Este documento describe las diferentes tecnologías de dispositivos de almacenamiento, incluyendo unidades de disco duro (HDD), estado sólido (SSD) e híbridas. Explica la estructura y funcionamiento de los discos duros, incluyendo sus componentes como platos, cabezales y controlador. También cubre conceptos como particiones, sistemas de archivos, interfaces y factores que afectan el rendimiento como la latencia y la tasa de transferencia.

2. Dispositivo que permite el
Almacenamiento y Recuperación
de grandes cantidades
de información…

3. Tecnología de
discos:
El término duro se utiliza para diferenciarlo del
 HDD (Hard Disk Drive) disco flexible o disquete.
Unidad de disco duro
Usa una memoria no volátil, como la memoria
 SDD (Solid State Drive) flash, o una memoria volátil como la SDRAM,
para almacenar datos.
Unidad de estado sólido
Discos tradicional al que se añade una caché
 Híbrido (HDD-SSD) de datos implementada mediante memoria
NAND Flash no volátil

4. Características, Estructura y Funcionamiento

5. CAJA HERMETICA CERRADA
Unidad de lectura y
Discos
escritura

6. Unidad de lectura y Conjunto de componentes
escritura electrónicos y mecánicos.

7. CAJA HERMETICA CERRADA
Unidad de lectura y
Discos
escritura

8. Superficies formadas por
elementos capaces de ser
Tienen superficie magnética
Almacenan información
magnetizados positiva o Discos
superior e inferior.
magnéticamente.
negativamente.

9. Unidad de lectura y escritura
(Cabezal)
Conjunto de brazos paralelos a los platos
discos
Alineados verticalmente
Se desplazan simultáneamente
Cabezas de lectura/escritura
en la punta de los brazos

10. Plato Cara
Discos

11. Cara
Pista

12. Platos
Cara 0
Cara 1
Cara 2
Cilindro
Cara 3
Cara 4
Cara 5

13. Cara
Sector
Pista

14. Sector
Queda determinado si conocemos los
512 bytes de información
siguientes valores: cabeza, cilindro y sector.

15. Por ejemplo…
• 16 cabezas
• 6.253 cilindros
• 63 sectores
El número total de sectores direccionables es:
ST33221A de Seagate

16. Por ejemplo…
1 sector almacena este disco duro:
Capacidad máxima de512 bytes de información.
El número total de sectores direccionables es:

17. Numeración…
Cabezas: 0, 1, 2, 3,…
Cilindros: 0, 1, 2, 3,…
Sectores: 1, 2, 3, 4,…
cabeza 0
1° sector cilindro 0
sector 1

18.  Sensibles
 Principales componentes móviles del disco.
Varían su posición dentro del disco duro para
poder acceder a la información necesaria.
En la punta llevan piezas cerámicas que son los
Tienen una bobina de cobre encerrada en un
Disponen de un amplificador de la señal
dispositivos sensibles a los campos magnéticos
imán (voice coil) a la que se lelas cabezas
alojado en el chasis de aplica corriente.
que componen la información.
(head assembly)

19.  Maneja los distintos tipos de componentes del disco duro.
 Verifica el funcionamiento del disco duro.
 Responsable de la comunicación con el ordenador y de la
alimentación eléctrica. Microcontroladores
Bus Memoria RAM
Microprocesador
Alimentación

20. Microcontroladores
• Control de posición.
• Giro del motor.
• Bus de comunicación.

21.  Software que configura el disco duro.
 Contiene información necesaria para:
Poner el disco en marcha
Comunicarnos con el disco
Proteger el disco
Identificar el disco

22. Eje autorrotante
Generadores de trenes de pulsos
Mantienen una velocidad exacta

23. 3 juegos de bobinas
Imprimen el movimiento al eje central

24.  Elementos rígidos.
Película magnética
DATOS
DATOS DATOS
DATOS DATOS
DATOS
DATOS
DATOS
DATOS
DATOS
DATOS
DATOS DATOS
DATOS
DATOS
DATOS

25. Espuma Tapa y carcaza
Eje

26. Sector de arranque
Cabeza 0, Cilindro 0 y disco 1 en
Primer sector de todoSectorduro. el disco duro.
Primer Sector
Tabla de particiones
Master Boot

27. Sector de arranque
Sector de arranque de
partición activa
Ceder
control
Mensaje
Tabla de particiones
de error
leer
Master Boot

28. Espacio particionado y
no particionado
Particionado Asignado a alguna partición.
Partición Extendida
Partición Primaria 1
Partición Primaria 2
(Activa)
Partición lógica 1 Partición lógica 2

29. Espacio particionado y
no particionado
Particionado
Sólo las particiones primarias se pueden activar.
Partición Primaria En un disco duro sólo pueden existir 4 particiones
primarias.
Dentro de ella se pueden definir particiones lógicas.
(Extendida)

30. Espacio particionado y
no particionado
Particionado
Partición Extendida
Partición lógica 1 Partición lógica 2

31. Espacio particionado y
no particionado
Particionado
Partición Extendida
No se malgastan entradas de la tabla de particiones
del disco duro.
Partición lógica
Evitan problemas para acceder a estos datos desde
los sistemas operativos instalados.

