p13:dispositivos de almacenamiento optico y magnetico

Introducción
La Evolución de Tecnología del Almacenamiento en Masa
¿Qué es una unidad de almacenamiento?
Dispositivos de almacenamiento magnéticos
Partes del disco duro
Funcionamiento del disco duro
Velocidad de Rotación (RPM)
Los sistemas de archivo
Cache de disco (Tamaño del BUFFER)
Discos duros IDE
El sistema de archivos NTFS (New Technology File System )
Tecnología RAID
Tecnología SCSI
Discos Flexibles
Disketes
Almacenamiento por cintas
Unidades de Discos Compactos (CD): CD-ROM y CD regrabable
Disco de vídeo digital
WORM (write once, read many)
Dispositivos de almacenamiento MAGNETO-OPTICOS
Unidades Iomega Zip, Jaz, Ditto y Click
Tarjetas perforadas
Introducción:

El presente trabajo tiene como objetivo principal mostrar de alguna forma los diferentes métodos que existen o existieron para almacenar información. De estos daremos una explicación teórica la cual explicara como guarda información ese dispositivo y como funciona en general.

Introducción al tema:


Los seres humanos han usado una variedad asombrosa de materiales y medios para guardar información, técnicamente llamados medios de grabación o almacenamiento de datos --cualquier sustancia que pueda ser sistemáticamente transformada se puede usar para grabar información. Piedras, vasijas y sogas anudadas son los más antiguos. No es sorprendente que las primeras formas de la mecanización de almacenamiento de datos se hayan usado el papel. Se picaron agujeros en tarjetas del papel a las cuales se les llamó punch cards. Debido a que el papel era voluminoso y se deteriora rápidamente, se abandonó en favor a medios de almacenamiento magnéticos.

Existen ciertos problemas y limitaciones en el uso de medios de almacenamiento magnéticos, y hoy en día existe una gran variedad de medios de almacenamiento de datos que utilizan otras técnicas que están basadas en la difracción de las ondas de luz. Existen muchas variaciones de este sistema, las que hacen posible almacenar una gran cantidad de datos digitales en un muy pequeño y económico formato.

Toda esta evolución se dio por una nesecidad de el ser humano por almacenar grandes volúmenes de información, y que aunque ahora se a llegado a discos o medios de almacenamiento de mas de 1Gb, y medios de transportar volúmenes de información mayores, la creciente información que un usuario utiliza hace que los dispositivos tengan que ser cada vez mayores. Ya sea para respaldar una copia de seguridad de información importante o para poder almacenar grandes cantidades de información descargada de la red.

La Evolución de Tecnología del Almacenamiento en Masa

Antes de la aparición de las primeras computadoras comerciales electrónicas en 1951, almacenamiento en "masa" (Aunque pequeño por los estándares actuales) era una necesidad.

En 1957, se introdujo como un componente de IBM RAMAC la primera unidad de discos duros 350. Requirió 50 discos de 24 pulgadas para guardar cinco megabytes (millón bytes, se abrevió MB) de datos y costó bruscamente US$35.000 por año o arrendarlo a US$7.000 por megabyte anual.

La revolución de la computadora personal a comienzos de 1980 cambió todo, es la introducciónde los primeros discos duros pequeños. Eran discos de 5.25 pulgadas los que manejaban de 5 a 10 MB de almacenamiento- el equivalente de 2.500 a 5.000 páginas de tecleo de información- en un aparato del tamaño de la caja de un zapato pequeño. Al tiempo se consideró que una capacidad de almacenamiento de 10 MB era demasiado grande para una llamada computadora "personal".

Los primeros PCS usaron discos flexibles trasladables como aparatos de almacenamiento casi exclusivamente. El término "disco blando" con precisión se refiere a los primeros discos para PC de 8 y 5.25 pulgadas que tuvieron éxito.

Los discos internos de hoy, más pequeños, se construyen 3.5 pulgadas de forma similar a los anteriores, pero se albergan en un casco de plástico rígido, que es más durable que el techado flexible de los discos más grandes.

Con la introducción del IBM PC/XT en 1983, el disco duro también volvió a ser un componente normal de computadoras personales. La descripción "duro" se usa porque los discos internos que contienen los datos se sostienen en una unidad de aluminio rígido que los liga. Estos discos, se cubren con un material magnético de mejor duración y calidad que el plástico utilizado en los discos blandos. La vida útil de una unidad de discos duros, están en función de la unidad del discos que lee/escribe (cabeza): en un disco duro, las cabezas no tienen un contacto directo con la unidad de almacenamiento, por el contrario en un disco blando la cabeza que lee/escribe esta en directo contacto, con lo que causa un deterioro con el uso.

Rápidamente hubo una descenso en los precios por los discos duros lo que significaron que a mediados de 1980, un disco de por lo menos 20 MB de capacidad era un componente normal de la mayoría de PCs. Aunque los discos flexibles se seguían usando ya que se consideraban como un medios para la carga de software y transporte y archivo de datos vitales.

Como cualquier otro producto de la industria de la electrónica, la unidad de discos duros no estaba exenta a la miniaturización. A mediados de 1980 el disco 5.25 pulgadas se había encogido considerablemente en cuanto a su altura.

Por 1987 unidades de discos duros de 3.5 pulgadas empezaron a aparecer. Éstas unidades pequeñas pesan como una libra y son del tamaño de una agenda. Estos fueron integrados dentro de computadores de escritorio y más tarde se incorporaron a los primeros en de verdad llamados computadoras portátiles (laptops) -peso promedio bajo 12 libras. La unidad de 3.5 pulgadas rápidamente volvió a ser la norma para los computadores de escritorio y sistemas portátiles que requerían menos que 500 MB capacidad. Altura también se encoge con la introducción del disco de 1 pulgada de alto, dispositivos de 'bajo perfil'.

Así como la forma de 3.5 pulgadas ganaba aceptación, todavía una forma más pequeña, de 2,5 pulgadas, poco a poco apareció en la escena.

No sorprende que la marcha a la miniaturización no se detuvo con 2.5 pulgadas. Alrededor de 1992 varios modelos 1.8 pulgadas aparecieron, peso sólo unas onzas y entrega capacidades de hasta 40 MB. Igualmente aparecieron con formato de 1.3 pulgadas, del tamaño de una fosforera. Factores de forma más pequeños por supuesto, no eran necesariamente mejor que los más grandes.

