Disco duro

7
Electromagnetismo El sistema que subyace en el funcionamiento de dispositivos como los discos duros, el elec- tromagnetismo, fue descubierto en el año 1819 por el físico da- nés Hans Christian Oersted, quien comprobó que la aguja de la brújula se alejaba del norte cuando se acercaba a un cable que conducía una corriente eléc- trica. En el momento en que se interrumpía esa corriente, la aguja volvía a alinearse con el campo magnético de la Tierra, apuntando nuevamente al norte. El disco duro es el dispositivo que más ha evolu- cionado en términos de capacidad y fiabilidad des- de la aparición del primer PC. Hoy en día es habitual encontrar discos con una capacidad cercana a los 100 GB y un tamaño poco mayor que una disquetera. El disco duro EXPERTO EN PC E l disco duro es un dispositivo que permite almacenar gran cantidad de información a la que puede accederse de forma relativa- mente rápida. Estos dispositivos, al igual que las cintas y los disquetes, son de tipo magnéti- co; a diferencia de los CD-ROM y DVD-ROM que se agrupan en la categoría de dispositivos ópti- cos debido a que su funcionamiento se basa en la reflexión de un haz de luz infrarrojo. Los discos duros, al igual que el resto de dis- positivos de su categoría, basan su funciona- miento en el electromagnetismo. Cuentan con una superficie recubierta de una fina película de partículas de un compuesto de óxido de hierro que es magnetizado por los pequeños electroimanes situados en los cabezales. Estos electroimanes, que están colocados por enci- ma del medio, reciben pequeñas corrientes eléctricas que consiguen polarizar la superficie en un sentido o en otro, dependiendo de la po- larización de los propios cabezales. En los discos duros, los elementos magnetiza- dos son una serie de "platos", que están fabri- cados con materiales resistentes (com- puestos de cristal, aluminio o cerámica) y cuentan con ese recu- brimiento de algún compuesto magnetizable. Los platos es- tán colocados, con una lige- ra separación, uno sobre el otro y giran de forma uniforme gracias a un eje que es co- mún a todos ellos (ver gráfico de la página siguiente). Por encima de cada una de las dos caras de los platos se encuentra el cabezal, que se mueve de forma tangencial a través de toda la superfi- cie del plato. Los cabezales, al igual que ocurre con los platos se mueven gracias a un único eje, de forma que la posición de cada cabezal respecto del plato es la misma para cada uno de ellos. Mediante estos dos movimientos, el de los platos girando y el de los cabezales mo- viéndose se consigue llegar a cualquier punto de la superficie de forma directa. Geometría del disco duro Como ya se comentó en la unidad anterior de- dicada a la interfaz IDE, la información conte- nida en el disco duro debe poder referenciarse inequívocamente con el fin de acceder a ella de forma directa. Para ello, cada uno de los platos del disco se divide en pistas, que son anillos concéntricos que van desde la parte externa del disco hasta el centro del mismo. A diferencia de lo que ocurre en los discos de vi- nilo, en los que la aguja efectúa un movimien- to en forma de espiral; en los discos duros el cabezal recorre la superficie pis- ta a pista. En cada una de esas pistas se puede almacenar muchísima in- formación, razón por la cual di- chas pistas se dividen en sectores. Éstos son simplemente el resultado de “cortar” de forma transversal las pis- tas mediante unas líneas imaginarias que partiendo del centro del plato llegan hasta el borde exterior. 101

Transcript of Disco duro

Page 1: Disco duro

Electromagnetismo

El sistema que subyace en elfuncionamiento de dispositivoscomo los discos duros, el elec-tromagnetismo, fue descubiertoen el año 1819 por el físico da-nés Hans Christian Oersted,quien comprobó que la aguja dela brújula se alejaba del nortecuando se acercaba a un cableque conducía una corriente eléc-trica. En el momento en que seinterrumpía esa corriente, laaguja volvía a alinearse con elcampo magnético de la Tierra,apuntando nuevamente al norte.

