o Levert bij moderne systemen weinig prestatiewinst op
o Bij een SSD (solid state drive) gaat het niet à gegevens worden anders opgeslagen
o Capaciteit van magneetschijf wordt uitgedrukt in gigabyte of Terabyte à Hoe dichter gegevens op een schijf op elkaar staan, hoe groter de capaciteit van de schijf.
Verschillende waarden die dichtheid uitdrukken:
o Bitdichtheid, bit density, linear density
§ Aantal bits dat op één stukje van een spoor staat in bpi (= bitch per inch)
§ Op alle sporen zitten evenveel bits à dichtheid van de binnenste sporen is groter dan die van de buitenste sporen
-
- Daarom gegeven fabrikanten altijd de dichtheid van de binnenste sporen
o Spoordichtheid, track density
§ Aantal sporen dat radiaal gemeten op een schijf staat in tpi (Tracks per inch)
§ Hoe nauwkeuriger de lees-en schrijfkoppen kunnen gepositioneerd worden, hoe groter de spoordichtheid
o Oppervlaktedichtheid, areal density
§ Product van de bit en spoordichtheid
§ Geeft weer hoeveel bits er op een stukje oppervlakte van een schijf staan
§ Uitgedrukt i bpi2 (= Bitch per inch2)
Hoe sneller een gegeven van een schijf wordt gehaald, hoe sneller de verwerking van dat gebeuren
Waarden die bepalend zijn voor de snelheid
o Rotatiesnelheid, rotation speed
§ Snelheid waaraan de schijf draait, uigedrukt in rpm (= Rotations per minute)
o Overdrachtssnelheid, data rate
§ Product van de rotatiesnelheid en de bitsnelheid
§ Bepaalt de snelheid waarmee gegevens naar het werkgeheugen kunnen overgebracht worden
§ Werkelijke overdracht ook beperkt door snelheid van de bus
§ Uitgedrukt in KB/s of MB/s
o Toegangstijd, data acces time
§ Bestaat uit;
o Tijd die de knoppen nodig hebben om een bepaald spoor te bereiken
o Tijd die verloopt vooraleer de gezochte sector onder de kop verschijnt en die afhankelijk is van de rotatiesnelheid
5.1.3 De harde schijf
o Arm die de koppen en elektromotor in beweging brengt
o Parkeren à Koppen worden pas over schijf geschoven bij voldoende snelheid en worden ze automatisch van de platters weggehaald wanneer de rotatiesnelheid zakt
o Bekleed met dunne magnetische film à TFM (Thin film media)
o Sporen die loodrecht boven elkaar liggen op meerdere platters è Cilinder
§ Bij elkaar horende gegevens zoveel mogelijk op verschillende tracks van dezelfde cilinder schrijven è tijd besparen
Ø Schijven zitten in stofvrije ruimte
Ø Hermetisch besloten in behuizing
Ø Luchtdicht behuizing è Hard Disk Assembly
Ø Harde schijf permanent laten draaien è Zo snel mogelijk gegevens kunnen lezen/ schrijven
o Na lange inactiviteit wel
o In te stellen in bios of energiebeheer
Ø Harde schijven hebben een diskcache
o Cachegeheugen waarin gegevens die weggeschreven of gelezen moeten worden naar de schijf tijdelijk gebufferd kunnen worden
Ø Aansluiten via SATA-kabel
o Bij meerdere schijven: schijf waarop je besturingssysteem wil, op laagste nummer aansluiten
Ø Getal SATA-600, Verwijst naar maximale doorvoersnelheid (1,5 gbits/s, 3gbits/s, 6gbits/s of SATA I, II, III) è Snel genoeg voor klassieke hard schijven op optische
Ø Voor SSD, vormt SATA een bottleneck
o Maakt gebruik van SATA-expres
§ Speciale SATA-connector wordt op PCI-Express Bus aangesloten
§ Voor verbinding: 4 PCI-express-lanes è 2 gb/s
o Servers met hoge opslagcapaciteit gebruiken SAS (Serial Attached SCSI)
§ Duur
Ø NAS (Network Attached Storage) è Schijven met een netwerkaansluiting die op het netwerk beschikbaar zijn
o Snelheid van externe schijven is trager è ligt aan externe verbinding
Tactieken om capaciteit schijven te vergroten (omdat bits moeilijk kleiner kunnen worden)
o ZBR (Zone bit recording)
Ø Buitenste sporen meer sectoren gemaakt dan op buitenste
o LBA (Logical block adressing)
Ø Sectoren worden softwarematig geadresseerd è meer sectoren
o MR / GMR (Magneto-resistive heads of giant magneto heads)
Ø Door IBM ontwikkelde technologie voor gevoelige schrijf- en leeskoppen
Ø è Gegevens staan dichter bij elkaar
o AFC (Antiferromagnetically coupling)
Ø Bekleden van platters met speciale laag, dat kleinere magnetische elementen lange tijd kan vasthouden
Ø è Fysieke grootte van sectoren wordt verminderd
o PMR (Perpendicular magnetic recording)
Ø Bits worden verticaal naast elkaar geplaatst
Ø è Meer bits passen op 1zelfde opp.