Desde su introducción, el disco duro se ha vuelto la forma más común de almacenamiento en masa para computadoras personales. Fabricantes han hecho grandes avances en capacidad, tamaño y ejecución. Hoy, el formato de 3.5 pulgadas, es capaz de manejar y acceder a millones de datos (gigabyte GB) mientras el computador esta accediendo a las aplicaciones multimedia, gráficosde alta calidad, gestión de redes, y aplicaciones de las comunicaciones. Y, según el tamaño maneja no sólo el equivalente de cientos de miles de páginas de información, sino que también recupera un dato o artículo determinado en sólo unas milésimas de segundo. Aún más, con el transcurrir del tiempo cada vez es más barato la unidad de disco.

¿Qué es una unidad de almacenamiento?

Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.

Las unidades de almacenamiento masivo de información objeto de esta guía se utilizan en todos los entornos informáticos existentes: entornos centralizados de mainframes, entornos distribuidos cliente-servidor, entornos monopuesto de sobremesa, entornos monopuesto portátiles, etc.

Por ejemplo:

La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional de almacenamiento para los archivos que usted usa. La mayoría de la información guardada en la RAM se borra cuando se apaga la computadora. Por lo tanto, su computadora necesita formas permanentes de almacenamiento para guardar y recuperar programas de software y archivos de datos que desee usar a diario. Los dispositivos de almacenamiento (también denominados unidades) fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad.

Los siguientes constituyen los tipos más comunes de dispositivos de almacenamiento:


Unidades de Disco Duro.

Unidades de Disquete.

Unidades de compresión ZIP.

Unidades de CD.

Unidades DVD.

Unidad para Cinta.
Dispositivos de almacenamiento magnéticos.

Los dispositivos de almacenamiento magnético, son aquellos que utilizan la propiedad de los metales ferrosos, o las cintas cubiertas con material ferroso.

El Disco Rígido

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El disco duro es el sistema de almacenamiento más importante de su computador y en el se guardan los archivos de los programas - como los sistemas operativo DOS. o Windows 95, las hojas de cálculo, los procesadores de texto (Word, WordPerefct,, los juegos y los archivos de cartas y otros documentos que usted produce.

La mayoría de los discos duros en los computadores personales son de tecnología IDE (Integrated Drive Electronics), que viene en las tarjetas controladoras y en todas las motherboard de los equipos nuevos. Estas últimas reconocen automáticamente los discos duros que se le coloquen..

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La tecnología IDE de los discos duros actuales ha sido mejorada y se le conoce como Enhaced IDE (EIDE), permitiendo mayor transferencia de datos en menor tiempo. Algunos fabricantes la denominan Fast ATA-2. Estos discos duros son más rápidos y su capacidad de almacenamiento supera un gigabyte. Un megabyte (MB) corresponde aproximadamente a un millón de caracteres y un gigabyte (GB) tiene alrededor de mil megabytes.



Las motherboards anteriores con procesadores 386, y las primeras de los 486, reconocen solo dos discos duros, con capacidad hasta de 528 megabytes cada uno y no tienen detección automática de los discos. Para que estas motherboards reconozcan discos duros de mayor capacidad, debe usarse un programa (disk manager) que las engaña, haciéndoles creer que son de 528 megabytes.

Si su computador es nuevo, la motherboard le permite colocar hasta cuatro unidades de disco duro. El primer disco duro se conoce como primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como secundario master y el cuarto como secundario esclavo. El primario master será siempre el de arranque del computador (C :\>).

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La diferencia entre master y esclavo se hace mediante un pequeño puente metálico (jumper) que se coloca en unos conectores de dos patitas que tiene cada disco duro. En la cara superior del disco aparece una tabla con el dibujo de cómo hacer el puente de master, esclavo o master con esclavo presente

PARTES DEL DISCO DURO

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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 (TRACKS) concéntricas, 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 servo cuando 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.

FUNCIONAMIENTO DEL DISCO DURO

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Cuando usted o el software indica al sistema operativo a que deba leer o escribir a un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador del disco duro traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignación de archivos (FAT). El sistema operativo lee la FAT para determinar en qué punto comienza un archivo en el disco, o qué partes del disco están disponibles para guardar un nuevo archivo.

Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas magnéticas sobre las superficies de éstos. Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado.

Es posible guardar un solo archivo en racimos diferentes sobre varios platos, comenzando con el primer racimo disponible que se encuentra. Después de que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todos los racimos del archivo en la FAT.

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Un ordenador funciona al ritmo marcado por su componente más lento, y por eso un disco duro lento puede hacer que tu MAQUINA sea vencida en prestaciones por otro equipo menos equipado en cuanto a procesador y cantidad de memoria, pues de la velocidad del disco duro depende el tiempo necesario para cargar tus programas y para recuperar y almacenar tus datos.

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, hasta con los discos SCSI. 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.

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 importantesa 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.

Los sistemas de archivo

Todo dispositivo para el almacenamiento de datos debe ser formateado antes de su uso; es decir, que se le debe dar un cierto formato lógico que indique cómo será almacenada la información: el tamaño de los paquetes, la forma en que se distribuyen, los atributos posibles de los archivos (nombre, tipo, fecha...) y otras características que definirán un tipo de sistema de archivo concreto.

En el mundo PC el sistema de archivo más extendido es el FAT16 de las versiones de DOS superiores a la 3 y del Windows 95 original, usado en los disquetes y la mayoría de los discos duros. La VFAT (FAT Virtual) de Windows 95 que permite nombres largos no es más que un parche sobre este sistema de archivo, no un sistema de archivo en sí.

El otro sistema en rápida extensión es el FAT32 de Windows 98 y de la versión OSR-2 de Windows 95. Las ventajas de este sistema de archivo frente al anterior radican en que es de 32 bits y tiene un tamaño de cluster muy pequeño, lo que le hace capaz de admitir grandes discos duros y aprovecharlos muy bien, además de no necesitar artificios como VFAT para usar nombres largos de archivo.

Vayamos por partes; primero, los clusters; son como "cajones" en que el disco duro está dividido, en los cuales se guardan los archivos. Se da la peculiaridad de que un cluster no puede ser compartido por dos archivos distintos, por lo que si tenemos un tamaño de cluster de 16 Kb y queremos guardar un archivo que ocupa 17 Kb, se repartirá en dos clusters, ocupando uno entero y sólo 1 Kb del otro; el resto (15 Kb) se desperdiciará.