El disco duro es el dispositivo que más ha evolu-cionado en términos de capacidad y fiabilidad des-de la aparición del primer PC. Hoy en día es habitualencontrar discos con una capacidad cercana a los100 GB y un tamaño poco mayor que una disquetera.

El disco duro

EXPERTO EN PC

El disco duro es un dispositivo que permitealmacenar gran cantidad de información ala que puede accederse de forma relativa-

mente rápida. Estos dispositivos, al igual quelas cintas y los disquetes, son de tipo magnéti-co; a diferencia de los CD-ROM y DVD-ROM quese agrupan en la categoría de dispositivos ópti-cos debido a que su funcionamiento se basa enla reflexión de un haz de luz infrarrojo.Los discos duros, al igual que el resto de dis-positivos de su categoría, basan su funciona-miento en el electromagnetismo. Cuentan conuna superficie recubierta de una fina películade partículas de un compuesto de óxido dehierro que es magnetizado por los pequeñoselectroimanes situados en los cabezales. Estoselectroimanes, que están colocados por enci-ma del medio, reciben pequeñas corrienteseléctricas que consiguen polarizar la superficieen un sentido o en otro, dependiendo de la po-larización de los propios cabezales.En los discos duros, los elementos magnetiza-dos son una serie de "platos", que están fabri-cados con materiales resistentes (com-puestos de cristal, aluminio ocerámica) y cuentan con ese recu-brimiento de algún compuestomagnetizable. Los platos es-tán colocados, con una lige-ra separación, uno sobreel otro y giran de formauniforme gracias aun eje que es co-mún a todos ellos(ver gráfico de la páginasiguiente).

Por encima de cada una de las dos caras de losplatos se encuentra el cabezal, que se muevede forma tangencial a través de toda la superfi-cie del plato. Los cabezales, al igual que ocurrecon los platos se mueven gracias a un únicoeje, de forma que la posición de cada cabezalrespecto del plato es la misma para cada unode ellos. Mediante estos dos movimientos, elde los platos girando y el de los cabezales mo-viéndose se consigue llegar a cualquier puntode la superficie de forma directa.

Geometría del disco duro

Como ya se comentó en la unidad anterior de-dicada a la interfaz IDE, la información conte-nida en el disco duro debe poder referenciarseinequívocamente con el fin de acceder a ellade forma directa. Para ello, cada uno de losplatos del disco se divide en pistas, que sonanillos concéntricos que van desde la parteexterna del disco hasta el centro del mismo. Adiferencia de lo que ocurre en los discos de vi-nilo, en los que la aguja efectúa un movimien-

to en forma de espiral; en los discos durosel cabezal recorre la superficie pis-

ta a pista.En cada una de esas pistas se

puede almacenar muchísima in-formación, razón por la cual di-

chas pistas se dividen en sectores.Éstos son simplemente el resultado

de “cortar” de forma transversal las pis-tas mediante unas líneas imaginarias que

partiendo del centro del plato llegan hastael borde exterior.

101

Page 2: Disco duro

HARDWARE EL DISCO DURO

Componentes de un disco duro

102

Conectores de corriente.

Conectores de interfaz.

Conectores del controladora la unidad.

El controlador que envía y recibe comandos del disco duro es, a su vez, di-rigido por el sistema operativo. Este controlador garantiza también que eleje que mueve los platos gire a una velocidad constante.

El actuador del cabezal empuja ytira del grupo de brazos móvilesa lo largo de la superficie de losplatos.

Brazos móviles que sirven de soporte a los cabezales. El sistema electromag-nético que desplaza el grupo de cabezales suele ser de tipo rotativo, aunquetambién existen sistemas de tipo lineal. En el rotativo, los brazos están unidospor el eje sobre el que giran con el fin de alcanzar todas las pistas de la super-ficie de los platos, lo que provoca una ligera desviación respecto a la tangentede los cilindros que, si bien limita el aprovechamiento de las últimas pistaspermite que los cabezales puedan cambiar de pista a mayor velocidad. Lossistemas lineales desplazan el conjunto de los brazos sobre una línea recta,

que evita las desviaciones de los sistemas rotativos.

