Post on 08-Aug-2015
Bases de Datos Archivos: Dispositivos de almacenamiento
Dispositivos de Almacenamiento
principal R.A.M. Unidad de transferencia, la palabra.
Acceso, aleatorio
Memoria
secundaria Cintas Unidad de transferencia, bloques físicos. Discos Cartuchos Acceso, secuencial / directo . .
Memoria Principal (RAM)
Sistema Operativo
Programas de Usuario
Porción asignada para manejar bloques de datos. Acceso instantáneo (sin localización ni demora rotatoria.
Sección de RAM.
.
.
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Bases de Datos Archivos: Dispositivos de almacenamiento
Necesidades de almacenamiento de datos (actualizar, recuperar, procesar)
Almacenamiento secundario (Discos, cintas, cartuchos) - Acceso más lento. - Capacidad de almacenaje mayor. - No puede ser procesado
directamente por el CPU.
Tec
exc
mat
láse
mat
det
posi
surg
oxid
Almacenamiento primario (RAM) - Acceso rápido (sin localización ni
memoria rotatoria). - Capacidad de almacenaje pequeño. - Operado directamente por el CPU. - Altos Costos.
- Bajos costos.nologías: ópticas y magnéticas
Para grabar datos en un soporte físico más o menos perdurable se usan casi en
lusiva estas dos tecnologías. La magnética se basa en la histéresis magnética de algunos
eriales y otros fenómenos magnéticos, mientras que la óptica utiliza las propiedades del
r y su alta precisión para leer o escribir los datos.
Tecnología magnética
La tecnología magnética consiste en la aplicación de campos magnéticos a ciertos
eriales cuyas partículas reaccionan a esa influencia, generalmente orientándose en unas
erminadas posiciones que conservan tras dejar de aplicarse el campo magnético, esas
ciones representan los datos.
• Cinta Magnética
Tiene sus raíces en el registrador de voz (llamado teléfono), patentado en 1898, en el
imiento de la idea y luego en la década de los 40’s aparece la cinta para grabar datos.
Se han hecho cambios e innovaciones desde entonces en cintas.
La Cinta es una tira plástica, delgada y flexible llamada Mylar cubierta con una capa de
o ferroso.
Largo general: 732 m.
Ancho general: 1.27 cm.
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Se enrollan en un carrete
Unidad de Cinta.
Carrete
y se montan en una unidad de cinta para leerla y escribirla.
Los registros se almacenan físicamente en orden secuencial. El tiempo requerido para
accesar dos registros esta en función de cuan seguidos están uno del otro.
Mejor caso: el siguiente después del primero.
Peor caso: uno en cada extremo.
Es posible leer los registros de un archivo almacenado en un orden diferente al secuencial
pero esto implica avanzar y rebobinar la cinta consumiendo grandes cantidades de tiempo.
Mayormente se graban secuencial y se leen secuencial.
Características: • Vienen en cassettes o cartuchos.
• El acceso a la cinta puede ser lento y no son usadas para almacenar datos en línea.
• Son altamente utilizadas para hacer respaldos ya que sus costos son bajos.
• Los registros se almacenan físicamente en orden secuencial. Es posible leer los registros
de archivos almacenados en una cinta en un orden diferente, pero implica avanzar y
rebobinar la cinta, consumiendo grandes cantidades de tiempo.
• Los registros no pueden actualizarse, algunos permiten agregar nuevos registros al final
del archivo grabado en cinta.
• Los datos son grabados digitalmente sobre la cinta como puntos magnetizados sobre la
película de óxido ferroso.
• Para leer los datos la cinta se mueve a través de un mecanismo de cabeza lectora de la
unidad de cinta.
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• Las áreas magnetizadas no se localizan aleatoriamente, sino que se acomodan en pistas, las
cuales corren paralelamente al borde de la cinta. Por lo general son 9 (8 para datos y una
para control de errores).
• Una técnica común para el control de errores en grabaciones sobre cinta magnética es la
de paridad (par o impar).
Datos: se graban digitalmente sobre la cinta como puntos magnéticos sobre la película de
oxido ferroso. Una magnetización + es un bit 1 y una magnetización - es un bit 0.
