DISCOS DUROS

Un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética externa para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad.

ESTRUCTURA FÍSICA

Dentro de un disco duro hay uno o varios platos (entre 2 y 4 normalmente, aunque hay hasta de 6 ó 7 platos), que son discos (de aluminio o cristal) concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez.

Cada plato posee dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Cada uno de los brazos de los cabezales es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior.

Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).

DIRECCIONAMIENTO

Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

·         Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.

·         Cara: cada uno de los dos lados de un plato.

·         Cabeza: número de cabezales.

·         Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.

·         Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

·         Sector: cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes.

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Éste es el que actualmente se usa.

Cabezales del disco duro

TIPOS DE CONEXIÓN

Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS:

·         IDE: Integrated Device Electronics, controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.

·         SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Usados en equipos servidores.

·         SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a comercializar en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE.

·         SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA.

ESTRUCTURA LÓGICA

Dentro del disco se encuentran:

·         El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones.

·         Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

CONFIGURACIÓN DE JUMPERS EN UN DISCO IDE

La configuración de los jumpers en una unidad IDE es algo de suma importancia, ya que es la única forma que tiene el sistema de saber qué orden le hemos dado a estos dispositivos, y en consecuencia, en qué orden debe acceder a ellos e indirectamente desde cual efectuar el arranque del sistema.

Debemos tener siempre presente que en un puerto IDE tan sólo pueden estar conectados uno o dos dispositivos, de los que sólo uno puede ser Master (Maestro), teniendo obligatoriamente que estar configurado el otro como Slave (Esclavo). El incumplimiento de esta norma provoca que el sistema no pueda acceder a los dispositivos y, por lo tanto, éstos no funcionen, pudiendo incluso provocar que el propio sistema deje de funcionar.

Este documento está basado en la configuración de un disco MAXTOR, pero esta configuración es prácticamente estándar, siendo empleada por la mayoría de fabricantes de discos duros. No obstante, normalmente todos los discos duros incorporan un diagrama de su configuración.

Veamos cómo hay que configurar estos dispositivos:

En el siguiente diagrama podemos ver la distribución de estos pines, así como del resto de conectores, en un disco duro. Repito que, aunque en este caso se trata de un disco Maxtor, la posición de éstos está muy estandarizada.

Posición Master: Esta posición (la primera de la izquierda) configura el disco duro como Master (Maestro), permitiendo la instalación en el mismo conector IDE de una segunda unidad, esta segunda como Slave (Esclavo). Los discos duros que deben configurarse como maestros, son los que tienen el S.O.

Posición Slave: El sistema de configuración como Slave (Esclavo) es dejar los pines sin jumpear o seleccionar con el jumper el pin de esclavo. Esto hace que el sistema no detecte la unidad como Master y la asigne como Slave.

Posición Cable Select: Si jumpeamos el disco duro en esta posición (así suelen venir de fábrica) debemos, en el caso de conectar dos unidades al mismo puerto IDE, configurar ambas como Cable Select (CS). En este caso es determinante la posición de los dispositivos en el bus de datos, ya que en este caso el sistema reconocerá como Master a la unidad colocada en el conector del extremo opuesto al conector que va a la placa base y como Slave a la unidad conectada en el conector central del cable. Estos cables suelen ir marcados en sus conectores, por lo que es fácil colocarlo.