Los cabezales de lectura/escritura están unidos a los extremos de los brazos móviles y sedeslizan a lo largo de la superficie de los platos giratorios del disco duro. Los cabezales es-criben los datos procedentes del controlador alineando las partículas magnéticas sobre lasuperficie, y leen los datos mediante la detección de las polaridades de las partículas yaalineadas. Cuando el disco está en reposo, los cabezales descansan en su superficie, pre-sionados y sujetos por los brazos móviles. Al arrancar el disco, el aire que genera la rota-ción de los platos genera una presión sobre los cabezales que los mantiene separados de lasuperficie magnéctica.

Cable plano degran capacidadde transferenciaque conecta loscomponentesmecánicos deldisco con la parte lógica del controlador.

Los platos, sensibles al magnetismo, están unidos al mismoeje y alcanzan velocidades de rotación elevadísimas (desde

5.400 a 10.000 revoluciones por minuto según los modelos). Laprecisión del motor que hace girar los platos debe ser altísima para

garantizar la integridad de la información almacenada en el disco. El aireque generan a esas altísimas velocidades se desplaza por el interior de lacarcasa del disco. Algunos elementos situados en el interior de ésta ayudana dirigir las corrientes para evitar turbulencias que pudieran afectar al acce-so a la información.

Tapa de la caja metálica queprotege los componen-tes internos del discoduro. Esta cajadebe ser total-mente herméticapara evitar que la en-trada de cualquier tipo departícula pueda afectar al ren-dimiento del disco.

La tapa cuenta con una serie de agujeros de ventilación.

Los cambios bruscos de temperatura pueden provocarcondensación y humedad dentro de la carcasahermética del disco. Por tanto, no es convenien-

te instalar un ordenador en una terraza a pleno sol yentrarlo después en una habitación con aire acondiciona-

do a pleno funcionamiento. Si se pasa en segundos de una si-tuación térmica de mucho calor a un ambiente fresco, conviene de-

jar reposar la máquina antes de volver a arrancarla.

Page 3: Disco duro

EXPERTO EN PC

El sector es, por tanto, la unidad mínima a laque se puede hacer referencia de forma direc-ta y, por ello, se considera la unidad básica dealmacenamiento. Cada sector es capaz de al-macenar 512 bytes.Vamos a profundizar algo más en esta estruc-tura. Ya se ha comentado que normalmentelos discos cuentan con más de un plato, y queestos giran siempre a la misma velocidad puesestán unidos al mismo eje. También se ha di-cho que por el mismo motivo, todos los cabe-zales se mueven al unísono. De ahí se deduceque cuando un cabezal está situado sobre unapista concreta en un plato concreto de una ca-ra determinada, el resto de cabezales están, asu vez colocados en la misma pista en cadauno de los platos y caras que forman el disco.Esto, que dadas las explicaciones anteriorespodría parecer una obviedad, es de vital im-portancia tenerlo en cuenta ya que es posiblegrabar o leer desde todas las pistas de unaforma muy rápida indicando simplemente elnúmero del cabezal al que se quiere acceder.El conjunto de todas estas pistas se conocecon el nombre de cilindro.El coste en tiempo que supone el desplaza-miento de un cilindro a otro hace que se inten-te grabar la información en cilindros comple-tos, y que el brazo móvil sólo se desplace alsiguiente cilindro cuando en el que se encuen-tra en ese momento ya no queda más espaciolibre. Recuerde que, si bien estos desplaza-mientos los efectúa un elemento mecánico, ypor tanto relativamente lento; la elección en-tre un cabezal u otro es una cuestión de con-mutación electrónica.

