lunes, 4 de marzo de 2013

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• Dispositivos de Almacenamiento de Datos •
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Hola amigos xmunderas y xmunderos, les traigo este nuevo post, muy interesante espero que lo disfruten y espero sus comentarios.







Dispositivo de Almacenamiento de Datos.


Las unidades de almacenamiento son dispositivos o periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario y de los datos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas; en otras palabras nos sirven para guardar la información en nuestro computador.







Clasificación de los Dispositivos de Almacenamiento.

Los Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen:


Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder.


Acceso aleatorio: En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada.





Tipos de Dispositivos de Almacenamiento.


Memoria ROM Esta memoria es sólo de lectura, y sirve para almacenar el programa básico de iniciación, instalado desde fábrica. Este programa entra en función en cuanto es encendida la computadora y su primer función es la de reconocer los dispositivos, (incluyendo memoria de trabajo).







Memoria RAM Esta es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, como puede leerse también puede escribirse en ella, tiene la característica de ser volátil, esto es, que sólo opera mientras esté encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto las instrucciones que necesita ejecutar el microprocesador como los datos que introducimos y deseamos procesar, así como los resultados obtenidos de esto.







Memorias Auxiliares Por las características propias del uso de la memoria ROM y el manejo de la RAM, existen varios medios de almacenamiento de información, entre los más comunes se encuentran: El disco duro, El Disquete o Disco Flexible, etc.








Medidas de Almacenamiento de la Información.


Byte: es una unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.

Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes.

Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes.

Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.










Dispositivos Magnéticos.


Cinta Magnética Esta formada por una cinta de material plástico recubierta de material ferro magnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo secuencial, esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información determinada se hace necesario leer todas las que le preceden, con la consiguiente pérdida de tiempo.








Tambores Magnéticos Están formados por cilindros con material magnético capaz de retener información, Esta se graba y lee mediante un cabezal cuyo brazo se mueve en la dirección del eje de giro del tambor. El acceso a la información es directo y no secuencial.








Disco Duro Es el principal subsistema de almacenamiento de información en los sistemas informáticos. Es un dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador, es considerado el sistema de almacenamiento más importante del computador y en él se guardan los archivos de los programas. Las características principales de un disco duro son:


Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.


Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.


Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.








Disquete o Disco flexible Disco flexible o también disquete (en inglés floppy disk), es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de un material magnético que permite la grabación y lectura de datos, fino y flexible (de ahí su denominación) encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico. Los discos, usados usualmente son los de 3 ½ o 5 ¼ pulgadas, utilizados en ordenadores o computadoras personales.









Dispositivos Ópticos.


CD-R Es un disco compacto de 650 o 700 MB de capacidad que puede ser leído cuantas veces se desee, pero cuyo contenido no puede ser modificado una vez que ya ha sido grabado. Dado que no pueden ser borrados ni re grabados, son adecuados para almacenar archivos u otros conjuntos de información invariable.








CD-RW Posee la capacidad del CD-R con la diferencia que estos discos son regrabables lo que les da una gran ventaja. Las unidades CD-RW pueden grabar información sobre discos CD-R y CD-RW y además pueden leer discos CD-ROM y CDS de audio. Las interfaces soportadas son EIDE, SCSI y USB.







DVD-ROM Es un disco compacto con capacidad de almacenar 4.7 GB de datos en una cara del disco, un aumento de más de 7 veces con respecto a los CD-R y CD-RW. Y esto es en una sola cara. Los futuros medios de DVD-ROM serán capaces de almacenar datos en ambas caras del disco, y usar medios de doble capa para permitir a las unidades leer hasta cuatro niveles de datos almacenados en las dos caras del disco dando como resultado una capacidad de almacenamiento de 17 GB.

Las unidades DVD-ROM son capaces de leer los formatos de discos CD-R y CD-RW. Entre las aplicaciones que aprovechan la gran capacidad de almacenamiento de los DVD-ROM tenemos las películas de larga duración y los juegos basados en DVD que ofrecen videos MPEG-2 de alta resolución, sonido inversivo Dolby AC-3, y poderosas graficas 3D.








DVD-RAM Este medio tiene una capacidad de 2.6 GB en una cara del disco y 5.2 GB en un disco de doble cara, Los DVD-RAM son capaces de leer cualquier disco CD-R o CD-RW pero no es capaz de escribir sobre estos. Los DVD-RAM son regrabables pero los discos no pueden ser leídos por unidades DVD-ROM.