o HAMR (Heat assisted magnetic recording)
Ø Op kleine deeltjes toch nog een magnetische oriëntatie te brengen
Ø Schrijf en leeskop van HAMR-schijven worden uitgerust met nauwkeurige laser
Ø è Magnetiseerbare deeltjes verkleinen door HAMR
o Bit (Patterned media)
Ø Schijfoppervlak wordt verdeeld in groot aantal magnetische stukken, die bestaan uit een paar magnetische korreltjes
Ø Ook softwarematige problemen
Ø Bepaalde besturingssystemen kondne schijfcapaciteit niet aan
Ø MBR (Master boot record) beperkt schijfcapaciteit tot 2,1TB
Ø Grote schijven worden vervangen door GPT (GUID partition table)
§ Past enkel indien het EFI op het moederbord hieraan is aangepast
Ø Diskcontroller à Stuurt gegevens naar de schrijfkop
Ø PROBLEEM
§ Rotatiesnelheid ligt hoog; kans dat in tijd om gegevens naar schrijfkop te sturen, de schijfkop al halfweg sector 2 staat à Schijf moet opnieuw draaien
è Oplossing
Interleaving (interleaving 1;1, 1;2, 1;3)
Ø RAID
o Redundant Array of independent disks
o Methode waarbij gegevens op meerdere schijven worden geplaatst
Partities
Ø Hardeschijven kan je opdelen in verschillende virtuele schijven of partities
o Multibooting à Meerdere besturingssystemen op 1 pc
o Een ouder besturingssysteem op een moderne schijf te kunnen zetten
o Gegevens fysiek te scheiden van het besturingssysteem
o Beter overzicht
Ø Harde schijf kan in max. 4 partities verdeeld worden
o Primaire partities
§ Kunnen besturingssysteem hebben
§ Max. 3 op 1 schijf
o Uitgebreide partities
§ Onderverdelen in zoveel logische stations als je wil
§ Bedoeld om gegevens in te bewaren die gebruikt kunnen worden door meerdere besturingssystemen
Ø Standaard is primaire partitie actief; eerste primaire partitie wordt door BIOS-aangesproken
Ø Besturingssysteem installeer je daarom op eerste primaire partitie
Ø Op eerste sector van de eerste primaire partitie (MBR, Master boot record) staat de partitietabel (bevat info over alle partities op de schijf)
Ø AHV van partitiemanager partities verdelen
5.1.4 Tapestreamer
Ø Opslagmedium dat gegevens opslaat op een cassette
Ø Heeft een magneetband die over en weer kan lopen met 2 spoelen
Ø Gebruikelijke standaard è Quarter inch Cartridge (QIC)
Ø QIC Wide Standard à Nieuw type waarbij opslagcapaciteit is vergroot
Ø Segment à Een blok van 512bytes die op een parallel spoor staan
Ø Sequentieel toegankelijk à Niet willekeuriger, tape verder of terugspoelen om bep. Locatie te bereiken
Ø Toegankelijkheid erg traag
5.2 Optische gegevensopslag
Ø Cd (Compact Disk) à schijfje
Ø DVD’s (Digital Versatile disk)
o Dunnere sporen dan Cd
o Kunnen 2 lagen boven elkaar worden gelegd
o Kunnen meer gegevens op dan een Cd
o Dvd kan aan beide kanten gegevens bevatten, cd niet
o LightScribe à Op een DVD een label plakken (ipv van erop te schrijven)
o Er bestaan verschillende standaarden (dvd+,)
Ø Gegevens op dvd of Cd schrijven AHV infrarood laserlicht
o Gegevens worden in registratielaag van schijf gebrand in vorm van micro gaatjes à pits