Especificaciones de los discos duros

Normalmente las especificaciones a las quese acostumbra a prestar más atención, ade-más de la capacidad, son las que intervienendirectamente en el rendimiento del disco du-ro, aunque en ocasiones no es fácil compararlos datos que ofrecen distintos fabricantespues los valores pueden haber sido obteni-dos siguiendo criterios diferentes.En cualquier caso, uno de los valores que nopuede prestarse a ningún tipo de confusión esla velocidad de giro de los platos, que vieneespecificada en rpm (revoluciones por minu-to). Cuanto más rápido sea capaz de girar elplato, mayor es el número de datos que pue-

den ser recogidos por los cabezales, aunqueesto también ocasionará problemas adiciona-les como un aumento en el consumo y en latemperatura de funcionamiento, que deberátenerse en cuenta sobre todo en equipos conescasa ventilación.Los modelos actuales de gama baja funcionanaún a 5.400 rpm, aunque lo más habitual es en-contrar modelos que giran a 7.200 rpm o inclu-so más, como las 10.000 rpm de los discos degama media/alta (los discos duros másavanzados, en especial aquellos quecuentan con interfaz SCSI trabajana 15.000 rpm).Otro parámetro importante a la ho-ra de hablar de los discos duroses el tiempo de búsqueda (seektime), que se expresa en milise-gundos (ms) e indica el tiempoque tarda el conjunto de cabeza-les en desplazarse de una pista aotra. Normalmente se suele indicarel tiempo medio, ya que no es lomismo desplazarse de una pista ala contigua que hacerlo desde laprimera hasta la última. Este es un va-lor especialmente importante en aquellasmáquinas que actúan como servidores, enlos que normalmente se accede al disco deforma aleatoria. En esos entornos, los cabe-zales deben desplazarse repetidamente deun sector a otro en busca de la informaciónrequerida por los usuarios que suele encon-trarse en ficheros o localizaciones distintas.Cuando el tiempo de búsqueda de sitúa en-tre los tres y los diez milisegundos cabe con-siderarlo como normal.La tercera especificación técnica que hay que

Dispositivos “sellados”

Los discos duros son unos dispositivos que sólo pueden abrirse en recintos espe-ciales que se conocen como “cámaras limpias”. Esto es así porque ninguna impu-reza, incluso aquellas que el ojo humano es incapaz de detectar, debe depositar-se sobre la superficie de los platos ya que podrían resultar dañados de formairreparable. Hay que tener en cuenta que ni siquiera los cabezales están en con-tacto directo con el medio magnético, pues el desgaste producido a tan altas ve-locidades acabaría con él en poco tiempo. Sin embargo, gracias al colchón de ai-re que generan los discos mientras giran y al diseño de los “patines” quesustentan a los propios cabezales, éstos se quedan en suspensión por encima dela superficie de los platos a una distancia que permite leer y escribir en el mediosin provocar en él ningún tipo de desgaste. Para el momento en que deja de reci-bir corriente, el disco cuenta con un mecanismo que es capaz de retirar los cabe-zales hasta una zona segura evitando que estos caigan sobre los platos.

103

SECTOR

EJE

CILINDRO

PISTA

CLUSTER

Page 4: Disco duro

tener en cuenta es la tasa de transferencia in-terna, especialmente significativa en aquellosentornos en los que prima el acceso a gran-des archivos de datos sobre el acceso a unnúmero muy elevado de archivos pequeños.Este valor depende de la velocidad de giro ydel número de sectores con los que cuentacada pista. Dado que este segundo valor sue-le variar si se trata de pistas externas o inter-nas, los fabricantes acostumbran a ofrecer elvalor máximo (a veces, incluso, el máximo y elmínimo). La tasa de transferencia interna seindica en megabits por segundo (Mb/s)

ECC

Los discos duros utilizan, al igual que la me-moria, un sistema de corrección de errores(ECC) para evitar problemas de integridad en el

trasiego de datos. A diferen-cia de la memoria (ya se dijoque sólo algunos modelos ha-cen uso de esta técnica) todoslos discos duros la emplean.Junto con los datos almacena-dos en cada sector se reser-van unos bits que contienenlos códigos, generados por unalgoritmo, que permiten suposterior validación en el pro-ceso de lectura de los datos eincluso podrán llevar a cabocorrecciones si se detecta al-gún error. Gracias al avanzadofirmware incorporado, todoeste proceso lo lleva a cabo elpropio controlador del disco,de forma totalmente transpa-rente y sin afectar a las pres-

taciones del dispositivo. Cuanto mayor sea elnúmero de bits utilizados como código de de-tección, mayor será la capacidad del sistemapara detectar y corregir los posibles errores.Sin embargo esto irá en detrimento del núme-ro de sectores que será posible almacenar encada pista.

