3.4 Sistemas de almacenamiento.

Disqueteras:

Contienen un motor eléctrico que permite girar el soporte de datos, disquete o floppy disk o FD, y uno o dos cabezales de lectura y escritura que pueden situarse en un punto específico del disquete, éste a su vez está formado por una superficie circular de material plástico recubierto de una substancia que puede magnetizarse. El cabezal, al situarse sobre una zona del disquete, que se encuentra girando a unas 360 r.p.m., provoca en éste una señal eléctrica que es codificada en formato binario por la electrónica de la disquetera. Esta señal se transmite por una cinta (un grupo de finos cables eléctricos) a la controladora de FD/HD - conectada en una de las ranuras de expansión o integrada en la propia placa base -, y de ésta al microprocesador o a la memoria. El proceso de escritura en el FD sigue los mismos pasos pero en sentido contrario.

Existen disqueteras de diferentes tipos, las primeras tenían una anchura de 5 ¼ pulgadas y evolucionaron desde las que podían contener 160 KB hasta las más modernas de 1,2 MB, más tarde hicieron su aparición las disqueteras de 3 ½ pulgadas que podían almacenar en un principio 720 KB y posteriormente 1,44 MB. Éstas últimas unen a su menor tamaño y mayor capacidad, el albergar en una carcasa de plástico rígido al disquete y de este modo protegerlo de modo mucho más efectivo.

En ambos tipos de disqueteras los disquetes pueden ser protegidos contra escritura, en las primeras es necesario usar un papel adhesivo, mientras que en las de 3 ½ " esta función la realiza un cierre deslizante.

Para poder localizar los datos en el FD previamente se deben realizar una serie de marcas en el mismo, este proceso se denomina formatear el disquete y consiste en dividirlo en una serie de pistas concéntricas y cada una de éstas en una serie de sectores, véase Figura 11, por ejemplo los disquetes de 3 ½ " y 1,44 MB de capacidad poseen 80 pistas en cada cara y 18 sectores por pista. La situación de cada archivo está almacenada en la FAT (File Allocation Table), éste método es el que sigue el MS-DOS y algunos otros sistemas operativos.

Discos Duros (HD):

Se componen de varios discos circulares rígidos, y no flexibles como en el caso de las disqueteras, recubiertos de un material susceptible de ser magnetizado. Pueden ser grabados o leídos mediante un cabezal por ambas caras mediante un proceso similar al de los FD, la diferencia estriba en la muy superior velocidad de giro de éstos, por lo menos unas 3.600 r.p.m. Los HD pueden lograr estas elevadas velocidades de giro debido a que se encuentran herméticamente cerrados dentro de una carcasa de aluminio. Debido a las elevadas velocidades de giro los HD logran unos tiempos de búsqueda promedio muy inferiores a las disqueteras y unas velocidades de transferencia muy superiores, ambas características los convierten en el medio más rápido - excluyendo la memoria principal - para almacenar o transferir información por el momento.

El proceso de formatear el HD se realiza de forma similar al disquete, pero como ya hemos comentado, los discos duros suelen estar formados por más de un disco y cada uno de estos puede ser formateado por ambas caras. Así un HD se divide en cabezales, cada uno de éstos en cilindros o pistas, y cada una de éstas, en sectores. La capacidad total de un HD se puede calcular entonces:

Capacidad total = nº de cabezales x nº de cilindros x nº de sectores por pista x nº de bytes por sector

Por otra parte, el sistema operativo MS-DOS divide el HD en los denominados "clusters", éstos constituyen las unidades más pequeñas de información que puede direccionar éste sistema operativo dentro de un HD, y están formados por un número variable de sectores según sea la capacidad total del HD. Una de las nefastas consecuencias de éste método consiste en que cuando el HD es grande, 1 GB o más, los clusters también son muy grandes y cada fichero que se encuentra en el HD ocupa al menos un cluster, cuando el fichero es más pequeño que el cluster parte del cluster se desperdicia, ya que en este cluster no se puede guardar ningún otro fichero.