o Lands à De ruimte tussen de pits
o Pits en lands reflecteren licht op verschillende wijze en dat wordt in leeskop geregistreerd
Ø Eerste gegeven bevindt in het midden (1 spiraal)
Ø TOC (Table of contents)
o Tabel aan begin van het spoor waarin info staat over alle gegevens (zo niet alles afgaan)
Ø BDA (BlueRay disc Association)
o 50 of 25gb aan gegevens
o Hoge doorvoersnelheid
o Heeft blauwe laserstraal (werkt op kortere golflengte à nauwkeuriger)
o 3 soorten
§ BD-ROM à schijven met film, spelletjes, …
§ BD-R à éénmalig
§ BD-RE à Meermaals
o Compatibel met oudere standaarden
§ Komt door hetzelfde bestandssysteem (UDF of Universal Disk Format
Ø Overdracht uitgedrukt in X-speed
Ø Buffer underruns
o Veel voorkomende fout waarbij schrijfkop de info trager ontvangt dan de schijf roteert
o Gegevens worden wel gebufferd, wanner leeg à schrijfkop geen gegevens meer krijgen
o Blijvend beschadigd
o OPLOSSING
§ Schrijfsnelheid verlagen
§ Tijdens branden niets anders laten draaien
5.3 Flash gegevensopslag
Ø FLASH ROM, geheugenkaartjes in fototoestellen, opslag in smartphones, USB’s
Ø Wordt ook Solid State geheugen genoemd à heeft geen bewegende delen zoals schrijfkop
Ø Voordelen
o Snelle overdracht
o Kleiner en lichter
o Geluidloos
o Minder risico op defecten
Ø Erg duur à minder opslagcapaciteiten
Ø Op kruising van kolommen en rijen zijn transitoren à Houden gegevens vast zonder dat daar energie voor nodig is
Ø Secure Digital à Meest gebruikte standaard van geheugenkaarten
o Mini SD, micro SD
o Oorspronkelijke SD kaart max. 2GB
o SDHC (SD High capacity) à kaarten tot 32GB
o SDXC (SD Extended capacity) à grotere capaciteit
Ø Ontwikkelen tegenwoordig SSD (Solid state disk)
o Opgebouwd uit flash geheugenchips
o Voordeel: stand-by modus
§ Bij uitschakeling: actieve instellingen, gegevens, programma’s worden naar SSD geschreven en zijn daarna weer actief bij opstarten
o Voordeel: Snelle overdracht
§ Enkel als verbinding tussen schijf en systeem goed is
Ø Theoretisch nadeel: Elektromagnetische hips kunnen een beperkt aantal schrijfcycli aan
Ø Wear levelling
o SSD-controller dat ervoor zorgt dat alle chips even vaak gebruikt worden
Ø Geheugenchips worden opgedeeld in blokken van 512KB, die nadien worden opgedeeld in pages van 4KB
Ø Garbage collection
o Bij wissen van informatie goed opletten dat niet het juiste wordt weggeschreven.
o Verplaatsen van nuttige gegevens naar andere blok
o è Controller houdt bij welke gegevens nog bewaard moeten blijven
Ø Controllers kunnen bij wegschrijven ook gegevens comprimeren
Ø Geconnecteerd via SATA-bus, later via SATA-express
Ø NOR
o + Sneller uitlezen
o – Minder snel beschreven
o – duur
Ø NAND
o + Grote capaciteiten
o – Duur
Ø Eerste SSD = VNAND of 3DNAND
Ø Eerste SSD = VNAND of 3DNAND
Ø Accelerator Cache SSD
o Combinatie van SSD en HDD
§ Op SSD staat besturing met meest gebruikte programma’s
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden