Dispositivos de Almacenamiento Magnético

Un dispositivo de almacenamiento magnético es un tipo de almacenamiento secundario. La tecnología magnética consiste en la aplicación de campos magnéticos a ciertos materiales cuyas partículas reaccionan a esa influencia, generalmente orientándose en unas determinadas posiciones que conservan tras dejarse de aplicar el campo magnético. Esas posiciones representan los datos, ya sean música, números o imágenes. 1.-DISCO DURO ( HD o HDD ) Se llama disco duro,(en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma permanente en una computadora. Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética digital. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas concéntricas (TRACKS), como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor que busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto. El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro. En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación. Tecnología (Interface) Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con la computadora. Los más utilizados son: Conexión Disco Duro Cable Detalle ü IDE ü SCSI ü SATA Características ha tener en cuenta 1.-Velocidad de Rotación (RPM) Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran en el disco los platos, 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 calor generado por el disco duro. Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Se recomienda que los discos rígidos superen la velocidad de 5400RPM, y un estándar hoy en día es de 7200RPM.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. 2.-Tiempo de Acceso (Access Time) Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la suma de varias velocidades: * El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.* El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.* El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista. Es uno de los factores más importantes a la hora de escoger un disco duro. Cuando se oye hacer ligeros clicks al disco duro, es que está buscando los datos que le hemos pedido. Hoy en día en un disco moderno, lo normal son 10 milisegundos. 3.-Tasa de transferencia (Transfer Rate) Este número indica la cantidad de datos un disco puede leer o escribir en la parte más exterior del disco o plato en un periodo de un segundo. Normalmente se mide en Mbits/segundo, y hoy en día, en un disco de 5400RPM, un valor habitual es 100Mbits/s, que equivale a 10MB/s. 4.- Memoria Caché El BÚFFER o CACHÉ es una memoria que va incluida en la controladora interna del disco duro, de modo que todos los datos que se leen y escriben a disco duro se almacenan primeramente en el buffer Dispositivos Periféricos Jaz (Iomega) - 1 GB ó 2 GB ü Pros: capacidad muy elevada, velocidad, portabilidad ü Contras: inversión inicial, no tan resistente como un magneto-óptico, cartuchos relativamente caros. Las cifras de velocidad del Jaz son absolutamente alucinantes, casi indistinguibles de las de un disco duro moderno: poco más de 5 MB/s y menos de 15 ms. La razón de esto es fácil de explicar: Jaz (Iomega) - 1 GB ó 2 GB Cada cartucho Jaz es internamente, a casi todos los efectos, un disco duro al que sólo le falta el elemento lector-grabador, que se encuentra en la unidad. Por ello, atesora las ventajas de los discos duros: gran capacidad a bajo precio y velocidad, junto con sus inconvenientes: información sensible a campos magnéticos, durabilidad limitada en el tiempo, relativa fragilidad. De cualquier forma, y sin llegar a la extrema resistencia de los discos Zip, podemos calificar este soporte de duro y fiable, aunque la información nunca estará tan a salvo como si estuviera guardada en un soporte óptico o magneto-óptico AplicacionesAlmacenamiento masivo de datos que deben guardarse y recuperarse con la mayor velocidad posible, lo cual lo hace ideal para la edición de vídeo digital (casi una hora en formato MPEG); en general, sirve para lo mismo que los discos duros, pero con la ventaja de su portabilidad y fácil almacenaje. En cuanto a defectos y críticas, aparte de que los datos no duren "para siempre", sólo tiene un inconveniente: el precio. La unidad lectora-grabadora de 1 GB vale una respetable cantidad de dinero, unos $650.000, y los discos unos $180.000 c/u. Por ello, atesora las ventajas de los discos duros: gran capacidad a bajo precio y velocidad, junto con sus inconvenientes: información sensible a campos magnéticos, durabilidad limitada en el tiempo, relativa fragilidad. De cualquier forma, y sin llegar a la extrema resistencia de los discos Zip, podemos calificar este soporte de duro y fiable, aunque la información nunca estará tan a salvo como si estuviera guardada en un soporte óptico o magneto-óptico. Aplicaciones Almacenamiento masivo de datos que deben guardarse y recuperarse con la mayor velocidad posible, lo cual lo hace ideal para la edición de vídeo digital (casi una hora en formato MPEG); en general, sirve para lo mismo que los discos duros, pero con la ventaja de su portabilidad y fácil almacenaje. En cuanto a defectos y críticas, aparte de que los datos no duren "para siempre", sólo tiene un inconveniente: el precio. La unidad lectora-grabadora de 1 GB vale una respetable cantidad de dinero, unos $650.000, y los discos unos $180.000 c/u. 3.-Zip (Iomega) - 100 MB Pros: portabilidad, reducido formato, precio global, muy extendido. Contras: capacidad reducida, incompatible con disquetes de 3,5" Las unidades Zip se caracterizan externamente por ser de un color azul oscuro, al igual que los disquetes habituales (los hay de todos los colores). Estos discos son dispositivos magnéticos un poco mayores que los clásicos disquetes de 3,5 pulgadas, aunque mucho más robustos y fiables, con una capacidad sin compresión de 100 MB una vez formateados. Su capacidad los hace inapropiados para hacer copias de seguridad del disco duro completo, aunque perfectos para archivar todos los archivos referentes a un mismo tema o proyecto en un único disco. Su velocidad de transferencia de datos no resulta comparable a la de un disco duro actual, aunque son decenas de veces más rápidos que una disquetera tradicional (alrededor de 1 MB/s). Existen en diversos formatos, tanto internos como externos. Los internos pueden tener interfaz IDE, como la de un disco duro o CD-ROM, o bien SCSI; ambas son bastante rápidas, la SCSI un poco más, aunque su precio es también superior. Las versiones externas aparecen con interfaz SCSI (con un rendimiento idéntico a la versión interna) o bien conectable al puerto paralelo, sin tener que prescindir de la impresora conectada a éste. El modelo para puerto paralelo pone el acento en la portabilidad absoluta entre ordenadores (Sólo se necesita que tengan el puerto Lpt1) aunque su velocidad es la más reducida de las tres versiones. Muy resistente, puede ser el acompañante ideal de un portátil. Ha tenido gran aceptación, siendo el estándar en su segmento, pese a no poder prescindir de la disquetera de 3,5" con la que no son en absoluto compatibles, aunque sus ventajas puede que suplan este inconveniente. El precio de la versión interna ronda los $262.500 (más IVA) y los Discos alrededor de $35.000 (más IVA). Muchas de las primeras unidades Zip sufrían el denominado "mal del click", que consistía en un defecto en la unidad lectora-grabadora que, tras hacer unos ruiditos o "clicks", destrozaba el disco introducido; afortunadamente, este defecto está corregido en las unidades actuales. En todo caso, los discos son bastante resistentes, pero evidentemente 2.- DISCOS FLEXIBLES Están construídos de material plástico flexible, el cual está recubierto de material magnético (ferromagnético) sobre el cual el cabezal grabará los datos. Estructura de una unidad de disco flexible (diskete) - Sector: porciones radiales. Es como un pedazo de torta. - Pista: círculos concéntricos longitudinales. - Lados: las superficies superior e inferior. Los datos se graban en los lados, pistas y sectores especificados, en unidades de localización llamados clusters. Cada cluster tiene en los disketes un total de 512 bytes. Cuando se desea acceder a un cluster, se debe especificar en qué lado, pista y sector se encuentra. El cluster es el mínimo tamaño al que se puede acceder, por tanto es el mínimo tamaño que puede tener un archivo. En el caso de los disketes, un archivo como mínimo ocupará 512 bytes, aunque en realidad tenga solamente un byte. Estructura de una disketera Para poder grabar y leer los archivos, se tienen los cabezales, o cabezas. que es entendido como cero o uno, siendo por tanto leídos los datos grabados anteriormente. Para desplazarse de una pista a otra, los cabezales de lectura/escritura cuenta con un motor de pasos, que puede ser movido en pasos de 1,8 grados. En el eje de este motor está el mecanismo tipo espiral que mueve los cabezales. Para encontrar los sectores, un motor de giro mueve el diskete a una velocidad de 300 rotaciones por minuto. Tipos de disketes: Según su tamaño: de 5,25 pulgadas de diámetro, y de 3,5 pulgadas de diámetro. El primero se quedó obsoleto con la aparición del de 3,5 y éste, actualmente casi ni se usa puesto que su capacidad y velocidad son muy pequeñas, y además que el uso cd-rom lo ha desplazado totalmente. Según su capacidad: Pueden ser de doble densidad y de alta densidad.