Lo mismo ocurre si queremos almacenar un archivo que ocupa sólo 1 byte; si el cluster es de 16 Kb (16.384 bytes), se desperdiciarán totalmente 16.383 bytes. Como comprenderá, en estas condiciones resulta muy importante mantener el tamaño del cluster lo menor posible para minimizar las pérdidas que ocasionan estos archivos, especialmente los muy pequeños. Observe la tabla a continuación que relaciona el tamaño de las particiones (a continuación explicaremos qué son) con el tamaño del cluster en FAT16 y en FAT32:

Tamaño de la partición
Tamaño del cluster

FAT16

Hasta 2 GB
32 Kb

Menos de 1 GB
16 Kb

Menos de 512 MB
8 Kb

Menos de 256 MB
4 Kb

Menos de 128 MB
2 Kb

FAT32

A partir de 8 GB para adelante
8 Kb

Menos de 8 GB
4 Kb


En cuanto al tamaño de los discos, no es difícil de entender; si el sistema de archivo da direcciones de archivo de 16 bits, esto nos da 2 elevado a 16 = 65.536 direcciones, que a un máximo de 32 Kb por cluster son 2.097.152 Kb, es decir, 2 GB como máximo para FAT16. ¿Quiere esto decir que no podemos usar discos de más de 2 GB? No, afortunadamente; pero implica que deberemos dividirlos en varias particiones, que son cada una de las divisiones lógicas de un disco, las cuales se manejan como si fueran discos duros separados. Por ejemplo, un disco de 3,5 GB debe dividirse al menos en dos particiones de 2 GB o menos cada una para usarlo con FAT16.

Para FAT32 el cálculo es similar, aunque no se usan los 32 bits, sino "sólo" 28, lo que da un máximo de 2.048 GB por partición (2 Terabytes) usando clusters de 8 Kb. Sin duda no necesitaremos hacer más de una partición al disco...

Observe que para mantener el mismo tamaño de cluster de 4 Kb en un disco de 2 GB, en FAT16 necesitaríamos al menos 8 particiones de como mucho 255,9 MB, mientras que en FAT32 nos bastaría con una. Indudablemente, aunque no podamos instalar FAT32 resulta preferible perder algo de espacio a tener que manejar un disco subdividido en mas de 5 unidades.

Para terminar la ganancia de espacio al pasar de FAT16 a FAT32 es enorme, varios cientos de MB en un disco de un par de GB, y en mi opinión ésta es la mejor ventaja de Windows 98 frente a Windows 95.

CACHE DE DISCO (Tamaño del BUFFER)

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El BUFFER o CACHE 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. La regla de mano aquí es 128kb-Menos de 1 Gb, 256kb-1Gb, 512kb-2Gb o mayores. Generalmente los discos traen 128Kb o 256Kb de cache.

Si un disco duro está bien organizado, la serie de datos que se va a necesitar a continuación de una lectura estará situada en una posición físicamente contigua a la última lectura, por eso los discos duros almacenas en la caché los datos contiguos, para proporcionar un acceso más rápido sin tener que buscarlos. De ahí la conveniencia de desfragmentar el disco duro con cierta frecuencia.

El buffer es muy útil cuando se está grabando de un disco duro a un CD-ROM, pero en general, cuanto más grande mejor, pues contribuye de modo importante a la velocidad de búsqueda de datos.

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.

Discos duros IDE

El interfaz IDE (más correctamente denominado ATA, el estándar de normas en que se basa) es el más usado en PCs normales, debido a que tiene un balance bastante adecuado entre precio y prestaciones. Los discos duros IDE se distribuyen en canales en los que puede haber un máximo de 2 dispositivos por canal; en el estándar IDE inicial sólo se disponía de un canal, por lo que el número máximo de dispositivos IDE era 2.

El estándar IDE fue ampliado por la norma ATA-2 en lo que se ha dado en denominar EIDE (Enhanced IDE o IDE mejorado). Los sistemas EIDE disponen de 2 canales IDE, primario y secundario, con lo que pueden aceptar hasta 4 dispositivos, que no tienen porqué ser discos duros mientras cumplan las normas de conectores ATAPI; por ejemplo, los CD-ROMs y algunas unidades SuperDisk se presentan con este tipo de conector.

En cada uno de los canales IDE debe haber por lo menos un dispositivo Maestro (master). El maestro es el primero de los dos y se sitúa al final del cable, asignándosele generalmente la letra "C" en DOS.

Otros avances en velocidad vienen de los modos de acceso:

Modo de acceso
Transferencia máxima teórica
Comentario

PIO-0
3,3 MB/s
Discos muy antiguos, de 100 MB o menos

PIO-1
5,2 MB/s
Discos antiguos, de capacidad menor de unos 400 MB

PIO-2
8,3 MB/s

PIO-3
11,1 MB/s
Discos más o menos modernos, de capacidad superior a unos 400 MB

PIO-4
16,6 MB/s

DMA-1 multiword
13,3 MB/s
Modos de utilidad dudosa, ya que su velocidad no es mayor que PIO-4

DMA-2 multiword o DMA/16
16,6 MB/s

UltraDMA o DMA/33
33,3 MB/s
El estándar actual


Aunque en este terreno se barajan las cifras de transferencia máxima teóricas, que no las que físicamente puede alcanzar el disco; los 33,3 MB/s son inalcanzables para cualquier disco duro actual. En realidad, llegar a 10 MB/s con un disco duro UltraDMA es algo bastante difícil de conseguir, las cifras normales están más bien por unos 6 ó 7 MB/s.

Los modos PIO se habilitan generalmente mediante la BIOS y dan pocos problemas, aunque en discos duros no actuales a veces la autodetección del modo PIO da un modo un grado superior al que realmente puede soportar con fiabilidad, pasa mucho por ejemplo con discos que se identifican como PIO-4 pero que no son fiables más que a PIO-3.

Los modos DMA tienen la ventaja de que liberan al microprocesadorde gran parte del trabajo de la transferencia de datos, encargándoselo al chipset de la placa (si es que éste tiene esa capacidad, como ocurre desde los tiempos de los Intel Tritón), algo parecido a lo que hace la tecnología SCSI. Sin embargo, la activación de esta característica (conocida como bus mastering) requiere utilizar los drivers adecuados y puede dar problemas con el CD-ROM, por lo que en realidad el único modo útil es el UltraDMA (y ni siquiera he comentado los muy desfasados modos DMA singleword).

Se debe tener en cuenta que la activación o no de estas características es opcional y la compatibilidad hacia atrás está garantizada; podemos comprar un disco duro UltraDMA y usarlo en modo PIO-0 sin problemas.

El sistema de archivos NTFS (New Technology File System )

Es el sistema de archivos propietario de Windows NT. Aunque FAT32 es un sistema de archivos bastante interesante, no tiene características avanzadas que se necesitan en aplicaciones de alto rendimiento, sobre todo en redes. Por ejemplo, niveles de seguridad a nivel de archivo, encriptado, manejo de eventos, recuperación de errores y compresión. El sistema de archivos NTFS provee todas estas características.

Seguridad a nivel de permisos de acceso a archivos:
El NTFS tiene niveles de "permisos", con los cuales se pueden controlar qué usuarios en la red pueden acceder a qué tipo de archivos. Es decir, un usuario no podrá acceder a los archivos que pertenecen a otro usuario, si es que no está autorizado, ya que están protegidos con llaves a nivel de archivo.

Compresión:
Trabaja transparentemente, como el DriveSpace, pero puede ser asignado individualmente a archivos, o hasta por directorios. En el W9x, solo se puede hacer con la unidad entera.

Encriptado:
Con el sistema EFS, se puede realmente encriptar un archivo, más que protegerlo Esto es muy útil, ya que otros sistemas de archivos son capaces de leer al NTFS, pasando por encima de sus características de permisos, por ej. El BeOS o el Linux. Pero, si un archivo está encriptado, no será posible leerlo. Todo el sistema de encriptado es transparente para el usuario..

Auditoria de archivos:
Cuando no es suficiente la protección contra intrusos, existe el sistema de Auditoría de Archivos (archivo de eventos), con el cual se puede rastrear las veces que un determinado archivo fue accedido, o se hicieron intentos, qué operaciones se hicieron, etc.)

Recuperación de Datos:
Cada operación de Entrada/Salida que modifica un archivo en el NTFS es visto como una transacción, y puede ser manejada como una unidad dividida. Cuando un usuario actualiza un archivo, se guarda y monitorea toda la información de deshacer y hacer. Solo si todas las operaciones son exitosas es que los cambios son hechos físicamente en el disco. Si algo falla, el sistema utiliza la característica de deshacer, para volver al punto anterior al problema.

Si el Windows NT se colgara, el NTFS hace tres pasadas antes de re-arrancar. Primero, hace un análisis que determina exactamente cuáles clusters deben ser actualizados., por la información que hay en el archivo de eventos. Luego pasa a la fase en la cual efectúa todas las transacciones hasta el último chequeo, y por último efectúa la fase de deshacer, en la cual completa todas las transacciones que así lo requieran. Esto hace que los datos corruptos se reduzcan a un mínimo.

Tecnología RAID

RAID 0

También llamado partición de los discos, los datos son distribuidos a través de discos paralelos. RAID 0 distribuye los datos rápidamente a los usuarios, pero no ofrece mas protección a fallas de h ardware que un simple disco.

RAID 1

También llamado Disk mirroring provee la mas alta medida de protección de datos a través de una completa redundancia. Los datos son copiados a dos discos simultáneamente. La disponibilidad es alta pero el costo también dado que los usuarios deben comprar dos veces la capacidad de almacenamiento que requieren.

RAID 0/1

Combina Disk mirroring y partición de datos. El resultado es gran disponibilidad al mas alto desempeño de entrada y de salida para las aplicaciones de negociosmas criticas. A este nivel como en el RAID 1 los discos son duplicados. Dado que son relativamente costosos, RAID 0/1 es una alternativa para los negocios que necesitan solamente uno o dos discos para sus datos, sin embargo, el costo puede convertirse en un problema cuando se requieren mas de dos discos.

RAID 3

Logra redundancia sin mirroring completo. El flujo de los datos es particionado a través de todos los HD de datos en el arreglo. La información extra que provee la redundancia esta escrito en un HD dedicado a la parida d. Si cualquier HD del arreglo falla, los datos perdidos pueden ser reconstruidos matemáticamente desde los miembros restantes del arreglo. RAID 3 es especialmente apropiado para procesamiento de imagen, colección de datos científicos , y otras aplicaciones en las cuales grandes bloques de datos guardados secuencialmente deben ser transferidos rápidamente

RAID 5

Todos los HD en el arreglo operan independientemente. Un registro entero de datos es almacenado en un solo disco, permitiendo al arreglo satisfacer múltiples requerimientos de entrada y salida al mismo tiempo. La información esta distribuida en todos los discos, aliviando el cuello de botella de acceder un solo disco de paridad durante operaciones de entrada y salida concurrentes. RAID 5 está bien recomendado para procesos de transacciones on-line, automatización de oficinas, y otras aplicaciones caracterizadas por gran numero de requerimientos concurrentes de lectura. RAID 5 provee accesos rápidos a los datos y una gran medida de protección.

RAID 10

La información se distribuye en bloques como en RAID-0 y adicionalmente, cada disco se duplica como RAID-1, creando un segundo nivel de arreglo. Se conoce como "striping de arreglos duplicados". Se requieren, dos canales, dos discos para cada canal y se utiliza el 50% de la capacidad para información de control. Este nivel ofrece un 100% de redundancia de la información y un soporte para grandes volúmenes de datos, donde el precio no es un factor importante. Ideal para sistemas de misión crítica donde se requiera mayor confiabilidad de la información, ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno por cada canal) y los datos todavía se mantienen en línea. Es apropiado también en escrituras aleatorias pequeñas.

RAID 30

Se conoce también como "striping de arreglos de paridad dedicada". La información es distribuida a través de los discos, como en RAID-0, y utiliza paridad dedicada, como RAID-3 en un segundo canal. Proporciona una alta confiabilidad, igual que el RAID-10, ya que también es capaz de tolerar dos fallas físicas de discos en canales diferentes, manteniendo la información disponible. RAID-30 es el mejor para aplicaciones no interactivas, tales como señales de video, gráficos e imágenes que procesan secuencialmente grandes archivos y requieren alta velocidad y disponibilidad.