SMART

Una de las funcionalidades incluidas ya de for-ma habitual en los discos duros es la que seconoce con las siglas SMART (Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology, tecnolo-gía de automonitorización, análisis e infor-

mes). Esta tecnología, desarrollada por la em-presa IBM, implementa una serie de rutinasque constantemente monitorizan los principa-les parámetros de funcionamiento del disco,almacenando la información obtenida y lan-zando determinados avisos o alertas cuandose advierte que algunos parámetros alcanzanun determinado umbral de errores. Algunosde los indicadores que advertirían de posiblesproblemas son los siguientes:Número de sectores erróneos: Un número desectores erróneos demasiado elevado o encontinua progresión indicará sin duda un pro-blema en el dispositivo.Altura de los cabezales: Un valor descenden-te en este parámetro indicaría un posible“aterrizaje” de los cabezales con el consi-guiente riesgo para la integridad de los datoscontenidos en los platos del disco. Número de errores ECC: Aún cuando estospuedan haber sido corregidos por el propiomecanismo del ECC, un número elevado deellos, y aún más, un aumento progresivo delos mismos, es también un indicativo de quese está produciendo algún tipo de problema.Velocidad de giro del motor: Algunos cam-bios en la velocidad de giro del motor podríananunciar también problemas con el motor ocon los cojinetes del mismo.Temperatura excesiva: Un aumento excesivoen la temperatura del dispositivo apuntaríatambién a un posible problema en el motorque hacer girar los platos.Caudal de datos: Una reducción en la tasa detransferencia interna puede ser una señal deque algún problema está afectando a la unidad.

Interfaces

La interfaz es el método de conexión utilizadopara que el disco duro pueda comunicarse conel resto del sistema. La interfaz se comunicapor un lado con el bus del sistema y por elotro con el dispositivo propiamente dicho,permitiendo aislar el uno del otro de formaque dispositivos muy distintos puedan inte-ractuar a través de la misma interfaz. Éstacuenta con unas normas que deben cumplirtodos los dispositivos que quieran utilizarla,por ejemplo los cables utilizados, el tipo y elnúmero de dispositivos soportados o los co-mandos utilizados para interactuar con ellos,así como las distintas velocidades y modosque serán capaces de soportar dependiendo

¿Cómo se consulta la información?

La información obtenida a tra-vés de SMART puede ser con-sultada por muchos programasde diagnóstico o por softwareespecializado, e incluso algu-nos sistemas operativos comoWindows 2000 y XP hacen usode ella. En todo caso el propioBIOS deberá ofrecer dicho so-porte y estar convenientemen-te activado.

HARDWARE EL DISCO DURO

104

¿Sabía qué?

Se denomina firmware al soft-ware que se encuentra incluidoen la mayoría de dispositivosinformáticos como los controla-dores del disco duro. Este firm-ware está contenido en unasmemorias y proporciona las ru-tinas y los datos necesarios pa-ra el correcto funcionamientodel mismo.

Page 5: Disco duro

EXPERTO EN PC

de la versión concreta de dicha interfaz.Las interfaces más conocidas para la conexiónde discos duros son, como ya vimos en la uni-dad anterior, IDE y SCSI (pronúnciese ESCASI),aunque existen otras que se utilizan sobre to-do en dispositivos externos tales como IE-EE1394 o USB (algunas de estas no son másque dispositivos IDE o SCSI empaquetadosconjuntamente con un adaptador de interfaz).

