Un disco duro o disco rígido (en inglés hard disk drive) es un dispositivo no volátil, que conserva la información aun con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital. Dentro de la carcasa hay una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre los platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares para comunicar un disco duro con la computadora; las interfaces más comunes son Integrated Drive Electronics (IDE, también llamado ATA) , SCSI generalmente usado en servidores, SATA, este último estandarizado en el año 2004 y FC exclusivo para servidores.
Tal y como sale de fábrica, el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes se deben definir en él un formato de bajo nivel, una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.
También existe otro tipo de discos denominados de estado sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya se puede encontrar en el mercado unidades mucho más económicas de baja capacidad (hasta 5121 GB) para el uso en computadoras personales (sobre todo portátiles). Así, el caché de pista es una memoria de estado sólido, tipo memoria RAM, dentro de un disco duro de estado sólido.
Cabezal de lectura
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. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco.
Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (más abajo), a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas.
Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros) ó 3 millonésimas de milímetro, debido a una finísima película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando éstos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). 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).
Hay varios conceptos que debemos conocer para referirnos 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. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y usa más eficientemente el disco duro.
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.
Tipos de conexión
Si hablamos de disco rígido podemos citar a los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa madre, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS.
IDE: Integrated Device Electronics ("Dispositivo con electrónica integrada"
o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio.
SCSI: Son discos duros de gran capacidad de almacenamiento . Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 mseg y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos.
SATA (Serial ATA): Nuevo estándar de conexión que utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de hasta 1,5 Gigabits por segundo (192 MB/s) y SATA 2 de hasta 3,0 Gb/s (384 MB/s) de velocidad de transferencia.
SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión de forma rápida. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costos. Por lo tanto, los discos SATA pueden ser utilizados por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.
Factor de forma
El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés).
La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.
8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas).
En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm).
5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas).
Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo.
Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'.
3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).
Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros.
2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas).
Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm.
1,8 pulgadas: 54×8×71 mm.
Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3.
1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm.
Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.
0,85 pulgadas: 24×5×32 mm.
Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 y tienen el Record Guinness del disco duro más pequeño.
Los principales fabricantes suspendienron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias flash, aunque Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas.
El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningún producto actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos indican el tamaño relativo del disco, para interés de la continuidad histórica.
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.
Integridad
Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación.
Cabezal del disco duro
El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m (10.000 pies). Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m (8.500 pies) como máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos.
Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco
Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura).
Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.
Partes del disco duro
Un disco duro suele tener:
- Platos en donde se graban los datos.
- Cabezal de lectura/escritura.
- Motor que hace girar los platos.
- Electroimán que mueve el cabezal.
- Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.
- Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad.
- Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.
Historia
Al principio los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos sellados (a excepción de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión del aire).
El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el IBM 350 modelo 1, presentado con la computadora Ramac I: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo.
Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.
La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos años. Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información de una manera más compacta.
El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio Nobel de Física por sus contribuciones en el campo del almacenamiento magnético) fue el descubrimiento del fenómeno conocido como magnetorresistencia gigante, que permitió construir cabezales de lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60% anual en la década de 1990.
En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después habían superado los 40.960 MB o 40 gigabytes (GB). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de un terabyte (TB) o 1.048.576 megabytes.
En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia.
Características de un disco duro
Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:
Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.
Otras características son:
Caché de pista: Es una memoria tipo RAM dentro del disco duro. Los discos duros de estado sólido utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limita a las supercomputadoras, por su elevado precio.
Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, SAS
Landz: Zona sobre las que aterrizan las cabezas una vez apagada la computadora.
Presente y futuro
Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos" (GP - Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía. Se está empezando a observar que la Unidad de estado sólido es posible que termine sustituyendo al disco duro a largo plazo. También hay que añadir los nuevos discos duros basados en el tipo de memorias Flash, que algunas empresas, como ASUS, incorporó recientemente en sus modelos. Los mismos arrancan en 4 GB a 512 GB.1
Son muy rápidos ya que no tienen partes móviles y consumen menos energía. Todos esto les hace muy fiables y casi indestructibles. Un nuevo formato de discos duros basados en tarjetas de memorias. Sin embargo su costo por GB es aún muy elevado ya que el coste de un disco duro común de 500 GB es equivalente a un SSD de 8 a 16 GB, $50 USD aproximadamente.
Fabricantes
Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos modernos implica que desde 2007, más del 98% de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de Maxtor), Western Digital, Samsung e Hitachi (que es propietaria de la antigua división de fabricación de discos de IBM). Fujitsu sigue haciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. ExcelStor es un pequeño fabricante de discos duros.
Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el mercado de los PC fue Computer Memories Inc.; después de un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se descubrió que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recién llegado a escena, duró sólo unos años y desapareció hacia 1999, aunque después intentó fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo formato de tamaño de 3” para portátiles. Quantum e Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de los 80, pero dejó de hacer discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y ahora se concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3,5“.