RAID 50

Con un nivel de RAID-50, la información se reparte en los discos y se usa paridad distribuida, por eso se conoce como "striping de arreglos de paridad distribuida". Se logra confiabilidad de la información, un buen rendimiento en general y además soporta grandes volúmenes de datos. Igualmente, si dos discos sufren fallas físicas en diferentes canales, la información no se pierde. RAID-50 es ideal para aplicaciones que requieran un almacenamiento altamente confiable, una elevada tasa de lectura y un buen rendimiento en la transferencia de datos. A este nivel se encuentran aplicaciones de oficina con muchos usuarios accediendo pequeños archivos, al igual que procesamiento de transacciones mucho mayor.

Máximas y mínimas cantidades de HD que se pueden ordenar para los diferentes niveles de RAID

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Tecnología SCSI

Acrónimo de Small Computer Systems Interface y leído "escasi", aunque parezca mentira. Mucha gente ha oído hablar de estas siglas y en general las asocian a ordenadores caros o de marca y a un rendimiento elevado, pero no muchos conocen el porqué de la ventaja de esta tecnología frente a otras como EIDE.

La tecnología SCSI (o tecnologías, puesto que existen multitud de variantes de la misma) ofrece, en efecto, una tasa de transferencia de datos muy alta entre el ordenador y el dispositivo SCSI (un disco duro, por ejemplo). Pero aunque esto sea una cualidad muy apreciable, no es lo más importante; la principal virtud de SCSI es que dicha velocidad se mantiene casi constante en todo momento sin que el microprocesador realice apenas trabajo.

Esto es de importancia capital en procesos largos y complejos en los que no podemos tener el ordenador bloqueado mientras archiva los datos, como por ejemplo en la edición de vídeo, la realización de copias de CD o en general en cualquier operación de almacenamiento de datos a gran velocidad, tareas "profesionales" propias de ordenadores de cierta potencia y calidad como los servidores de red.

Las distintas variantes de la norma son:

El bus SCSI puede configurarse de tres maneras diferenciadas que le dan gran versatilidad a este bus:

* Único iniciador / único objetivo: Es la configuración más común donde el iniciador es un adaptador a una ranura de un PC y el objetivo es el controlador del disco duro. Esta es una configuración fácil de implementar pero no aprovecha las capacidades del bus SCSI, excepto para controlar varios discos duros.

* Único iniciador / múltiple objetivo: Menos común y raramente implementado. Esta configuración es muy parecida a la anterior excepto para diferentes tipos de dispositivos E/S que se puedan gestionar por el mismo adaptador. Por ejemplo un disco duro y un reproductor de CD-ROM.

* Múltiple iniciador / múltiple objetivo: Es mucho menos común que las anteriores pero así es como se utilizan a fondo las capacidades del bus.

Dentro de la tecnología SCSI hay 2 generaciones y pronto aparecerá una tercera.

La primera generación permitía un ancho de banda de 8 bits y unos ratios de transferencia de hasta 5 MBps. El mayor problema de esta especificación fue que para que un producto se denominara SCSI solo debía cumplir 4 códigos de operación de los 64 disponibles por lo que proliferaron en el mercado gran cantidad de dispositivos SCSI no compatibles entre sí.

Esto cambió con la especificación 2.0 ya que exigía un mínimo de 12 códigos, por lo que aumentaba la compatibilidad entre dispositivos. Otro punto a favor de SCSI 2.0 es el aumento del ancho de banda de 8 a 16 y 32 bits. Esto se consigue gracias a las implementaciones wide (ancho) y fast (rápido). Combinando estas dos metodologías se llega a conseguir una transferencia máxima de 40 MBps con 32 bits de ancho (20 MBps con un ancho de banda de 16 bits).

El protocolo SCSI 3.0 no establecerá nuevas prestaciones de los protocolos, pero si refinará el funcionamiento de SCSI. Además de incluir formalmente el uso del conector P de 68 pines wide SCSI, por ejemplo, también especifica el uso de cables de fibra óptica. Otra posible modificación es el soporte para más de 8 dispositivos por cadena.

Tipo de norma SCSI
Transferencia máxima con 8 bits
Transferencia máxima con 16 bits (modos Wide)

SCSI-1
5 MB/s
No aplicable

SCSI-2 o Fast SCSI
10 MB/s
20 MB/s

Ultra SCSI o Fast-20
20 MB/s
40 MB/s

Ultra-2 SCSI o Fast-40
40 MB/s
80 MB/s


Los tipos de SCSI de 8 bits admiten hasta 7 dispositivos y suelen usar cables de 50 pines, mientras que los SCSI de 16 bits o Wide, "ancho" en inglés, pueden tener hasta 15 dispositivos y usan cables de 68 pines. La denominación "SCSI-3" se usa de forma ambigua, generalmente refiriéndose al tipo Ultra SCSI de 8 bits, aunque a veces también se utiliza para los Ultra SCSI de 16 bits (o "UltraWide SCSI") y Ultra-2.

Las controladoras SCSI modernas suelen ser compatibles con las normas antiguas, por ejemplo ofreciendo conectores de 50 pines junto a los más modernos de 68, así como conectores externos (generalmente muy compactos, de 36 pines), salvo en algunos modelos especiales que se incluyen con aparatos SCSI que están diseñados sólo para controlar ese aparato en concreto, lo que abarata su coste.

Los dispositivos SCSI deben ir identificados con un número único en la cadena, que se selecciona mediante una serie de jumpers o bien una rueda giratoria en el dispositivo. Actualmente algunos dispositivos realizan esta tarea automáticamente si la controladora soporta esta característica, lo que nos acerca algo más al tan deseado Plug and Play.

Debe tenerse en cuenta que las ventajas de SCSI no se ofrecen gratis, por supuesto; los dispositivos SCSI son más caros que los equivalentes con interfaz EIDE o paralelo y además necesitaremos una tarjeta controladora SCSI para manejarlos, ya que sólo las placas base más avanzadas y de marca incluyen una controladora SCSI integrada.

Ventajas de los discos SCSI:

*Elimina cualquier limitación que el PC-Bios imponga a las unidades de disco.

*El direccionamiento lógico elimina la sobrecarga que el host podría tener en manejar los aspectos físicos del dispositivo como la tabla de pistas dañadas. El controlador SCSI lo maneja.

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):

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Estructura de un 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, por ejemplo.

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Estructura de una disketera.

Para poder grabar y leer los archivos, se tienen los cabezales, o cabezas. Estos se componen de un núcleo metálico, alrededor del cual se enrolla una bobina. El núcleo no es totalmente cerrado, ya que tiene un espacio de aire, llamado gap. Este gap es el que al estar en contacto con el material magnético del que se compone el diskete, orienta los dipolos de una forma tal a que los datos quedan grabados. Para leer, los dipolos magnéticos orientados que están en el diskete, al pasar cerca del núcleo producen en la bobina un voltaje, 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.

Tunelamiento: para grabar las pistas, el cabezal graba los datos entre dos pistas de borrado. De esta manera no se producen solapamientos entre pistas adyacentes.
Tipos de disketes:

Según su tamaño: de 5,25 pulgadas de diámetro, y de 3,5 pulgadas de diámetro. El primero se encuentra obsoleto.

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 estos, 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.

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Disketes

SuperDisk LS-120 - 120 MB (Imation/Panasonic)

Estos discos son la respuesta al cada vez más común problema del usuario que necesita grabar su trabajo en un disquete y se encuentra con que supera los temidos 1,44 MB. No importa, una solución viable para este problema es un SuperDisk, que aparenta ser un disquete de 3,5" algo más grueso, y ya tiene 120 MB a su disposición.

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Aparentemente, esta compatibilidad con los disquetes clásicos hace que esta versión de disco sobrepase al disco ZIP. El problema está en que la velocidad de este dispositivo, unos 400 Kb/s, si bien es suficiente y supera con creces la de una disquetera de 3,5", es algo menos de la mitad de la de un Zip (al menos si se trata de la versión SCSI del Zip).

Almacenamiento por 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 productos existentes.

Dentro de este medio de soporte, existen las siguientes variedades:


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.

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



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.

Cintas blandas
Las cintas blandas, también conocidas como floppy tapes, son unidades que hacen uso de la controladora de la disquetera y codifica los datos posicionando la cabeza de lectura-escritura directamente sobre la banda magnética. La ventaja de esta opción es que elimina la necesidad de tener que comprar la electrónica de una nueva controladora para este dispositivo.

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.

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.

Dispositivos de almacenamiento óptico.

El sistema de escritura óptica consiste en usar un rayo de luz que calienta la superficie a escribir, cambiando sus propiedades de reflexión. En sistemas de sólo lectura, la escritura se hace por medios mecánicos y no ópticos.

Se usa la propiedad de reflexión para poder leer datos mediante un fotodetector. La intensidad del rayo de luz al leer debe ser muy inferior a la de escribir para así no dañar al disco.

El emisor suele ser un láser de semiconductor aunque hay otras fuentes de luz diferentes como el láser de gas, etc...

Los láser’s más usados son los rojos, que son más baratos que los azules pero permiten menor densidad de grabación.

El fotodetector sólo tiene que medir la intensidad de luz que es reflejada por el disco.

Unidades de Discos Compactos (CD): CD-ROM y CD regrabable

El CD es un nuevo medio, pero existen una gran variedad de ellos. Es necesario entender las diferencias entre la tecnología del sólo lector de CD (por ejemplo los CDs de música o ediciones de multimedia) y los CDs gravables (por ejemplo los utilizados para almecenar datos o para imágenes en una máquina fotográfica). Entre los tipos de CDs, no todos los discos son creados de igual forma desde un punto de vista de durabilidad. Es importante conocer ciertas cosas sobre la longevidad del CD, por lo tanto hay que saber hacer la mejor selección del producto dentro de los diferentes tipos y marcas. Es también importante, conocer sobre los requerimientos de almacenamiento que cada tipo de CD necesita.

Los diferentes tipos de CDs comparten ciertas características: todos tienes las mismas dimensiones físicas; son hechos al menos parcialmente de policarbonato plástico; y tienen una capa metálica para reflectar el rayo láser que lee la información.

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Todos los CDs tienen una ranura espiral microscópica dibujada dentro del policarbonato plástico. Las líneas del espiral son tan pequeñas y cercanas unas a otras que ellas actúan como una rejilla de difracción. Están creados con relucientes líneas de colores de ‘arcoiris’ que emanan desde la cabeza central hacia el exterior en cada superficie de CD. El surco de la espiral es continua en cada CD gravable, porque es necesario para guiar el láser durante la escritura.

La mayor diferencia para poder distinguir entre las diferentes fabricaciones de CDs de sólo lectura y aquellos que son grabables puede ser a primera vista: los CD-ROMs tienen un color metálico en ambos lados, en cambio en CD grababe (CD-R) es de un dorado metálico en al superficie y verde o verde-dorado por el otro. El CD-R en la parte superior tiene información impresa, y el otro lado no tiene marcas, excepto in el área cercana al centro. El láser lee el disco desde el lado verde, por lo tanto niveles o tinta en este lado dañaría la lectura.

La naturaleza de los CD-ROM

Hay 2 tipos de CDs, los que son de sólo lectura y aquellos que permiten ser grabados, diferentes en estructura, materiales y tecnología de fabricación. Cuando se necesita una gran cantidad de copias, el CD-ROM es la elección natural, que todos los discos serán creados de un mismo modelo. El proceso de modelaje (el cual no es distinto al utilizado para hacer CDs de música) utiliza un disco de policarbonato en su mayor parte. Este disco modelo tiene una pista espiral de marcas impresas en uno de sus lados, estas marcas contienen la información codificada. Como el rayo láser en el lector de CD es guiado hacia delante a lo largo de la pista, es interrumpido por las marcas y estas interrupciones son decodificadas en música, texto o imágenes.

Después que el CD-ROM deja el molde, es sólo un disco plástico limpio, con tenues marcas, y si se trata de leer en un lector de CD, el láser no podrá distinguir la diferencia entre una marca o un área plana. Es por ello que el CD-ROM tiene que tener una capa metálica plateda. La cubierta metálica en la superficie es la que reflecta y hace rebotar la luz láser dentro del sensor de luz. Cuando el tenue foco del rayo láser no reflecta en un sector plano, el detector de luz ve el rayo. Cuando el rayo encuentra una marca, no es reflectado la luz del láser dentro del sensor de luz.

