Curso Técnico em Informática
Rafael Barros Sales Técnico em Informática CREA/AC Tecnólogo em Redes de Computadores
História O primeiro disco rígido o IB! "#$% foi construído em &'#() e era formado por um con*unto de nada menos +ue #$ discos de ,- polegadas de di.metro) com uma capacidade total de -"( !B) algo espantoso para a época Comparado com os discos atuais) este pioneiro custa0a uma 0erdadeira fortuna1 "# mil dólares O ga2inete tin3a &4$m de altura e +uase o mesmo de comprimento e pesa0a +uase uma tonelada 5a época ele era c3amado de 6unidade de disco6 termo ainda usado 3o*e em dia por alguns% e podia ser acoplado a di0ersos computadores produ7idos pela IB! O termo 6disco rígido6 só surgiu duas décadas depois) *unto com os modelos mais compactos
Componentes de Um HD 8o*e em dia os 89s *á ultrapassaram a marca de & TB S:o 2rutalmente mais rápidos +ue os modelos antigos e tam2ém mais 2aratos !esmo com o 2arateamento da memória ;las3) os 89s ainda continuam im2atí0eis na 3ora de arma7enar grandes +uantidades de dados
Placa Lógica
uma placa com c3ips +ue fica na parte inferior) responsá0eis por di0ersas tarefas O mais comum é con3ecido como controladora) pois gerencia uma série de itens do 89) como a mo0imenta?:o dos discos e das ca2e?as de leitura/gra0a?:o mostradas adiante%) o en0io e rece2imento de dados entre os discos e o computador) e até rotinas de seguran?a
Buffer Buffer1 > um pe+ueno c3ip de memória Ca2e a ele a tarefa de arma7enar pe+uenas +uantidades de dados durante a comunica?:o com o computador Como esse c3ip consegue lidar com os dados de maneira mais rápida +ue os discos rígidos) ele agili7a o processo de transfer@ncia de informa?es
Componentes Internos
Rotaço dos Discos > comum encontrar 89s +ue giram a 4,$$ rpm rota?es por minuto%) mas tam2ém 3á modelos +ue alcan?am a taDa de &$ mil rota?es) tudo depende da e0olu?:o da tecnologia Até pouco tempo atrás) o padr:o do mercado era composto por discos rígidos +ue giram a #-$$ rpm
Ca!eça de Leitura Ca2e?a e 2ra?o1 Ca2e?a1
"ra#aço de Dados 5o processo de leitura de dados) o ca2e?ote simplesmente 6l@6 o campo magnético gerado pelas moléculas e gera uma corrente elétrica correspondente) cu*a 0aria?:o é analisada pela controladora do 89 para determinar os 2its
Tril$as e %etores Tril$as1 s:o círculos +ue come?am no centro do disco e 0:o até a sua 2orda) como se esti0esse um dentro do outro As tril3as s:o numeradas de dentro para fora A tril3a +ue fica mais próDima ao centro é denominada tril3a $) a tril3a +ue 0em em seguida é c3amada tril3a & e assim por diante Cada tril3a é di0idida em trec3os regulares c3amados de setor Cada setor possui uma determinada capacidade de arma7enamento geralmente) #&, 2Htes%
Importante E os cilindros O cilindro é a posi?:o das ca2e?as so2re as mesmas tril3as de seus respecti0os discos &'&(PL)1 Imagine +ue é necessário ler a tril3a -, do lado superior do disco & O 2ra?o mo0imentará a ca2e?a até essa tril3a) mas fará com +ue as demais se posicionem de forma igual Isso ocorre por+ue o 2ra?o se mo0imenta de uma só 0e7) isto é) ele n:o é capa7 de mo0er uma ca2e?a para uma tril3a e uma segunda ca2e?a para outra tril3a Isso significa +ue) +uando a ca2e?a é direcionada J tril3a -, do lado superior do disco &) todas as demais ca2e?as ficam posicionadas so2 a mesma tril3a) só +ue em seus respecti0os discos uando isso ocorre) damos o nome de cilindro O cilindro é a posi?:o das ca2e?as so2re as mesmas tril3as de seus respecti0os discos
"ra#aço de Dados 9epois é necessário preparar os discos para rece2er dados Isso é feito atra0és de um processo con3ecido como formataço 8á dois tipos de formataço1 *ormataço f+sica, é a 6di0is:o6 dos discos em tril3as e setores Esse procedimento é feito na fá2rica *ormataço lógica, consiste na aplica?:o de um sistema de ar+ui0os apropriado a cada sistema operacional