Búfer de datos

Ya se ha comentado que la interfaz, y más enconcreto la versión de la misma, es la queproporcionará las especificaciones sobre lavelocidad a la que será capaz de comunicarseel disco con los demás elementos, es decir, lavelocidad o tasa de transferencia de la inter-faz. Sin embargo, en la mayoría de casos, losfabricantes utilizan los mismos discos paradistintas interfaces, por lo que aún utilizandola más rápida (por ejemplo Ultra SCSI-160)las prestaciones del conjunto vendrán limita-das por la mecánica del mismo. Una forma deintentar aprovechar este ancho de banda yaumentar las prestaciones del conjunto esutilizando memoria caché integrada en la pro-pia unidad. La memoria caché se usa paraproporcionar los datos de forma rápida en elcaso de que la petición efectuada por el siste-ma haya sido ya realizada con anterioridad, ylos mismos permanezcan todavía en dichamemoria. A su vez también es utilizada en laescritura de los datos. En este caso, y paraminimizar el acceso al disco propiamente di-cho, se almacenan el máximo número de da-tos en la caché, que posteriormente serángrabados de una forma más eficaz, sobre to-do en el caso de que se hayan efectuado mu-chas pequeñas peticiones de escritura queprovocarían una gran actividad en los cabeza-les para un reducido número de datos. La me-moria caché utilizada acostumbra a ser de ti-po SDRAM y es habitual incluir cantidadesentre los dos y los ocho megabytes.

Formatear el disco duro

Los discos duros se dividen, como ya se haexplicado, en sectores. Para que el cabezalsepa exactamente dónde está cada uno deellos deben generarse previamente una seriede “marcas” de reconocimiento.

Formateo físicoEstas marcas se escriben en los primeros by-tes de cada sector e identifican el sector, elcilindro y el cabezal, de forma que medianteestas tres coordenadas es posible saberexactamente dónde se va a grabar o leer lainformación. Estas marcas, junto con un códi-go, son la que se generan mediante el llama-do formateo físico o formateo de bajo nivel,que realiza el propio fabricante en un proce-so que ya no es necesariovolver a repetir. No hayque confundir el forma-teo a bajo nivel con el for-mateo que efectúan lossistemas operativos. Elformateo a bajo nivel es independiente delsistema operativo y únicamente sirve paraque el disco pueda llevar a cabo su cometidosin cometer errores.

Formateo lógicoEl formateo lógico lo lleva a cabo el sis-tema operativo, y puede variar de-pendiendo del sistema de archivos conel que se esté trabajando. Al realizar esteformateo, el sector deja de ser la unidad míni-ma de acceso a la información, y su lugar loocupa el clúster. El clúster es la unidad míni-ma direccionable por el sistema operativo, yhace sólo referencia a un único archivo o auna parte de él en el caso de que éste necesi-

105

Sopesando las interfaces

Como se explicó en la unidad anterior, las principales ventajas de IDE son su bajocoste y su amplia difusión; mientras que la opción SCSI resulta más cara peromás adecuada cuando se trata de integrar un mayor número de dispositivos dedistintas características, incluso externos (posibilidad que no es capaz de sopor-tar la interfaz IDE). Se podría resumir diciendo que SCSI es más cara, pero a lavez más robusta, rápida y normalmente más adecuada cuando se trata de máqui-nas como servidores o estaciones de trabajo en entornos profesionales.

En la imagen superior pue-de verse el conector de ali-mentación de un disco duro;en la inferior, cables de ali-mentación.

El conector de alimentación

En los ordenadores personales, el conector de alimentación de las unidades dealmacenamiento ha permanecido inalterado con el paso del tiempo. Este conec-tor es el que emplean todos los dispositivos internos, con independencia de lainterfaz utilizada; a diferencia de los conectores de datos que pueden variar deun sistema a otro. La única excepción es la disquetera, que utiliza un tipo declavija con un diseño distinto, aunque idéntica a nivel eléctrico. Ambas utilizanclavijas macho de cuatro contactos desde las que reciben los voltajes requeri-dos de +5 y +12 voltios.