La capa metálica de reflexión es el problema de durabilidad del disco. La tecnología del CD-ROM, la que es originada alrededor de 1980, en más antigua que la del CD-R. Como todo nuevo producto, hay lecciones aprendidas e incorporadas en la nueva fabricación. La capa de reflexión era un ejemplo claro. En el CD-ROM, la capa es actualmente de aluminio o aleación de cromo-aluminio, no de plata. El metal es aplicado a la cara de la marca del modelo de disco de policarbonato por medio de una capa de renqueo donde átomos de metal son depositados como una delgada película usando una cámara al vacío. Esta delgada película de metal es semitransparente.

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Este corte de un CD-ROM, muestra las diferentes capas y como actúa el lector láser y la cara que debe leer.

Disco de vídeo digital

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Disco de vídeo digital, también conocido en la actualidad como disco versátil digital (DVD), un dispositivo de almacenamiento masivo de datos cuyo aspecto 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, entre otras cosas, 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.

En un principio se utilizaban para reproducir películas, de ahí su denominación original de disco de vídeo digital. Hoy, los DVD-Vídeo son sólo un tipo de DVD que almacenan hasta 133 minutos de película por cada cara, con una calidad de vídeo LaserDisc y que soportan sonido digital Dolby surround; son la base de las instalaciones de cine en casa que existen desde 1996. Además de éstos, hay formatos específicos para la computadora que almacenan datos y material interactivo en forma de texto, audio o vídeo, como los DVD-R, unidades en las que se puede grabar la información una vez y leerla muchas, DVD-RW, en los que la información se puede grabar y borrar muchas veces, y los DVD-RAM, también de lectura y escritura.

En 1999 aparecieron los DVD-Audio, que emplean un formato de almacenamiento de sonido digital de segunda generación con el que se pueden recoger zonas del espectro sonoro que eran inaccesibles al CD-Audio.

Todos los discos DVD tienen la misma forma física y el mismo tamaño, pero difieren en el formato de almacenamiento de los datos y, en consecuencia, en su capacidad. Así, los DVD-Vídeo de una cara y una capa almacenan 4,7 GB, y los DVD-ROM de dos caras y dos capas almacenan hasta 17 GB. Del mismo modo, no todos los DVDs se pueden reproducir en cualquier unidad lectora; por ejemplo, un DVD-ROM no se puede leer en un DVD-Vídeo, aunque sí a la inversa.

Por su parte, los lectores de disco compacto, CD, y las unidades de DVD, disponen de un láser, ya que la lectura de la información se hace por procedimientos ópticos. En algunos casos, estas unidades son de sólo lectura y en otros, de lectura y escritura.

Tipos de discos compactos


SOPORTE
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
DURACIÓN MÁXIMA DE AUDIO
DURACIÓN MÁXIMA DE VÍDEO
NÚMERO DE CDs A LOS QUE EQUIVALE







Disco compacto (CD)
650 Mb
1 h 18 min.
15 min.
1

DVD una cara / una capa
4,7 Gb
9 h 30 min.
2 h 15 min.
7

DVD una cara / doble capa
8,5 Gb
17 h 30 min.
4 h
13

DVD doble cara / una capa
9,4 Gb
19 h
4 h 30 min.
14

DVD doble cara / doble capa
17 Gb
35 h
8 h
26


WORM (write once, read many)

Los discos ópticos WORM, de única grabación y muchas lecturas, tienen las características de los cd-rom`s de ser irreversibles, al efectuarse los cambios físicos en la superficie del disco, la información allí permanecerá inalterable. Esta tecnología es muy vieja y estos discos se suplantaron por los hoy conocidos CD`s.

Dispositivos de almacenamiento MAGNETO-OPTICOS

Los sistemas de discos magnéticos-opticos (MO) combinan la tecnología tradicional de los dispositivos magnéticos, como los discos duros, con la tecnología de los discos ópticos o CD-ROM. La tecnología MO permite a los usuarios almacenar cientos de megabytes de información en un disco similar al tradicional disco blando de 3.5 pulgadas, y su formato factor de forma típico es de 3.5 o 5.25 pulgadas. Un disco MO están hechos de materiales altamente resistentes a campos magnéticos, fuerzas físicas y temperaturas ambientales.

Una unidad MO escribe en el disco utilizando una cabeza lecto/grabadora asistida por láser. Un láser que calienta la superficie del disco. Esta temperatura permite que las partículas magnéticas de la superficie del disco, se alinien por el campo magnético creado por la cabeza lecto/grabadora. Entonces, la cabeza lecto/grabadora pasa sobre el disco, polarizando aquellas áreas que están siendo calentadas por el láser. Porque un láser puede ser enfocado sobre varios lugares más pequeños (delgados) que la tradicional cabeza lecto/grabadora magnética, la información escrita sobre un disco MO con asistencia láser, resulta de una mayor densidad no disponible con las unidades de discos duros tradicionales.

Durante una operación de lectura, la unidad MO usa el mismo láser para percibir la información que se encuentra almacenada en un disco. Como el láser examina la superficie del disco, la unidad detecta la reflexión de la luz por la ubicación de los bits de información en una dirección y no la reflexión desde la información de los bits orientados en la dirección opuesta. De esta manera, una unidad MO puede distinguir entre 0 y 1 de la información del bits almacenada en el disco.



Los discos MO tienen algunas ventajas:


Son de una alta densidad de información, gracias al uso del láser.

La información guardada en él:
- Puede ser modificada al principio, añadida o borrada al igual que un disco duro.


Es resistente a los campos magnéticos. A diferencia de un disco duro o blando tradicional, un campo magnético sólo no puede alterar la información sin ser añadido el calor provisto por el láser.
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Porque el uso del láser para ayudar en la lectura o grabado de la información, no necesita que la cabeza lecto/grabadora deba estar cerca de la superficie del disco como un disco duro. En vez de ‘volar’, la cabeza de un disco MO va montada sobre una pista, disminuyendo la posibilidad de un choque de cabezas (head crashes).
La desventaja de la tecnología MO, es que debido a la alta intensidad del campo magnético creada en combinación con la cabeza láser, la unidad no puede cambiar la polaridad del campo rápidamente. Por lo tanto, la unidad de be pasar sobre el disco dos veces para escribirlo. En la primera rotación, todos los bits son puestos en la misma orientación, borrando la información; y en la segunda rotación, algunos bits son reorientados hacia el polo opuesto para distinguir el 0 y el 1. Aunque algunas unidades MO giran a velocidades comparables con los discos duros, dos rotaciones requiere en la escritura de la información, siendo tan lento como el disco duro durante la operación de escritura. Por supuesto, los fabricantes de unidades MO están trabajando para tratar de disminuir el proceso de escritura en una sola rotación.. Por lo tanto, unidades de MO de un solo paso de escritura, estarán disponibles pronto.
Unidades Iomega Zip, Jaz, Ditto y Click.

