El disco duro, conocido como HDD, es la principal unidad de almacenamiento de un ordenador, donde se guardan programas y archivos. Funciona mediante discos magnéticos que giran a alta velocidad, con información organizada en clústeres, y utiliza una tabla de asignación de archivos (FAT) para gestionar el espacio y la ubicación de los datos. La fragmentación de archivos puede afectar el tiempo de acceso, solucionándose mediante desfragmentación.

1. Por www.areatecnologia.com

2. El disco duro también llamado HDD, abreviatura del ingles Hard
Disk Drive, es la unidad de almacenamiento más importante y más
grande del ordenador.
En él se guardan los programas, archivos, juegos, etc. que tenemos
en nuestro ordenador. Todos los programas que tenemos en nuestro
ordenador están en ese gran almacén llamado disco duro, por eso
tienen grandes capacidades de almacenamiento, como por ejemplo
500TB (terabytes) e incluso mayores.
Se compone de muchos elementos, citaremos los más importantes
de cara a entender su funcionamiento.
En primer lugar, la información se almacena en unos finos platos o
discos, generalmente de aluminio, recubiertos por un material
sensible a alteraciones magnéticas.

3. Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se
encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y
giran continuamente a gran velocidad. La velocidad de rotación,
incide directamente en el tiempo de acceso a los datos. A mayor
velocidad mas rápido es el acceso a los datos del disco duro.
En antiguas unidades era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto).
La mayoría de los discos duros actuales giran ya a 7.200 rpm, Y
actualmente, existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta
10.000 rpm.

4. La superficie de cada disco se divide en una serie de anillos
concéntricos, denominados pistas. Al mismo tiempo, las pistas son
divididas en tramos de una misma longitud, llamados sectores;
normalmente un sector contiene 512 bytes.
Finalmente, los sectores suelen agruparse en clúster o unidades
de asignación. Normalmente 4 sectores de 512 bytes constituyen un
Cluster (racimo), y uno o más Cluster forman una pista. Hay discos
duros de clúster de 3 sectores.

5. ¿Qué es un Cluster? Un clúster es la cantidad mínima de espacio que
se puede asignar a un archivo.
Por ejemplo si el clúster es de 4Kb, significa que para guardar un
archivo de 1Kb se usan 4Kb (el cluster entero), para guardar 5Kb se
emplean 8Kb (un cluster de 4K completo y otro con 1kB del que se
desaprovechan 3KB), por eso el clúster debe ser del menor tamaño
posible. Se podría decir que es la unidad de almacenamiento del disco
duro.
El tamaño de clúster representa la menor cantidad de espacio en
disco que puede utilizarse para contener un archivo.

6. ¿Cómo se guardan los archivos en el Disco Duro?
El índice de ubicación de los datos se denomina FAT (File Allocation
Table) y es el equivalente al índice del contenido de un libro, en este
caso el libro sería nuestro disco duro con todos los datos que tenemos
en él. La FAT numera los clúster del disco duro y nos dice los clúster
que están vacíos y los que están llenos.
Cuando guardamos un archivo en el disco duro, el sistema operativo
(Windows, MSDOS, etc.) calcula cuantos clusters va a ocupar el
archivo que queremos guardar. Para ello, divide el tamaño del archivo
entre el tamaño del cluster, y al dato obtenido le redondea a la unidad
superior (para nuestro ejemplo un archivo que ocupe 2 cluster).
Una vez calculado el número de clúster a ocupar, el sistema
operativo, lee la FAT, buscando un clúster libre. Imaginemos el 517. En
ese clúster graba los primeros bytes del archivo.

7. Como le queda todavía datos a grabar, vuelve a leer la FAT para
localizar otro clúster vacío. Imaginemos que es el numero 612. Ahora
va a ese cluster, y graba los siguiente bytes del archivo. Este último
cluster aunque no lo ocupe entero ningún archivo podrá utilizarlo.
Por último, guarda en el directorio raíz (primeras pistas interiores)
del disco, el nombre de archivo, y además allí se guarda la fecha, el
tamaño, y lo que es más importante, el número del primer elemento
de la FAT que apunta al archivo guardado, es decir 517 y el resto de
clusters donde se encuentra el archivo (en nuestro ejemplo el 612). Si
el archivo está en cluster muy separados tardará más en ir al os
clúster y el archivo tardará más en abrirse por completo.
El tiempo de acceso medio corresponde a la duración necesaria
desde que se solicita el acceso a un dato hasta que se alcanza en el
disco duro (entre 9 y 12 ms sería lo normal).

8. Como podemos observar los archivos que tenemos en el disco duro
están fragmentados, es decir separados. Esto hace que se retrase el
tiempo de apertura de los archivos.
Este problema se soluciona con una desfragmentación del disco
duro.
Si quieres saber como se desfragmenta un disco duro, los tipos que
hay, como elegir un disco duro, etc. visita este enlace:
http://www.areatecnologia.com/informatica/disco-duro.html