Page 6: Disco duro

te ocupar más de un clúster. Para entenderporqué los sistemas de archivos no utilizan di-rectamente los sectores es necesario explicarque dicho sistema de archivos debe guardar

un índice en el que se establece unarelación directa entre los archivos yel lugar en el que estos están alma-cenados físicamente. Este índice sedenomina MFT (Master File Table) enel sistema de archivos NTFS y FAT(File Allocation Table) en el sistemade archivos que lleva el mismo nom-bre. Trabajar con sectores en los sis-temas actuales supondría manejar

un índice con una descomunal cantidadde entradas dado el pequeño tamaño de losmismos (512 bytes). Por ejemplo, utilizan-

do un tamaño de clúster de 4 KB, lo que re-presenta ocho sectores, se logra reducir elmencionado índice a una octava parte. En latabla Sistemas de archivos pueden verse algu-nos de los sistemas de archivo más utilizadosen la actualidad.Como ejemplo puede ser en la siguiente tablael tamaño de clúster que utiliza NTFS por omi-sión, dependiendo del tamaño del disco. Nose pueden utilizan sectores de más de 4 KBpues el sistema de compresión incorporadoen el propio sistema de archivos (a partir de

Windows NT 3.50) no puede trabajar con ta-maños de clúster mayores.

Particiones

Antes de poder dar formato lógico a un discoduro es necesario “particionarlo”. Las parti-ciones permiten crear varias unidades lógicasen una misma unidad física, de forma que ca-da partición pueda contener un sistema de ar-chivos distinto. De este modo es posible crearhasta cuatro particiones primarias que podráncontener cada una de ellas un sistema opera-tivo o un sistema de archivos distinto; o crearuna partición primaria y hasta tres más exten-didas que contendrán unidades lógicas delmismo sistema de archivos.Incluso en el caso más habitual, en el que sólose va a utilizar una única unidad lógica, seránecesario efectuar la consiguiente partición;aunque en ese caso y en la mayoría de siste-mas operativos será el propio programa deinstalación el que se encargue de llevar a caboesa tarea (de la misma forma que normalmen-te también se encargará de realizar el forma-teo del disco).Únicamente una de las particiones, que seráademás la encargada de arrancar el sistemaoperativo, podrá ser designada como activa.Sin embargo, si van a utilizarse varios siste-mas operativos que se encuentran en distin-tas particiones, es posible usar algún progra-ma específico como Powerquest Boot Magic oalguna utilidad propia del sistema operativo,como por ejemplo el conocido LILO de Linux,que se encargará de mostrar un menú quepermite al usuario elegir el sistema operativoque se quiere utilizar. El propio programa seencargará de arrancar el sistema operativodesde la partición en la que éste se encuentre.Dependiendo del sistema operativo que estéinstalado y de los sistemas de archivos quesoporte podrán verse, o no, el resto de parti-ciones. Por ejemplo, utilizando Windows XP seven varias particiones como unidades lógicas,C:, D:, E: conteniendo distintos sistemas dearchivos como FAT16, FAT32 y NTFS de formatotalmente transparente.

RAID

RAID son las siglas de Redundant Array ofIndependent Disks, serie redundante de dis-cos independientes (aunque a veces también

HARDWARE EL DISCO DURO

106

Sistema de Sistema Capacidad Tamaño máximo archivos operativo máxima de clústerFAT12 MS-DOS y Windows 15 MB 4 KB

(hoy día sólo en los disquetes)

FAT16 MS-DOS, Windows 2 GB en Windows 32 KB9X/Me/NT/2000/XP 9X/Me

4 GB en Windows 64 KBNT/2000/XP

FAT32 Windows 2 TB (Terabytes) 32 KB95OSR2/98/Me/2000/XP 32 GB en Windows

NT/2000/XP)NTFS Windows NT/2000/XP 16 Exabytes* 64 KB (en NT 3.50

y anteriores)4 KB (en NT 3.51 y posteriores)

1 Exabyte equivale a 1 millón de Gigabytes

Sistema de archivos

Tamaño del disco Tamaño del clúster Número de sectores512 MB o menor 512 bytes 1De 513 MB a 1.024 MB (1 GB) 1.024 bytes 2De 1.025 MB a 2.048 MB (2 GB) 2.048 bytes (1 KB) 4A partir de 2.049 MB (+ de 2 GB) 4.096 bytes (4 KB) 8

Los discos duros externos,como el de la imagen, utili-zan distintas interfaces, co-mo USB o Firewire.

