lados y/o algunas veces en la parte frontal, esto puede causar que entre polvo y raye el disco, asimismo el polvo que pueda contener electricidad puede mover los datos y causar daños.
2. No tapar los agujeros pequeños, ya que son un filtro de aire y puede causar sobrecalentamiento.
3. Realizar periódicamente copias de seguridad en discos DVD, Blu-ray o en un disco duro externo de la información importante, eventos como apagones o ataques de virus pueden dañar el disco duro o la información, si ocurre un apagón desconectar el ordenador. Si se usa un servicio de alojamiento de archivos, no debe ser la única opción ni se debe guardar ahí información delicada o crítica, pues el servicio puede fallar, ser clausurado o atacado.
4. Se recomienda crear al menos dos particiones: Una para el sistema operativo y los programas y otra para los datos del usuario. De esta forma se pueden facilitar la copia de seguridad y la restauración, al posibilitar retroceder o reinstalar completamente el sistema operativo sin perder los datos personales en el proceso.
5. Optimizar (desfragmentar) el disco duro regularmente usando la herramienta incluida en el sistema operativo o un programa de otro fabricante para reducir el desgaste, facilitar la recuperación en caso de un problema, y mantener una buena velocidad de respuesta. Se recomienda una frecuencia de cuatro a seis meses dependiendo del uso.
6. Descargar y usar un programa que lea los datos de los sensores del disco duro (S.M.A.R.T.), para vigilar la condición del disco duro. Si indica que está en peligro, copiar la información importante y reemplazar el disco duro lo más pronto posible para evitar la pérdida de información.
7. Evitar que el disco sufra golpes físicos, especialmente durante su funcionamiento. Los circuitos, cabezales y discos pueden dañarse.
8. Si el disco duro presenta problemas de confiabilidad, un funcionamiento a normalmente lento o aparecen sin razón aparente archivos dañados o ilegibles, analizarlo con un comprobado de disco. También se recomienda realizar una comprobación de rutina cada cierta cantidad de meses para detectar errores menores y corregirlos antes de que se agraven.

2.Resumen
El disco duro es el dispositivo del sistema de memoria  del PC que usamos para almacenar todos los programas y archivos ya que es el único capaz de guardar datos incluso aunque no esté alimentado por corriente eléctrica. Esto es lo que lo diferencia de otras memorias de tu equipo, como por ejemplo la RAM, que es la usada para hacer funcionar los programas ya que estas pierden la información en caso de falta de energía.

La distribución lógica que tiene un disco duro es responsabilidad del sistema operativo. Este se encarga de organizarlo y permitir el acceso a la información.

La mayoría de sistemas utilizan el concepto de archivo o fichero, donde ambos términos vienen a significar lo mismo. Un archivo puede ser por ejemplo, una canción, una foto o un programa.

3.Recomendaciones
1. Diferenciar
En resumidas palabras, un DDE es aquél que necesita una fuente de alimentación externa, mientras que el disco duro portátil se puede alimentar de la energía del ordenador mediante la conexión por cable USB.

Aunque el hecho de tener que usar una fuente de alimentación externa sea una traba, la unidad, por lo general, posee un ventilador: cosa que ayuda a que se mantenga fresco y estable.

Nota: Utilizaré la expresión "DDE" o "DDP" en adelante para abreviar las palabras disco duro externo / portátil cuando lo considere necesario. 

 Muchos confunden estos términos, y es normal, dado el caso tomaremos como válido o igual ambos, aunque la pequeña diferencia ya se ha mencionado arriba.

Decidir si optar por uno por el otro ya depende de cada uno. Lo ideal sería elegir un disco que no use cargador de alimentación, por un tema de comodidad ya que no tendremos que cargar con muchos accesorios.

2. ¿Qué uso le darás?
Esta es la pregunta esencial: ¿el uso a darle?... explicando: creo que no necesitarás un disco portable si piensas almacenar cientos de fotos ó unas mil canciones más unos cuantos documentos (Tranquilamente éstos pueden entrar en un pendrive o memoria USB de hasta 16 GB). La idea es muy clara aquí, no confundir el tipo de uso con el tipo de archivos a guardar. En otras palabras somos nosotros los que definimos si le daremos uso básico o un uso exigente, éste último guarda relación con la capacidad de almacenamiento que ha de tener, como veremos a continuación.

3. Capacidad

Uno de los factores más importante es elegir un disco duro portátil con buena capacidad de almacenamiento, y es que no es lo mismo escoger un disco externo de 1TB que uno de 2TB (1 TB equivalente a 1024 GB). 

Cómo ya lo cité anteriormente, esto va de la mano con lo que vamos a almacenar. Personalmente comparto un disco duro externo con mi hermano en el cual almacenamos cantidad de documentos multimedia y programas que antes teníamos en el PC que rápidamente ya ocupan más de 270 GB (casi la tercera parte de capacidad de un disco de 1TB).

Tranquilamente podríamos haber comprado un disco de 500 GB, pero aquí viene otro factor a considerar...

4. El Precio a pagar
Capacidad y precio es algo que también va de la mano, en el ejemplo anterior pude haber comprado un disco de 500GB a un precio de US$ 64 dólares americanos (50 euros aprox), sin embargo decidí optar por uno de capacidad de 1TB. 

 La diferencia en precios no es mucha. Un disco duro externo de 1TB, en "promedio", tiene un coste US$ 76 (69 euros)

Como verás la diferencia es mínima que los vendedores en tiendas como Amazon.es (España), Linio (en Latinoamérica) prefieren lanzar dispositivos de 1TB en adelante. Así que en este punto tienes dos opciones: o adquirir uno de 1TB ó 2TB (Puede ser de hasta 4 TB).