Pc - Cards La norma de PCMCIA es la que define a las PC Cards. Las PC Cards pueden ser almacenamiento o tarjetas de I/O. Estas son compactas, muy fiable, y ligeras haciéndolos ideal para notebooks, palmtop, handheld y los PDAs. Debido a su pequeño tamaño, son usadas para el almacenamiento de datos, aplicaciones, tarjetas de memoria, cámaras electrónicas y teléfonos celulares.


Las PC Cards tienen el tamaño de una tarjeta del crédito, pero su espesor varía. La norma de PCMCIA define tres PC Cards diferentes: Tipo I 3.3 milímetros (mm) de espesor, Tipo II son 5.0 mm espesor y Tipo III son 10.5 mm espesor.








Flash Cards Con tarjetas de memoria no volátil es decir conservan los datos aun cuando no estén alimentadas por una fuente eléctrica, y los datos pueden ser leídos, modificados o borrados en estas tarjetas. Con el rápido crecimiento de los dispositivos digitales como: asistentes personales digitales, cámaras digitales, teléfonos celulares y dispositivos digitales de música, las flash cards han sido adoptadas como medio de almacenamiento de estos dispositivos haciendo que estas bajen su precio y aumenten su capacidad de almacenamiento muy rápidamente.









Dispositivos Extraíbles.


Pendrive o Memory Flash Es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza la memoria flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Los Pendrive son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portable, como los CD y los disquetes. Los sistemas operativos más modernos pueden leer y escribir en ello sin necesidad de controladores especiales.








Unidades de Zip La unidad Iomega ZIP es una unidad de disco extraíble. Está disponible en tres versiones principales, la hay con interfaz SCSI, IDE, y otra que se conecta a un puerto paralelo. Este documento describe cómo usar el ZIP con Linux. Se debería leer en conjunción con el HOWTO SCSI a menos que posea la versión IDE.









Luego de la definición de los Dispositivos de Almacenamiento de Datos pasamos a la historia y evolución de ellos, a continuación se las dejo:





Historia y evolución de los dispositivos de almacenamiento.



Los inicios de las unidades de almacenamiento de datos, comenzaron con las tarjetas perforadas, unidades por cierto pocas cómodas, ya que había que recordar el orden de las mismas (ya que si este se perdía no había forma de recuperar el programa) estas tarjetas se insertaban en una máquina de procesamiento de manera secuencial, donde quedaba alojado en la memoria y listo para ser probado.



La forma de lectura era semejante al sistema de lectura braile, la computadora leía por agujeros en las tarjetas. Vale destacar que en ocasiones u dependiendo de la complejidad del programa podía ocupar cerca de 200 tarjetas que había que colocar una por una dentro de la máquina, y al apagar la máquina todos esos datos se perdían.






Cinta Magnética.




Años más tarde debido a la necesidad de llevar un orden en estas tarjetas y de no tener que perder tanto tiempo introduciendo una por una, se crea la cinta de tarjeta perforada, mejor conocida como cinta perforada, y de esta manera se hace muchísimo mas fácil la portabilidad de este sistema.





No paso mucho tiempo cuando se descubre las nuevas tecnologías de las cintas magnéticas y se comienza a aplicar en el almacenamiento de datos para computadoras ya que las misas consistían básicamente en espacios de cinta cubierta de oxido ferroso, donde se colocaba positivo y negativo, dependiendo del caso, el principio era tener una serie de imanes entrelazados en una cinta a los cuales les pedía cambiar la polaridad y esto hacia que se trabajara bajo el mismo principio de las perforados pero sin necesidad de tener orificios , solo trabajándola por ondas magnéticas, esto se lograba con el componente ferroso que se colocaba sobre la cinta; para asegurarse esos datos se crearon distintas formas que a la larga comenzaron a ser obsoletas, ya que el tamaño que tenían antes cintas era demasiado grande.







Discos Magnéticos Rígidos





Estos discos fueron los inicios de los disco duros, la idea era construir unas unidades en las que los datos permanecieran permanentemente en la computadora sin perderse cuando la misma se apagara, además de poder movilizar los datos de manera mas rápida, por otro lado también quería eliminarse los costos de los grandes carretes y de cinta que ocasionaba tener los dispositivos magnéticos.

Efectivamente se logra crear estas unidades pero las cintas no estaban del todo eliminadas, así que se ven en la necesidad nuevamente de innovar, creando así los discos magnéticos removibles, conocidos como Diskettes, inicialmente se crearon de tamaño 5 ¼" que en su momento fue maravilloso poder contar con un avance tan pequeño, donde pudiese almacenarse tanta información como lo eran cerca de 500Kb inicialmente.