Page 7: Disco duro

EXPERTO EN PC

se les denomina Redundant Array ofInexpensive Disks, serie redundante de dis-cos económicos). RAID define toda una seriede normas para trabajar con varios discos ala vez y proporcionar al sistema una mayorseguridad o una velocidad de trabajo máselevada. Hay que tener en cuenta que paraobtener el máximo rendimiento de estas tec-nologías es recomendable trabajar con seriesde discos idénticas (si bien en algunos “mo-dos” no es estrictamente obligatorio).RAID permite trabajar con discos redundan-tes con el objetivo de que si uno de ellos fa-lla no se pierda la información del sistema;de hecho, tampoco se detiene el equipo.También puede utilizarse para combinar lavelocidad de dos o más discos duros, con loque se obtiene un subsistema de disco mu-cho más rápido pues es capaz de aceptar yrecibir peticiones por varios canales a la vezy hacer trabajar a todos los discos de formacoordinada. Hay que tener en cuenta que es-te sistema no equivale a tener instalados doso más discos en los que se almacenan archi-vos. En este supuesto, aunque se acceda deforma simultánea a archivos contenidos envarias unidades, nunca se podrá alcanzar laefectividad de RAID (aunque como podrácomprobar más adelante esto también tengasus desventajas).Este sistema se utiliza conjuntamente con unadaptador que suele soportar varios de losdistintos modos existentes y que proporcio-na los conectores necesarios para instalar losdiscos, así como un BIOS desde el que sepueden realizar las tareas de configuraciónde los mismos. Este adaptador también pue-de venir integrado en la propia placa base.Los modos más usados son los dos que secomentan a continuación.

RAID 0A este modo se le conoce con el nombre destripe o distribución por bandas. En él, laslecturas y escrituras se realizan en paralelo atodos los dispositivos, lo que realmente au-menta la tasa de transferencia y, por tanto, elrendimiento, ya que todos los discos se vanllenando por igual. La gran ventaja de estaconfiguración es que las prestaciones delsubsistema de disco llegan casi a multiplicar-se por el número de discos utilizados; el in-conveniente, que el fallo de uno solo de losdispositivos arruinará prácticamente toda la

información contenida en el sistema, ya queel contenido de la mayoría de archivos estarárepartido entre todos ellos. Este modo tam-bién tiene la ventaja de mostrar todos los dis-cos como un único volumen, de tal forma quesi hay tres discos de 20 GB cada uno, estosaparecerán como un único disco de 60 GB.

RAID 1Este modo, denominado mirror o “disco es-pejo”, es capaz de lograr realmente redun-dancia o duplicidad de datos. Así, si uno delos discos falla, el contenido quedará todavíaintacto en cualquiera de los otros discos queestén realizando mirroring. En este modo to-dos los discos tienen exactamente el mismocontenido, por lo que el hecho de disponerde muchos discos no modificará para nadasu capacidad total, pero sí la fiabilidad delconjunto. El rendimiento en la lectura de losdatos suele ser mayor debido a que se reali-za en paralelo a partir de varios discos; sinembargo, en la escritura el rendimiento nosuele variar si es la propia tarjeta adaptadorala que lo realiza.Las técnicas de mirroring unidas a discos quepueden conectarse “en caliente” (es decir, sinnecesidad de apagar el sistema) permiten ob-tener máquinas con tasas de disponibilidadincreíbles. Piense sólo por un momento quese estropea uno de los discos duros; sólo esnecesario sacarlo y colocar en su lugar unonuevo. Los usuarios que estén conectados alsistema ni se darán cuenta de que ha ocurri-do un grave problema, y el sistema ya estarátrabajando conun disco total-mente nuevo.

107

¿Sabía qué?

También suelen ser habitualesconfiguraciones combinadascomo RAID 0+1, que permitenredundancia y prestaciones a lavez. Por ejemplo, se podría uti-lizar una configuración de cua-tro discos, dos de los cualesharían stripping entre sí, mien-tras que los otros dos efectuarí-an mirroring con los dos ante-riores, con lo que se obtendríanlas ventajas de ambos sistemasaunque para ello es necesarioemplear el doble de discos.

Fiabilidad o prestaciones.A la hora de decidir por un

sistema RAID hay que sabervalorarlas para tomar la de-cisión acertada.