32. Espacio particionado y
no particionado
No particionado No asignado a ninguna partición.
Primer Sector Último Sector
Partición extendida
particionar
Espacio sin
Sector de
arranque
Partición
Partición
primaria 1
primaria 2 Partición Partición
(Activa)
lógica 1 lógica 2

33. Sector de
arranque
Primer Sector
1° Copia FAT
2° Copia FAT
Directorio Raíz
Área de Datos
Último Sector

34. Primer sector del volumen.
Sector de
arranque
Contiene información acerca del tamaño y de
la estructura del volumen.

35. Sector de
arranque
Primer Sector
1° Copia FAT
2° Copia FAT
Directorio Raíz
Área de Datos
Último Sector

36. La Tabla de Asignación de Ficheros
1° Copia FAT
2° Copia FAT
(File Allocation Table)
Cada entrada a esta tabla se corresponde con
un número determinado de sectores (Cluster)

37. Sector de
arranque
Primer Sector
1° Copia FAT
2° Copia FAT
Directorio Raíz
Área de Datos
Último Sector

38. Directorio Raíz
Primer directorio o carpeta en una jerarquía.
( C: , para una partición C)
Representa un sistema de archivos en
particular.

39. Sector de
arranque
Primer Sector
1° Copia FAT
2° Copia FAT
Directorio Raíz
Área de Datos
Último Sector

40. En la que se almacena
Área de Datos
los datos de un archivo.

41. Estructura que permite tanto el
almacenamiento de información en una
partición como su modificación y recuperación
Asignar un sistema de archivos
Dar formato Partición

42. Basada en una tabla de asignación de archivos
Tabla de contenido
Grupos utilizados por
cada archivo
Grupos libres
Grupos defectuosos
FAT (versión de 32 bits)
FAT (versión de la fragmentación
problema es 12 bits)
16
Su principalTiene 3 versiones…
Tamaño máximo: 4 Gb32N° máximo: 268.435.437
Tamaño máximo: 2 Gb / N° máximo: 65.517
Tamaño máximo: / Mb / N° máximo: 4.077

43. Permite definir el tamaño del cluster, del tamaño de un sector
independientemente del tamaño de la partición.
Utiliza técnicas para:
Evitar la fragmentación Minimizar el desaprovechamiento del disco
Ideal para las particiones de gran tamaño
requeridas en grandes ordenadores y servidores.

44. Tiempo medio de acceso
Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado
Búsqueda lectura/escritura Latencia media

45. Tiempo medio de búsqueda
Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada
Aguja en pista Aguja en pista
más periférica más central

46. Tiempo medio de lectura/escritura
Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información
Tiempo de
vuelta
Cantidad de Tamaño de Número de Número de
+ + + + sectores por
información bloque cabezales
pista

47. Latencia media
Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado
Tiempo de rotación
completa

48. Velocidad de rotación
Revoluciones por minuto de los platos
Velocidad de
Latencia media
rotación

49. Tasa de transferencia
Velocidad a la que puede transferir la información…
Aguja está situada en la
pista y sector correcto
Disco Transfiriendo Computadora

50. Caché de pista
Memoria tipo Flash dentro del disco duro
• Incluida en la tarjeta electrónica.
• Almacena los datos antes de ser leídos o escritos.
Capacidad de Disco
Tamaño de caché
Duro
128 Kb Menos de 1Gb
256 Kb 1 Gb
512 Kb 2 Gb o más

51. Interfaz
Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora
Integrated Device Electronics ("Dispositivo electrónico integrado")
o ATA (Advanced Technology Attachment)
Hasta aproximadamente el 2004, era estándar
principal por su versatilidad y asequibilidad.

52. Interfaz
Preparada para discos duros de gran
capacidad de almacenamiento y velocidad de
rotación.
• SCSI Estándar (Standard SCSI)
• SCSI Rápido (Fast SCSI)
• SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI)
Trabaja asincrónicamente con Mayor velocidad de
relación al microprocesador transferencia

53. Interfaz
Utiliza un bus serie para la transmisión de
Más rápido y eficiente que IDE.
datos.
• SATA I
(velocidad de transferencia de hasta 150 Mb/s)
• SATA II
(velocidad de transferencia de hasta 300 Mb/s)
• SATA III
(velocidad de transferencia de hasta 600 Mb/s)
Comparación de
Disco IDE y SATA

54. Interfaz
Estándar multiplataforma para la entrada y
salida de datos en serie a gran velocidad.
• FireWire 400 (IEEE 1394-1995)
• FireWire 800 (IEEE 1394b-2000)
• FireWire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008)
• FireWire s800T (IEEE 1394c-2006)

55. Interfaz
Transfiere datos en serie, sucesor del SCSI
Aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el
paralelo,la conexión y desconexión en caliente
Permite aunque sigue utilizando comandos SCSI
número de dispositivos conectados
para interaccionar con los dispositivos SAS
LasEl conector es elpueden queutilizadas por
unidades SATA mismo ser en la interfaz
SATA y permite utilizar estos discos duros.
controladoras SAS pero no a la inversa.

56. Landz
Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se
apaga la computadora.

57. 1° Cada superficie magnética tiene asignado uno de los cabezales
de lectura/escritura de la unidad.
2° El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde
el exterior hasta el interior de la pila de platos.
3° Para el acceso a la totalidad de los datos, es necesario que la pila
de discos gire a velocidad constante.

58. • Desplazar los cabezales de lectura/escritura
hasta el lugar donde empiezan los datos.
• Esperar a que el primer dato, que gira con los
platos, llegue al lugar donde están los cabezales.
• Leer el dato con el cabezal correspondiente.
El tiempo de acceso mejora al leerse varios sectores
512 Kb/cara por un posicionamiento
consecutivos o el mismo conjunto de sectores pero
(4 caras - 2kb de información)
de distintas cabezas (cilindro)

59. Por su ubicación
Interno
Externo

60. Por su tamaño
5.25’’
3.25’’
1.8’’