1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital, que era un renombrado diseñador de controladores.
1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de Control Data en la creación de hardware.
1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja.
1994: Quantum compró la división de almacenamiento de Digital Equipment otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama tape drive de Digital Linear Tape
1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusión con Seagate, la cual se completó a principios de 1996.
1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufrió una bancarrota en 1999.
2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de respaldo.
2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP , pioneer IBM vendió la mayor parte de su división de discos a Hitachi, renombrándose como Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.
2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien producía los cabezales utilizados en los discos duros, por 95,4 millones de dólares en metálico.
21 de diciembre de 2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor por ciento noventa mil millones de dólares. Esta adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006.
2007 Julio: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros, por ciento noventa mil millones de dólares.
RAID
RAID (Redundant Array of Independents Disks o Matriz redundante de discos independientes) es una tecnología sencilla que mejora el rendimiento de las soluciones de almacenamiento externo. RAID le permite elegir la mejor forma de utilizar su dispositivo para que se ajuste a sus necesidades. En pocas palabras, la tecnología RAID divide o duplica la tarea de un disco entre varios (al menos dos) discos, tanto para mejorar el rendimiento como para duplicar los datos en un supuesto fallo de la unidad.
Términos RAID
Para entender mejor como trabaja el RAID, familiarícese primero con los siguientes términos:
Striping es la distribución de los datos entre varios discos. Normalmente, las matrices RAID distribuidas tienen como fInalidad combinar la máxima capacidad en un solo volumen.
Duplicación es la copia de datos en más de un disco. Normalmente, las matrices RAID duplicadas permiten el fallo de al menos un disco en la matriz sin pérdida de datos, en función del nivel de RAID de la matriz.
Tolerancia de fallos permite que una matriz RAID continúe funcionando (por ejemplo, los datos almacenados en la matriz siguen disponibles para el usuario) en caso de un fallo del disco. No todas las matrices RAID son fáciles de usar. Por ejemplo, algunos dispositivos RAID deben apagarse antes de reemplazar un disco averiado, mientras que los dispositivos LaCie RAID disponen de intercambio de discos "en caliente", lo que permite al dispositivo permanecer encendido y tener acceso a los datos, mientras se reemplaza el disco averiado.
NIVELES DE RAID ESTANDAR
Los más comunes son el RAID-0, RAID-1, RAID-5 y JBOD, aunque existen varios tipos más y también puede haber combinaciones. Para más información puedes ir a Wikipedia o bajar este documento de LaCie .
RAID 0
RAID 0, es el modo RAID más rápido. Se necesitan al menos 2 unidades, RAID 0 distribuye los datos en cada disco. Las capacidades disponibles de cada disco se añaden juntas, de modo que se monta un solo volumen en el ordenador.
Si falla una unidad física en la matriz, los datos de todos los discos se hacen inaccesibles porque se han escrito
partes de los datos en todos los discos.
Aplicaciones
RAID 0 es ideal para los usuarios que necesitan la máxima velocidad y capacidad. Los editores de vídeo que trabajan con archivos grandes pueden utilizar RAID 0 al editar varios fujos de vídeo para un rendimiento óptimo de la reproducción. Una matriz RAID 0 es más adecuado para el trabajo activo con archivos (por ejemplo, edición de vídeo) y no debe utilizarse como una solución de copia de seguridad de almacenamiento independiente o en sistemas críticos para la misión.
Procedimiento de cálculo de la capacidad RAID 0
En un sistema RAID 0, todos los discos deben tener la misma capacidad.
La capacidad de almacenamiento en una confguración RAID de nivel 0 se calcula multiplicando el número de unidades por la capacidad del disco, o C = n*d, donde:
C = capacidad disponible
n = número de discos
d = capacidad de disco
Por ejemplo, en una matriz RAID 0 con cuatro unidades de 1000 GB de capacidad cada una, la capacidad total de la matriz sería de 4000 GB: C = (4*1000)
RAID 1
RAID 1 (también denominado SAFE) es un modo RAID seguro que requiere al menos 2 unidades y que trabaja
con pares de unidades. Se monta un volumen lógico en el ordenador y la capacidad disponible conjunta de
ambas unidades está limitada a la del disco de menor capacidad. Si falla uno de los discos físicos, los datos
están disponibles al instante en el segundo disco. Los datos no se pierden si falla uno de los discos.
Aplicaciones
RAID 1 proporciona la máxima seguridad de los datos en el caso de un fallo de disco único, aunque debido a que los datos se escriben dos veces, el rendimiento se reduce ligeramente durante la escritura. RAID 1 es una excelente elección cuando la seguridad es más importante que la velocidad.