Son Unidades que utilizan discos removibles, estos discos tienen en su interior una placa circular rígida parecida a los utilizados por los discos duros, de hecho su funcionamiento es parecido, solo que la cabeza de escritura/lectura esta en la unidad en la cual se introducen los discos.

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Iomega ZIP Disco ZIP
JAZZ Disco JAZZ DITTO
Disco DITTO Clik
Disco CLIK Iomega JAZZ
Las cifras de velocidad del Jazz casi se equiparan a la de un disco rígido: poco más de 5 MB/s y menos de 15 ms. La razón de esto es fácil de explicar: cada cartucho Jazz es internamente parecido a un disco duro.

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.

Posee además un 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 handicap: el precio. La unidad lectora-grabadora de 1 GB vale una respetable cantidad de dinero, y los discos también tienen un pecio alto. Sea como sea, es un elemento profesional que cumple sus funciones a la perfección.

Por cierto: la versión de 2 GB, completamente compatible con los cartuchos de 1 GB (pero no los cartuchos de 2 GB con la unidad de 1 GB, mucho ojo), es algo más cara, por lo que quizá no tenga tanto interés. Aunque se sigue hablando de una capacidad de almacenamiento elevado.

Iomega Zip

Iomega Zip es el nombre comercial del dispositivo de la compañía Iomega. Este dispositivo en verdad ha tenido gran aceptación por su tamaño, peso reducido y rápida instalación (conexión al puerto paralelo y reconocimiento por un manejador especial) lo hacen ideal como unidad movible, además sus discos de solo una libra están disponibles en formatos de 25 MB y 100 MB (70 discos de 1.44 MB), y ahora superan los 750 MB, estos discos son un poco más grandes y gruesos que un disco de 3« pulgadas pero son muy fáciles de transportar. La unidad Iomega Zip está disponible para el puerto paralelo y SCSI. Puede trabajar bajo DOS, Windows 3.1x, Windows 95 y Windows NT.

Algunas características técnicas de este dispositivo para 100 MB y 25 MB son:
Velocidad de transferencia
1.40 MB/seg.- 0.79 MB/seg.
Tiempo aproximado de búsqueda 29 mseg- 26 mseg

Velocidad de rotación de disco 2945 r.p.m.

Costo aproximado de la unidad es $240.00 dólares.

Costo aproximado de un disco de 100 MB $15.00 a $20.00 dólares.

Dispositivos de almacenamiento digital.
Memorias FLASH
Son dispositivos de almacenamiento relativamente nuevos, los cuales ofrecen gran versatilidad y seguridad, además de comodidad ya que su tamaño no supera al de un llavero grande y la cantidad de información que se puede almacenar en el hace que estos llaveros sean una buena elección al la hora de elegir un dispositivo para transportar información rápida y en forma segura.
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Las memorias flash utilizan lo que se denomina puerto USB y los cuales utilizan muy bien su alta taza de transferencia, como la que se da en la versión 2.0.

Estos se encuentran en distintas versiones como las que solo soportan USB 1.0 y las de 2.0 que además soportas la versión anterior.

En cuanto a su nivel de almacenamiento, se encuentran en versiones de 128Mb, 256 Mb, y hasta la versión más nueva de 2Gb de memoria.

Una gran ventaja además de todas las antes mencionadas es que aprovecha la tecnología Plug and Play, que es la que solo enchufando este llavero esta listo para utilizarse.

Dispositivos de almacenamiento mecánico.
Tarjetas perforadas
Los sistemas de lectura de tarjetas perforadas son unidades de entrada al ordenador que transforman la información contenida en forma de perforaciones en la tarjeta en señales eléctricas binarias.

Están constituidos fundamentalmente por tres partes:

Cajón o depósito de alimentación: Donde se deposita el bloque de tarjetas a leer.
Estación de lectura: Suele estar constituida por una serie de fotocélulas y cada fotocélula detecta las perforaciones de una fila. Las tarjetas son arrastradas una a una de forma mecánica del cajón de alimentación a la estación de lectura. Las tarjetas pasan longitudinalmente entre las células fotoeléctricas y una fuente de luz. Las fotocélulas detectan la presencia de un orificio al captar la luz procedente del otro lado de la tarjeta. De esta forma y con un circuito decodificador adecuado se rellena la memoria intermedia de la lectora con la información de una tarjeta en un código de E/S. Una vez llena la memoria intermedia, se transmite su contenido a la ordenador central mientras se procede al arrastre de la siguiente tarjeta.
Cajón o depósito de salida: Donde se depositan las tarjetas, después de ser leídas, llegando en el mismo orden en que se ubicaron en el depósito de alimentación.
Existen sistemas que tienen un cajón de salida adicional, de tarjetas erróneas, donde se introducen las tarjetas en las que se detectan perforaciones que no corresponden a ningún código de los posibles caracteres.

26. Unidad de perforacion de tarjetas.

Está constituida por las mismas partes fundamentales de la lectura, pero añadiendo una estación de perforación. Como es lógico también es un dispositivo fuera de uso.

Ahora se usarán tarjetas vírgenes y entre el cajón inicial y la estación de lectura existe una estación de perforación constituida por una hilera de punzones que son activados electromagnéticamente de acuerdo con los caracteres grabados en la memoria intermedia de la perforadora por el ordenador.

Una vez perforada la tarjeta, atraviesa una estación de lectura que verifica las perforaciones realizadas.

Las unidades perforadoras son más lentas que las lectoras.

Estas máquinas trabajan fuera de línea con el ordenador. La información tecleada por el usuario va siendo perforada en la tarjeta.

http://www.monografias.com/trabajos18/dispositivos-almacenamiento/dispositivos-almacenamiento.shtml