Para grabar: la magnetización es inducida al moverse la cinta (5 m/seg.) sobre una cabeza
embobinada que graba adecuadamente los mismos.
Para leer: la cinta se mueve a través de un mecanismo de cabeza lectora de la unidad de
cinta, como está magnetizada esto induce corriente en la bobina del mecanismo lector y
los datos representados pueden ser detectados.
Las áreas magnetizadas se ubican en pistas no en forma aleatoria.
1 8 bits de datos 2 . . 9
1 bit de paridad
La paridad cantidad byte depende de cada pulgada. Marca de cinta y de lectura /
escritura.
Bit de paridad: codificación binaria de caracteres (EBCDIC ó ASCII). Paridad par nº de bit
1, es par el 9no. bit es 1. Paridad impar nº de bit 1 es impar el 9no. Bit es 0.
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Los bits de paridad se escriben cuando se escriben los datos y se verifican al leer la cinta
para corroborar. Hasta una partícula de polvo puede causar un error de paridad.
Paridad par: El bit de paridad se fija en uno (se activa), si los bits de datos contienen un número par de unos. Por el contrario, si el número es impar, se desactiva.
Paridad impar El bit de paridad se fija en uno si los bits de datos contienen un número impar de unos, y se desactiva si su número es par.
Bloque: es el espacio entre registros físicos (nº más pequeño de datos que pueda transferirse
de memoria secundaria a memoria principal) en un solo acceso.
Datos Datos Datos
Datos Datos Datos
Ventajas:
Almacenar grandes volúmenes de información contenida en archivos maestros y respaldar
archivos maestros. Es portátil y de bajo costo para grandes cantidades de información. Su
naturaleza seria el impacto sobre el diseño y procedimiento de sistemas para muchos
programadores.
Marcas y Etiquetas:
Punto de carga.
Fin de cinta.
Etiqueta externa (identifica el carrete por él operando o la cintoteca).
Etiqueta interna (identificación) se hace electrónicamente.
Densidad de una cinta: Se refiere a la cantidad de información que se puede
tener por unidad de longitud de cinta. Usualmente se mide en bits/pulgadas
(bpi).
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• Disco Magnético:
Son discos giratorios sobre un eje central, cuya superficie es magnética y la información puede ser almacenada en una o ambas caras.
Características:
- La capacidad de un disco viene dada por el número de bytes que éste puede almacenar.
- Físicamente están hechos de un material magnético formado por un disco circular delgado.
- Es conocido como paquete de discos, compuesto por varias placas de almacenamiento rígido, apilados y amontonados sobre un eje.
- Para ser accedido, un paquete de disco debe ser montado en un manejador, el cual incluye un controlador, brazos de acceso, cabezas de lectura/escritura y un mecanismo para girar el paquete.
- El controlador de disco maneja la decodificación de la dirección de los registros, control de errores y actividades de lectura/escritura.
- Existen dos técnicas básicas para direccionar la ubicación de los registros almacenados en el disco: el método del cilindro y el método del sector.
El primero que se puso en el comercio fue el RAMAC (Random Access) (IBM)
1955.
20 cms.
1 m.
50 Capacidad 5 megabytes.
Después aparecieron discos más pequeños y con mayor capacidad.
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Características:
- La capacidad de un disco viene dada por el número de bytes que éste puede almacenar.
- Físicamente están hechos de un material magnético formado por un disco circular delgado.
- Es conocido como paquete de discos, compuesto por varias placas de almacenamiento rígido, apilados y amontonados sobre un eje.
- Para ser accedido, un paquete de disco debe ser montado en un manejador, el cual incluye un controlador, brazos de acceso, cabezas de lectura/escritura y un mecanismo para girar el paquete.
- El controlador de disco maneja la decodificación de la dirección de los registros, control de errores y actividades de lectura/escritura.
- Existen dos técnicas básicas para direccionar la ubicación de los registros almacenados en el disco: el método del cilindro y el método del sector.
Datos
Para accesarlo:
Un controlador.
Brazos de acceso.
Cabezas de lectura / escritura.
Mecanismo para guiar el paquete.
El controlador: maneja la decodificación de la dirección de los registros, control de errores y
actividades de lectura / escritura.