• Doble densidad de 5,25 pulgadas, 360 kB de capacidad.
• Doble densidad de 3,5 pulgadas, 720 kB de capacidad.
• Alta densidad de 5,25 pulgadas, 1,2 MB de capacidad.
• Alta densidad de 3,5 pulgadas, 1.44 MB de capacidad. De éstos, todos están obsoletos, menos el último.

Conectores: La disketera tiene dos conectores: Uno, de cuatro cables para la fuente de alimentación. Otro, cable plano para datos y control. 3.- CINTAS Los dispositivos de almacenamiento de acceso secuencial están representados por las cintas (tapes). Este es precisamente su principal inconveniente: no soportan el acceso aleatorio a los datos, es decir, la unidad de lectura debe explorar la cinta hasta hallar una información específica. Por este motivo, la rapidez de acceso a los datos en las cintas es menor que la de los discos. En consecuencia, a mayor capacidad de almacenamiento, mayor longitud de la cinta y, consiguientemente, mayor tiempo de acceso. Las cintas consisten en un soporte flexible sobre el que se deposita una pequeña película de material magnetizable (óxidos o metales). Durante los procesos de lectura y escritura, esta banda de material magnetizable debe moverse delante de la cabeza de lectura-escritura, que es la responsable de traducir las señales magnéticas en eléctricas o a la inversa. Las cintas se suelen utilizar como medio de soporte para realizar copias de seguridad de discos duros y como soporte para el almacenamiento de grandes bases de datos. En estos sistemas de almacenamiento masivo, la cinta se enrolla en unas bobinas, unos cassettes o en unos cartuchos, y unas poleas se encargan de arrastrar la cinta a una velocidad constante delante de la cabeza de lectura-escritura y de amortiguar los tirones de bobinado de los motores. Estos dispositivos son medios removibles, fiables y económicos con capacidades de almacenamiento elevadas. El inconveniente que sigue existiendo es la falta de estándares que unifiquen los prodctos existentes. Dentro de este medio de soporte, existen las siguientes variedades:

1. Cintas de 1/2 pulgada Las cintas magnéticas de 1/2 pulgada se basan en una cinta de Mylar de 0,5 pulgadas de ancho y varias micras de espesor, sobre la que se deposita una capa de un material magnetizable (óxido de hierro, óxido de cromo, etc.) de otras pocas micras de espesor. Las 0,5 pulgadas de ancho se dividen en nueve pistas, cada una asignada a su correspondiente cabeza de lectura-escritura. Así se leen nueve bits en paralelo, ocho de datos y uno de paridad. Estas unidades fueron el dispositivo de almacenamiento masivo de información utilizado inicialmente en entornos mainframe. Debido a ello, todavía hoy es uno de los soportes de acceso secuencial más utilizados para el almacenamiento de copias de seguridad de los datos manejados por grandes sistemas y de grandes bases de datos.
2. Cintas de 1/4 pulgada (QIC, Quarter-Inch Compatibility) Las cintas de 1/4 pulgada se presentan en cassettes y su principal inconveniente es la falta de estándares al respecto, que impiden que una cinta grabada por un sistema pueda ser leída por otro distinto. Las cintas de cuarto de pulgada o QIC son una alternativa a las cintas de 1/2 pulgada como medio de backup. Sus principales aplicaciones se encuentran como soporte para el almacenamiento de copias de seguridad de grandes sistemas de red local y de grandes bases de datos que buscan absoluta seguridad en cuanto a disponibilidad de la información. Es también una alternativa a los costes que supone adquirir un disco duro con la suficiente capacidad para almacenar todos esos datos aunque, eso sí, renunciando a la rapidez de acceso a los datos que presentan los sistemas de acceso directo. El abanico de entornos informáticos en que las cintas QIC encuentran aplicación va desde los grandes ordenadores hasta los ordenadores personales.

Dentro de la gama de cintas de 1/4 pulgada existen tres alternativas:

1. Cartuchos estándar DC 6000 Sobre una cinta de 1/4 pulgada se graban once pistas. Su presentación es la de un cassette de la mitad de tamaño que una cinta de vídeo, en la que se bobinan aproximadamente entre 300 y 600 pies (90 - 180 m). Minicartuchos DC 2000 Su presentación se realiza en un cassette más pequeño que el anterior (minicartucho) y similar al de un cassette de audio, con longitudes de entre 140 y 185 pies (39 - 52 m). Estos cassettes poseen un chasis resistente de metal, ruedas de bobinado de precisión y una correa de amortiguación que ofrecen una elevada calidad de grabación y una mínima deformación de la cinta.
2. Cintas de audio digital (DAT) Las cintas de audio digital de 4 mm o DAT (Digital Audio Tape) son unidades de almacenamiento con capacidad para grabar hasta varios gigabytes de información en un único cartucho. Son dispositivos de pequeñas dimensiones, económicos y rápidos, sin embargo sus unidades lectoras son caras y tienen el inconveniente que de que no existen estándares al respecto. La técnica de grabación empleada con las cintas DAT, conocida como técnica de exploración helicoidal, se basa en que la unidad de lectura-escritura utiliza un tambor giratorio que solapa las pistas de grabación en lugar de la cabeza de grabación estática que se emplea con las unidades de cinta anteriores. Las cintas de audio digital o DAT son utilizadas en las mismas aplicaciones que las cintas de cuarto de pulgada, como medio de backup pero con unas características que les permiten disponer de mayores capacidades de almacenamiento y fiabilidad. Son una alternativa de almacenamiento tanto para ordenadores personales, estaciones de trabajo y servidores de red.
3. Cintas de 8 mm (llamadas también Hexabyte) Las cintas de 8 mm pueden almacenar varios gigabytes de información en un único cartucho, pero como sucede con las DATs, sus unidades lectoras tienen precios muy altos. Su aspecto es similar al de las cintas empleadas en los sistemas de vídeo. La técnica de grabación utilizada es la misma que la que se emplea con las cintas DAT. Las cintas de DAT son, dentro de las unidades de almacenamiento secuencial, las que ofrecen mayores capacidades de almacenamiento, pero su precio también es el más elevado. A pesar de ello, para los usuarios con unas necesidades de almacenamiento de copias de seguridad grandes, las cintas de 8 mm y las cintas DAT son la solución más adecuada.