Así nos encontramos discos duros prácticamente llenos, en los que si sumamos el tamaño total ocupado por los ficheros no coincide con el tamaño ocupado que nos muestra el sistema operativo. Por ejemplo, en un HD de 2 GB de capacidad se pueden llegar a desperdiciar fácilmente más de 500 MB.

La única solución a este problema consiste en dividir el disco duro en varios de menor tamaño, es decir, realizar varias particiones mediante el comando FDISK de MS-DOS.

Por otra parte, el HD y el FD necesitan de una electrónica para comunicarse con el ordenador. Está electrónica se encuentra en una tarjeta denominada "controladora de HD/FD", existen diversos estándares de controladoras, y cada controladora sólo puede operar con los HD de su tipo. Los antiguos HD eran del tipo MFM o RLL, después surgieron los IDE y los Enhanced IDE, y los SCSI en sus distintas versiones.

Las controladoras IDE también pueden "controlar" otros dispositivos como unidades CD-ROM, las SCSI aparte de los CD-ROM también se utilizan con otros dispositivos como Escáneres.

CD-ROM:

Estas unidades de almacenamiento están constituidos por un soporte plástico en las que un láser ha realizado unas pequeñas hendiduras, esta capa se recubre con una capa de material reflectante, y ésta con otra capa de protección. En el momento de la lectura un láser de menor intensidad que el de grabación reflejará la luz o la dispersará y así podrán ser leídos los datos almacenados.

Las pistas en este soporte se encuentran dispuestas en forma de espiral desde el centro hacia el exterior del CD-ROM, y los sectores son físicamente del mismo tamaño. El lector varia la velocidad de giro del CD-ROM, según se encuentre leyendo datos en el centro o en los extremos, para obtener una velocidad constante de lectura.

La velocidad de transferencia de estas unidades ha ido variando, las primeras unidades tenían una velocidad de 150 KB/s y se denominaron de simple velocidad, ya que esta velocidad de transferencia era la que venía recogida en las especificaciones del MPC (Multimedia PC Marketing Council), posteriormente han ido apareciendo unidades 2X (2 x 150 = 300 KB/s), hasta en la actualidad 12X ( 12 x 150 = 1.800 KB/s).

Una de las principales ventajas de los CD-ROM es que el desgaste es prácticamente nulo, y la principal desventaja es que no podemos cambiar lo que existe grabado, como podemos hacer en un HD o un FD.

En un CD-ROM podemos almacenar hasta 650 MB de información, lo que supone almacenar unas 150.000 páginas de información, o la información contenida en 1.200 disquetes.

Existen unidades CD-ROM que se conectan a controladoras IDE y otras a controladoras SCSI como ya se ha mencionado al hablar de los discos duros.

Recientemente han hecho su aparición las unidades DVD (Digital Video Disc), éstas unidades son básicamente un CD-ROM con una muy superior densidad de grabación, logrando una capacidad de almacenamiento de 4,38 GB si se graban por una sola cara y una capa, hasta 15,90 GB si la grabación se realiza en dos caras y con dos capas. Cada cara puede tener hasta dos capas.

Respecto a la compatibilidad de los DVD con los CD-ROM es absoluta en el caso de los CD-ROM estampados industrialmente y de los CD-RW; pero no así con los CD-R (procedentes de un grabador) que necesitan para ser leidos por un lector DVD, que éste disponga de dos láser (láser dual).

Otras unidades de almacenamiento:

Las unidades de Backup que utilizan cinta similar a las de los cassettes. Los discos magneto-ópticos que utilizan un láser para calentar la superficie y una cabeza de lectura-escritura como los FD, una de sus ventajas es la práctica inalterabilidad de los datos, ya que no pueden ser modificados por campos electromagnéticos si no son calentados previamente por el láser. Las unidades ZIP, etc.