Las cabezas de lectura / escritura están montadas sobre los brazos de acceso. No
tocan el disco: flota a una 1 millonésima de pulgada sobre la placa. Si hace contacto: aterriza
de cabeza puede dañar tanto al disco como a la cabeza.
Direccionamiento:
Dos técnicas: por cilindro o por sectores.
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Por Cilindro
Cilindro virtual
Nº de cilindro
Nº de superficie
Nº del registro
0 al 19 ó del 1 al 20.
Si tiene 200 pistas (cada disco) tiene 200 cilindros (el paquete).
Por Sector
7 14
5 2 12 9
4 3 11 10
1 6 13 8
Se da sólo el número del sector y este ubica la pista y el disco. Acceso cabeza movible:
Sólo se activa la que corresponde
a la dirección.
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Secuencia de eventos:
1.- El controlador decodifica la dirección del registro, determina la pista.
2.- Los brazos de acceso son movidos.
3.- Se posiciona la cabeza.
4.- Se activa la cabeza adecuada, se rota.
5.- Se leen los datos y se transfieren al canal.
Tiempo de acceso:
- Tiempo de posicionamiento, es mecánico (de los brazos al cilindro).
- Tiempo de activación (selección de pista).
- Retardo rotacional (latencia).
- Tiempo de transferencia.
Acceso de cabeza fija:
Si hay 200 pistas hay 200 cabezas.
Tiempo de acceso:
- Tiempo de activación.
- Retardo rotacional.
- Tiempo de transferencia.
Más rápidos, más seguros, más caros, menos densidad de datos por los discos, menor
capacidad.
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Disco Flexible flopy o diskette:
5¼"
3½"
Pieza redonda y plana de plástico flexible (disquete) o de metal rígido (disco duro)
revestida con un material magnético que puede ser influido eléctricamente para contener
información grabada en forma digital (binaria). En el caso de un disquete, la cabeza de lectura
y escritura roza la superficie del disco, mientras que en un disco duro las cabezas nunca llegan
a tocar la superficie.
Hasta hace poco los disquetes eran flexibles y algo grandes, 5,25 pulgadas de ancho y
con capacidad de 360 Kb, lo que hizo que desaparecieran rápidamente. En la actualidad son más
pequeños (3,5 pulgadas), algo más rígidos y con capacidad de 1,44 Mb. Aunque son unos
dispositivos poco fiables, ya que les afecta la temperatura, el polvo, los golpes y los campos
magnéticos, se siguen utilizando en nuestros días, y aunque su capacidad se haya quedado
totalmente obsoleta seguirán sobreviviendo por bastante tiempo.
Tecnología óptica
Por otra parte en la tecnología óptica el mecanismo de almacenamiento es mediante el
láser. Su primera aplicación comercial masiva fue el exitoso CD de música, que data de
comienzos de la década de 1980. El fundamento técnico que se utiliza es mediante un láser que
va leyendo (o escribiendo) microscópicos agujeros en la superficie de un disco de material
plástico, recubiertos a su vez por una capa transparente para su protección del polvo. El
sistema no ha experimentado variaciones importantes hasta la aparición del DVD, que al
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cambiar la longitud de onda del láser, reduce el tamaño de los agujeros y aprieta los surcos
para que almacenar más información en el mismo espacio.
La principal característica de los dispositivos ópticos es su fiabilidad. No les afectan
los campos magnéticos, apenas les afectan la humedad y el calor y pueden aguantar golpes
importantes (siempre que su superficie esté protegida).
Tipos de discos compactos
SOPORTE CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
DURACIÓN MÁXIMA DE AUDIO
DURACIÓN MÁXIMA DE VÍDEO
NÚMERO DE CDs A LOS QUE EQUIVALE
Disco compacto (CD)
650 Mb 1 h 18 min. 15 min. 1
DVD una cara / una capa 4,7 Gb 9 h 30 min. 2 h 15 min. 7
DVD una cara / doble capa 8,5 Gb 17 h 30 min. 4 h 13
DVD doble cara / una capa
9,4 Gb 19 h 4 h 30 min. 14
DVD doble cara / doble capa
17 Gb 35 h 8 h 26
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