Iterface Os 89s s:o conectados ao computador atra0és de interfaces capa7es de transmitir os dados entre um e outro de maneira segura e eficiente 8á 0árias tecnologias para isso) sendo as mais comuns os padres I9E) SCSI e) mais recentemente) SATA
ID& ID& Essa coneD:o é feita ao 89 e a outros dispositi0os compatí0eis com a interface% por meio de um ca2o flat flat ca2le% de -$ 0ias
Padr-es ID& P.DR/&% ID&,
Inicialmente) as interfaces I9E suporta0am apenas a coneD:o de 89s
.T. 00 ATA/((1
.T. 1223144 ATA/&$$1 Ners:o atuali7ada do ATA/(( incrementou a performance do ATA/(( para &$$!Bps) claro) tam2ém c3amado de modo 9!A &$$G ATA/&""1 Pltima 0ers:o) mais atual suportam respecti0amente%) os modos 9!A (() 9!A &$$ e 9!A &"") além de manterem compati2ilidade com os padres anteriores
)utros Termos )UTR)% T&R()%, 9!A ltra 9!A% 1
%.T. %.T. A partir de um certo ponto) ficou claro +ue o padr:o I9E/ATA esta0a c3egando a seu limite e +ue mudan?as mais profundas só poderiam ser feitas com a introdu?:o de um no0o padr:o Surgiu ent:o o SATA Serial ATA% > um 2arramento serial) onde é transmitido um Fnico 2it por 0e7 em cada sentido Isso elimina os pro2lemas de sincroni7a?:o e interfer@ncia encontrados nas interfaces paralelas) permitindo +ue se*am usadas fre+Q@ncias mais altas o ca2o SATA é 2astante fino) contendo apenas 4 pinos) onde - s:o usados para transmiss:o de dados e " s:o terras) +ue a*udam a minimi7ar as interfer@ncias
Padr-es %.T. %.T. Os ca2os podem ter até um metro de comprimento e cada porta SATA suporta um Fnico dispositi0o) ao contrário do padr:o master/sla0e do I9E/ATA
.daptadores Como o SATA utili7a dois canais separados) um para en0iar e outro para rece2er dados) temos &#$ ou "$$ !B/s em cada sentido) e n:o &"" !B/s compartil3ados) como no caso das interfaces ATA/&""
%C%I %C%I
5o SCSI os dispositi0os rece2em nFmeros de identifica?:o I9s% +ue s:o nFmeros de $ a 4 nas controladoras de 2its% e de $ a &# nas de &( 2its m dos I9s disponí0eis é destinado J própria controladora) deiDando 4 ou &# endere?os disponí0eis para os dispositi0os O I9 de cada dispositi0o é configurado atra0és de uma c3a0e ou *umper) ou nos mais atuais%) 0ia softLare A maioria dos ca2os SCSI possuem apenas " ou - conectores) mas eDistem ca2os com até &( conectores) usados +uando é realmente necessário instalar um grande nFmero de dispositi0os1
%.%
O SAS Serial Attac3ed SCSI%) um 2arramento serial) muito similar ao SATA em di0ersos aspectos) +ue adiciona 0árias possi2ilidades interessantes 0oltadas para o uso em ser0idores Ele preser0a o mesmo con*unto de comandos e é por isso compatí0el a ní0el de softLare 5:o estou falando a+ui do KindoLs e de programas como os +ue utili7amos em desMtops) mas sim de aplicati0os personali7ados) compleDos e caros) utili7ados em grandes ser0idores As 0erses iniciais do SAS suporta0am taDas de transfer@ncia de &#$ e "$$ !B/s Recentemente foi introdu7ido o padr:o de ($$ !B/s e passou a ser desen0ol0ido o padr:o seguinte) de &, B/s A e0olu?:o é similar J do padr:o SATA note +ue as 0elocidades s:o as mesmas%) porém o SAS tende a ficar sempre um degrau acima
R.ID R.ID
Significa Redundant ArraH of IneDpensi0e 9isMs) indicando *ustamente o uso de 89s padroni7ados e 2aratos como 2locos de montagem para a cria?:o de sistemas +ue se comportam como um Fnico disco) maior) mais rápido e mais confiá0el do +ue suas pe?as indi0iduais
(odos do R.ID R.ID,
RAI9 $ Striping%1 > um RAI9 cu*o o o2*eti0o é unicamente mel3orar o desempen3o) sacrificando a confia2ilidade Todos os 89s usados ser:o acessados como se fossem um Fnico dri0e Ao serem gra0ados) os ar+ui0os s:o fragmentados nos 0ários discos uma com2ina?:o do RAI9 $ e RAI9 & O ponto fraco é +ue se sacrifica metade da capacidade total sando - 89s de #$$ B) por eDemplo) ficase com apenas & TB de espa?o disponí0el
&5emplos