5. Velocidad de Transferencia

Aquí la clave: "agilidad en transferir datos/archivos desde y hacia el disco duro portátil" y esto se rige a un "estándar de conectividad USB". 

 Sólo si no lo sabías: La gran mayoría de "disco duro externo portátil" utilizará un cable usb como medio de conexión hacia el ordenador PC o portátil (laptop)

Por lo tanto el DDE "podría" considerarse un "dispositivo USB" el cual posee una velocidad de transferencia o lo que en lenguaje común podríamos expresarlo así: la rapidez con la que el disco transfiere archivos. Veamos cuáles son estas tasas de transferencia:

• Baja velocidad 1.0: 0.19 MB/segundo.
• Velocidad completa: 1.5 MB/segundo.
• Alta velocidad 2.0 : 60 MB/seg.
• Superalta velocidad 3.0: Hasta 600 MB/seg (5Gbits/s)

El último es también conocido como USB 3.0, así que si piensas comprar un disco duro externo / portátil sin duda opta por el que tenga esa característica. Pero hay una cuestión aquí, si tu ordenador no cuenta con una entrada USB 3.0 (parte posterior o lateral si es un equipo portátil) no le sacarás provecho y tan sólo podrás "pasar" archivos en el modo 2.0, que por defecto utiliza el computador (mayoría de casos).

Pero esto no es todo también están losdiscos duros externos eSata - USB 3.0, son estos los que utilizan un cargador y dan la posibilidad de alternar el cable de conexión: cable Sata (conexión interna hacia el PC) y USB (para externo) . Al costado se aprecia una imagen de cómo son éstos.

La pregunta aquí es: ¿A qué velocidad se transfieren los archivos (datos)? - eSata transfiere a una velocidad de hasta 300 MB/segundo (sí! la mitad de la tasa de transferencia de USB 3.0). Para un usuario con escasos y/o pocos conocimientos técnicos no es aconsejable adquirir este tipo de disco.

4.Conclusiones

•   El Disco Duro es  uno de los componentes más importantes de nuestra computadora, no sólo porque en él se instala el sistema operativo y todas las aplicaciones que utilizamos a menudo, sino porque además allí almacenamos todos nuestros archivos.

•   De todos los componentes de una PC, el disco duro es el más sensible y el que más requiere un cuidadoso mantenimiento.

•   La tecnología de los discos duros modernos es considerablemente más avanzada que la de los primeros discos que se utilizaron en la plataforma PC; sin embargo, el principio básico de funcionamiento de estas unidades sigue siendo prácticamente el mismo.

• La incorporación del interfaz SATA ha sido totalmente positiva para la informática de hoy en día, se ha hecho de una forma lenta, sin demasiadas discriminaciones y sin necesidad de pagar un sobre coste por dicha tecnología.

•   Si se realiza las  labores de mantenimiento al Disco Duro como limpieza, desfragmentación y mantenimiento con frecuencia,   la computadora funcionará de manera segura y sin problemas

5. Apreciación del Equipo
La mayor parte de las computadoras de escritorio y todas las Laptops solo traen un disco duro (Hard Disk), pero todos estos equipos dan la posibilidad de instalar uno o varios adicionales, es una elección del usuario.
A pesar de lo que piensa la gran mayoría, agregar un segundo disco duro no solo trae el beneficio de contar con más capacidad de almacenamiento, sino también hace que el equipo obtenga más rendimiento.
La opción más sencilla de agregar un segundo disco duro muy popular, es la de conectar mediante el puerto USB del equipo un disco externo portable, que tiene su propia fuente de energía.
La segunda opción es la que se trata en este artículo, es la de instalar un disco duro en el interior de la torre o caja del equipo conectado directamente a la placa base mediante un conector IDE o SATA, son los llamados discos internos.
Un disco interno frece más beneficios que uno externo conectado por USB.

Su conexión solo requiere de unos minutos, un destornillador y los conocimientos básicos que puedes leer a continuación.

6.Glosario de Términos
AU: Tipo de formato de archivo de sonido utilizados en Internet sobre plataforma Windows.
AVI: Tipo de formato de archivos de video utilizado en Internet sobre plataformas Macintosh, Windows y UNIX.
Banner: Forma que adopta la publicidad en la Web. Es un logo o gráfico que contiene un mensaje promocional de la empresa que lo pone.
Base de datos: Conjunto de información útil organizada de una forma específica y almacenada en una computadora que permite el rápido acceso, ordenamiento, análisis y salida de los datos.
Canal de Chat: Salón o sitio virtual de Internet donde se realiza un determinado Chat.
CD-ROM: Soporte de almacenamiento de información para computadoras que permite su lectura y escritura por medios ópticos. Ver medios de almacenamiento.
Dominio (domain): Es la última parte (a la derecha del signo @) en una dirección de correo electrónico y en Internet y otras redes la primera parte en una URL. Ej. fac.org.ar, www.sld.cu.
Driver: Dispositivo del hardware o un programa que controlan o regulan otro dispositivo.
Gateway: Artificio que conecta redes utilizando diferentes protocolos de comunicación. Permite transferir información y convertirla a un formato compatible con los protocolos utilizados por una red determinada.
Gigabyte (Giga): Es el equivalente a 1024 Megabytes. Su abreviatura es Gb.

7. Bibliografia o Linkografia
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