DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
GREIDY CECILIA ARCE USMAN Ingeniero de Sistemas
IntroducciĂłn ď‚ž
En los dispositivos de almacenamiento del computador, se almacenan temporal o permanentemente los programas y datos.
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Existen diferentes dispositivos de almacenamiento.
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento
Los sistemas informรกticos pueden almacenar los datos:
Internamente
Externamente
(en la memoria)
(en los dispositivos de almacenamiento)
Estรกn conectados o montados directamente sobre la placa principal.
Externos a la placa principal
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento
Internamente, los datos se almacenan en la RAM (memoria de acceso aleatorio) pero los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica). Por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente (mientras que su estado físico sea óptimo).
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Los dispositivos de almacenamiento auxiliares pueden ser:
Internos Dentro del computador pero fuera de la placa principal.
Externos (al computador)
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Objetivos
Identificar los dispositivos de almacenamiento secundario. Clasificar estos dispositivos de acuerdo con la tecnología que usan para la lectura y escritura de los datos. Explicar el funcionamiento general de estos dispositivos. Aplicar los criterios para la medición del desempeño de estos dispositivos.
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Contenido Dispositivos magnéticos de almacenamiento. Dispositivos ópticos de almacenamiento.
Organización de los datos en un dispositivo de almacenamiento. Medición del desempeño.
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Dispositivos y medios
Medios de almacenamiento
Dispositivos (unidades) de almacenamiento
Componentes fĂsicos o materiales en los que se almacenan los datos.
Componentes fĂsicos que escriben y leen de los medios de almacenamiento.
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Tipos de dispositivos Magnéticos • • • •
Disquetes Discos duros Discos duros removibles Cintas magnéticas
Ópticos • • • •
CD-ROM CD-Recordable (WORM) CD-RWritable. DVD
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos Todos usan el mismo medio (material)
Usan técnicas similares para leer y escribir los datos
Las superficies de los disquetes, discos duros y cintas magnéticas están recubiertas con partículas de un material magnético sensible (por lo general óxido de hierro) que reacciona a un campo magnético. Cada partícula actúa como un imán, creando un campo magnético cuando se somete a un electroimán. Las cabezas de lectura/escritura de la unidad, contienen electroimanes y graban cadenas de 1 y 0, alternando la dirección de la corriente en esos electroimanes.
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Dispositivos magnĂŠticos
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
¿Qué es un medio de almacenamiento?
El material físico en el que se almacenan los datos.
¿Qué es un dispositivo de almacenamiento?
El componente físico que escribe y lee datos en el medio de almacenamiento.
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¿Cuáles son las categorías en que se clasifican los dispositivos de almacenamiento? Dispositivos magnéticos Dispositivos ópticos
¿Cuál es el criterio para clasificarlos bajo esas categorías? La tecnología que utilizan para leer y escribir datos.
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¿Por qué la categoría “Dispositivos magnéticos de almacenamiento” recibe ese nombre?
Porque las cabezas de lectura/escritura de la unidad contienen electroimanes. Graban cadenas de 1 y 0 alternando la corriente en las partículas de material magnético que recubren al medio. Así, su tecnología para leer y escribir datos está basada en el uso de campos magnéticos.
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Dispositivos magnéticos ¿Cómo se organizan los datos en un disco? Antes de poder usar un disco para almacenar datos, se debe formatear o inicializar. Procedimiento de formateo Objetivo: Crear un mapa con el que la computadora pueda llegar a cualquier punto del disco directamente. Pasos: Creación de las pistas (círculos magnéticos concéntricos) Numeración de las pistas desde afuera (0) hacia dentro Creación de sectores (segmentos cortos en cada pista) Numeración de los sectores en forma secuencial y única Creación de registro de arranque, tabla de asignación de archivos (FAT), directorio raíz y área de datos.
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Dispositivos magn茅ticos
驴C贸mo se organizan los datos en un disco? Pista (Track)
Sector
Cluster
Creaci贸n de pistas, sectores y cluster
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Dispositivos magnéticos ¿Cómo se organizan los datos en un disco?
Creación de las cuatro áreas
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Dispositivos magnéticos
¿Cómo se organizan los datos en un disco? MBR (Master Boot Record o registro de arranque) Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende la computadora, para determinar si el disco tiene los componentes básicos necesarios para ejecutar el sistema operativo.
Si los archivos están presentes, transfiere el control a uno de los programas del sistema operativo, para que continúe el proceso de inicio. Este proceso se conoce como: secuencia de inicio o booting El registro de arranque también describe otras características del disco, que el sistema operativo necesita para tener acceso al área de datos.
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Dispositivos magnéticos
¿Cómo se organizan los datos en un disco? FAT (File Allocation Table): Es una tabla que guarda la ubicación de cada archivo dentro del disco y el estado de cada sector. Cuando se guarda un archivo en el disco, el sistema operativo busca en la FAT un área disponible, almacena el archivo y, finalmente, lo identifica con su ubicación en la FAT. Archivo
Cluster
Pepe.xls
3
Maria.txt
6
Jose.ppt
20
Cluster
Pista
Sector
3
1
5, 6, 7
15
10
1, 2, 3
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Dispositivos magnéticos ¿Cómo funciona una unidad de disco?
La unidad tiene un motor que hace girar el disco en un eje. Las cabezas de lectura/escritura pueden moverse a cualquier punto del disco.
Acceso aleatorio
Disquete Un solo disco de mylar flexible, de diámetro 3,5 pulgadas. Dentro de una cubierta plástica. El medio y el dispositivo están separados. Portable y liviano. Almacenan hasta 1.44 MB (excepto unidades especiales de 2.88 MB). Giran a 300 rpm.
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Dispositivos magnéticos Disco duro
Uno o más platillos de metal. Dentro de una cámara sellada al vacío. El medio y el dispositivo forman una sola pieza. Fijo y pesado. Almacenan desde 80 MB. Giran a velocidades de entre 3600 rpm y 7200 rpm.
Disco duro removible Combinan la velocidad y la capacidad de un disco duro, con la portabilidad de un disquete.
El conjunto formado por el disco y la caja a menudo reciben el nombre de cartuchos de disco duro.
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Dispositivos magnĂŠticos Unidad de disquete El medio y el dispositivo estĂĄn separados. Medio: Disquete
Dispositivo: Unidad de disquete
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Dispositivos magnĂŠticos Unidad de disco duro El medio y el dispositivo forman una sola pieza.
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Dispositivos magnĂŠticos Unidad de disco duro removible El medio y el dispositivo estĂĄn separados. Unidad SyQuest
Unidad JAZ
Unidad ZIP
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¿Cuál es el objetivo de formatear un disco?
Crear un mapa con el que la computadora pueda llegar a cualquier punto del disco directamente
Nombre las cuatro áreas que se crean durante le proceso de formateo Registro de arranque (Master Boot Record) Tabla de asignación de archivos (FAT: File allocation Table) Directorio raíz Área de datos
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario ¿Qué es el registro de arranque? Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende la computadora, para determinar si el disco tiene los componentes básicos necesarios para ejecutar el sistema operativo. El registro de arranque también describe otras características del disco, que el sistema operativo necesita para tener acceso al área de datos.
¿Qué es la FAT? Es una tabla que guarda la ubicación de cada archivo dentro del disco y el estado de cada sector.
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Compare la unidad de disquete y la unidad de disco duro, indicando 3 semejanzas y 3 diferencias. Disquete
Disco duro
Dispositivo de almacenamiento secundario
Dispositivo de almacenamiento secundario
Tipo de dispositivo: magnético
Tipo de dispositivo: magnético
Acceso a los datos: aleatorio
Acceso a los datos: aleatorio
El medio es un solo disco de mylar flexible
El medio es uno o más platillos metálicos
El medio y la unidad están separados
El medio y la unidad forman una sola pieza
Portable y liviano
Fijo y pesado
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Dispositivos magnéticos ¿Cómo funciona una unidad de cinta?
Como una cinta de audio. La diferencia es que la unidad de cinta de computadora lee y escribe datos digitales (0 y 1) Debido a que la cinta es una tira larga de material magnético, se escribe y lee un byte detrás de otro
Acceso secuencial
Cinta magnética
Dentro de un cartucho de plástico rígido La cinta y la unidad están separados Portable y liviana Almacena hasta 8 GB Bajo costo relativo Por su lento acceso, se usan principalmente para respaldos.
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Dispositivos magnĂŠticos Unidad de cinta
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Dispositivos ópticos Todos usan el mismo medio (material)
Usan técnicas similares para leer y escribir los datos
Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión exacta que sólo se obtiene con rayos láser. La unidad enfoca un rayo láser sobre la superficie de un disco giratorio. Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor (plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz (orificio = se interpreta como un 0).
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Dispositivos ópticos ¿Cómo se organizan los datos en un disco?
La técnica de escritura perfora el disco, disponiendo los datos en sectores, a lo largo de una espiral contínua.
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Dispositivos ópticos CD-ROM
Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisión.
WORM (CD-R)
Escribir una vez, leer muchas (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisión.
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Dispositivos ópticos DVD (Digital Video Disc)
Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan entre 4,7 y 17 GB. (133 minutos de alta resolución de video). Alta precisión.
Unidades regrabables de cambio de fase Pueden escribirse más de una vez (El rayo láser altera la estructura molecular del disco). No pueden ser leídos por una unidad de CD-ROM convencional.
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Dispositivos ópticos ¿Cuánta información puede almacenar un CD? La cantidad de información que puede almacenar un CD se mide en minutos:segundos:sectores. Cada segundo contiene 75 sectores, cada sector puede almacenar 2.048 Bytes (2 KBytes). Los CD-Recordable vienen en 21, 63 y 74 minutos. La cantidad de información que pueden contener, responde al siguiente cálculo ejemplo: 74 min x (60 seg) x (75 sectores) x (2 kbytes) = 666,000 kilobytes = 650 megabytes Los CD grabados en fábrica pueden contener hasta 74 minutos.
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Medici贸n del desempe帽o Tiempo de acceso promedio Cantidad de tiempo promedio que le toma a un dispositivo colocar sus cabezas de lectura/escritura sobre cualquier punto en el medio de almacenamiento. Se mide en milisegundos (0,001 segundo) Es la combinaci贸n de dos factores: La velocidad a la que gira un disco (rpm) El tiempo que toma mover las cabezas de una pista a otra
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Disco de vídeo digital, o disco versátil digital (DVD), un dispositivo de almacenamiento masivo de datos es idéntico al de un disco compacto, aunque contiene hasta 25 veces más información y puede transmitirla al ordenador o computadora unas 20 veces más rápido que un CD-ROM. Su mayor capacidad de almacenamiento se debe, a que puede utilizar ambas caras del disco y, en algunos casos, hasta dos capas por cada cara, mientras que el CD sólo utiliza una cara y una capa. Las unidades lectoras de DVD permiten leer la mayoría de los CDs, ya que ambos son discos ópticos; no obstante, los lectores de CD no permiten leer DVDs.
http://club.telepolis.com/ortihuela/
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Medición del desempeño Tiempo de acceso promedio
Disquete: 0,2 segundos 200 milisegundos Disco duro: 8 a 12 milisegundos
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Medición del desempeño Velocidad de transferencia de datos Cantidad de tiempo que le toma a un dispositivo leer o escribir datos. Se mide en KB, MB o GB por segundo (Ej: MBps) NOTA: No confundir MBps con Mbps Depende del tipo de controlador (intermediario entre la unidad y el CPU):
Norma ST-506 IDE (Integrated Drive Electronics) SCSI (Small Computer System Interface)
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¿Por qué la categoría “Dispositivos ópticos de almacenamiento” recibe ese nombre?
Porque para leer y escribir datos usan luz, específicamente rayos láser. Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor (plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz (orificio = se interpreta como un 0).
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¿Cuál es la principal diferencia entre un CD-ROM y un CD-R? El primero sólo se puede leer. El segundo se puede escribir (una sola vez) y se puede leer.
¿Cuántos megabytes se pueden almacenar en un CD-R de 21 minutos? 21 min x (60 seg) x (75 sectors) x (2 kbytes) = 189,000 kilobytes = 184 megabytes
INFORMATICA I Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Quiero comprar un dispositivo de almacenamiento secundario ÂżQuĂŠ factores debo tener en cuenta al seleccionarlo? Tiempo promedio de acceso
Velocidad de transferencia de datos