Pero, la tecnología existente en cuanto al resto de la computadora se quedó muy pequeña al lado de la creación de estos grandes dispositivos de almacenamiento y se comienza a desarrollar todos los demás dispositivos que conforman al computador, como lo son:


CPU
Tarjeta Madre
Memoria RAM (mayor capacidad), entre otras.



A raíz de esto todas las empresas diseñadoras de estos equipos comienzan a utilizar la técnica de Miniaturización, cuya creación se les atribuye a los asiáticos; Para poder hacer computadoras personales, ya que hasta el momento solo se les daba uso en grandes empresas.






Computadores Personales





Cuando comienzan a venderse los computadoras personales los interesados en el área comenzaron a estudiar el como manejar estos equipos, programar, crear nuevas aplicaciones, entre otras.

Y un grupo de estas personas se interesó en desarrollar simulaciones, juegos, y ambientes visuales para el computador, como consecuencia de esto, tanto los procesadores como dispositivos de almacenamiento empezaron a quedarse cortos para todos los recursos que consumían estos juegos y nuevas aplicaciones visuales.




De igual manera empezó a ser de urgencia poder transportar todo este software de un computador a otro, ya que se presentaba el mismo problema de las tarjetas perforadas, hacía falta cerca de 5 diskettes para poder grabar un software bien hecho. Así que desarrollan los discos de 3 ½" y las nuevas computadoras salen al mercado con estas nuevas unidades, capaces de almacenar hasta 1.44 Mb sosteniendo el mismo principio de los discos de 5 ¼ " pero con una densidad de "pequeños imanes" mayor en un espacio menor.


Un detalle importante y curioso que tuvo el desarrollo de los discos duros fue que en sus inicios algunas tarjetas madres no traían conexiones posibles directas para los disco duros, así que había que comprar una tarjeta SCSI con conexiones para las unidades, ya que no era solo el disco duro el afectado, también las unidades disqueteras se veían desconectadas de la tarjeta madre. Esto se hizo ya que abarataba el costo de la tarjeta madre y para algunas empresas podría ser funcional comprar 10 equipos de este tipo y 2 tarjetas SCSI que se fueran rotando conforme las personas terminaran algún trabajo.










Discos Duros





Pese a que la evolución de los discos duros está inmersa con la creación de los dispositivos magnéticos de almacenamiento, es preferible considerarlo en un punto aparte ya que su estructura compleja amerita utilizar un espacio reservado para él.

Siempre han tenido el mismo principio de desarrollo, que consiste en que los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último).





Historia del Disco Duro


- Al principio los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos sellados (a excepción de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión del aire).


- El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo.





- Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.





- La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos años. Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información de una manera más compacta.





- El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg fue el descubrimiento del fenómeno conocido como magnetor resistencia gigante, que permitió construir cabezales de lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60% anual en la década de 1990.






- En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 Megabytes, mientras que 10 años después habían superado 40 Gigabytes (40000 Megabytes). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de 3 terabytes (TB), (3000000 Megabytes).


- En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho éxito ya que las memorias flash los acabaron desplazando, sobre todo por asuntos de fragilidad y superioridad.







Cilindros


Se dividen en sectores, cuyo número esta determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asignan, empezando por el 1, pues el numero 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación mas que para almacenamiento de datos.


En general su organización es igual a los disquetes. La capacidad del disco resulta de multiplicar el número de caras por el de pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el número de bytes por sector.





Para escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda en el sector a grabar y se hace pasar a través de ella un pulso de corriente, lo cual crea un campo magnético en la superficie. Dependiendo del sentido de la corriente, así será la polaridad de la celda.


Para leer, se mide la corriente inducida por el campo magnético de la celda. Es decir que al pasar sobre una zona detectará un campo magnético que según se encuentre magnetizada en un sentido u otro, indicará si en esa posición hay almacenado un 0 o un 1. En el caso de la escritura el proceso es el inverso, la cabeza recibe un impulso de corriente que provoca un campo magnético, el cual pone la posición sobre la que se encuentre la cabeza en 0 o en 1 dependiendo del valor del campo magnético provocado por dicha corriente.







Bueno amigos aqui termina el Post, espero que le haya gustado, nunca esta de mas saber un poco de esto aunque no es un tema muy complejo es algo bastante entretenido y muy interesante, un saludo yt nos veremos dentro de otro Post.






Esperen la segunda parte que vendrá y deja un comentario





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Y un Saludo a mi amigo @growanks por su ayuda y consejos, gracias amigo, lo recomiendo para que lo sigan si no lo hacen.







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