Procedimiento de cálculo de la capacidad RAID 1
En un sistema RAID 1, todos los discos deben tener la misma capacidad.La capacidad de almacenamiento en una configuración RAID de nivel 1 se calcula multiplicando el número de unidades por la capacidad del disco y dividiendo por 2, o
C = n*d/2 donde:
C = capacidad disponible
n = número de discos
d = capacidad de disco
Por ejemplo, en una matriz RAID 1 con cuatro unidades de 1000 GB de capacidad cada una, la capacidad total de la matriz sería de 2000 GB:
C = (4*1000)/2
RAID 5
RAID 5 combina la distribución en bandas del RAID 0 con la redundancia de datos en una matriz que tenga
un mínimo de tres discos.
La diferencia entre RAID 3 y un RAID 5 es que una confguración RAID 3 ofrecerá mejor rendimiento a expensas de una capacidad total ligeramente menor. Los datos se distribuyen en bandas entre todos los discos y en cada banda se escribe un bloqueo de paridad (P) para cada bloque de datos. Si un disco físico falla, los datos del disco averiado pueden reconstruirse en un disco de recambio. Los datos no se pierden en caso de avería de un solo disco, pero si falla un segundo disco antes de que se reconstruyan los datos en una unidad de repuesto, se perderán todos los datos de la matriz.
Aplicaciones
RAID 5 combina la seguridad de datos con la utilización efcaz del espacio de disco. La avería del disco no produce una interrupción del servicio, porque los datos se leen desde bloques de paridad. RAD 5 es útil para el archivo y para las personas que necesitan rendimiento y un acceso constante a sus datos, como editores de vídeo.
Procedimiento de cálculo de la capacidad RAID 5
En un sistema RAID 5, todos los discos deben tener la misma capacidad. La capacidad de almacenamiento en una confguración RAID de nivel 5 se calcula restando uno al número de unidades y multiplicando por la capacidad del disco, o C = (n-1)*d, donde:
C = capacidad disponible
n = número de discos
d = capacidad de disco
Por ejemplo, en una matriz RAID 5 con cuatro unidades de 1000 GB de capacidad cada una, la capacidad total de la matriz sería de 3.000 GB:
C = (4-1)*1000
JBOD
JBOD es el acrónimo de Just a Bunch of Disks (Un mero puñado de discos). Todos los discos de la matriz, tanto como parte de dispositivos independientes como si forman parte del mismo dispositivo, se montan en el ordenador como un disco independiente.
Procedimiento de cálculo de la capacidad de JBoD
La capacidad total de una matriz JBOD es a suma de capacidades de cada uno de sus discos, o C = n*d
donde:
C = capacidad disponible
n = número de discos
d = capacidad de disco
Por ejemplo, en una matriz JBOD con cuaro unidades de 1000 GB de capacidad cada una, la capacidad total de la matriz sería de 4000 GB:
C = (4*1000)
PREVENCION DE LA PERDIDA DE DATOS
Todo el mundo debe adoptar estrategias para asegurar que la información crítica está protegida de la corrupción y la pérdida.
Buenas prácticas:
- Nunca actualizar cualquier sistema sin una copia de seguridad verificada .
- Utilice hardware y software de seguridad de datos, tales como cortafuegos y protección contra virus actualizada diariamente.
- Analice todos los datos entrantes en busca de virus, incluyendo los paquetes de software.
- Utilice ventilación, ventiladores y / o aire acondicionado para mantener los equipos en la temperatura correcta de funcionamiento.
- Conectar los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) para proteger contra sobretensiones.
- Apague y tenga extrema precaución al mover los ordenadores.
- Evite la descarga estática al tocar o manipular los medios de almacenamiento, especialmente en ambientes excesivamente secos o después de caminar en alfombras o pisos laminados.
Estrategias de copia de seguridad:
- Invertir en sistemas de copia de seguridad redundantes.
- Establecer un procedimiento de copia de seguridad estructurada para hacer copias de todos los archivos de datos críticos, utilizando el software compatible con el sistema operativo y las aplicaciones y probando el resultado con frecuencia.
- Periódicamente pruebe las copias de seguridad para verificar que los datos, especialmente bases de datos y otros
archivos críticos, respaldan debidamente. Pruebe las copias de respaldo con regularidad.
- Mantenga por lo menos una copia verificada de los datos críticos fuera del sitio.
Cuando ocurre un desastre:
- Si es posible, haga copias de seguridad de los datos inmediatamente.
- No utilice software si la unidad hace sonido de raspado, rayado, hace clic o emite zumbidos.
- No encienda un dispositivo que tiene daños físicos evidentes o está haciendo sonidos inusuales.
- Apague el equipo para evitar mayores daños a la unidad y sus datos.
- No intente usted mismo la recuperación si no sabe lo que está haciendo. Esto puede causar más daños o la pérdida definitiva de datos.
- Si has perdido datos críticos, contratar una compañía especializada en Recuperación de Datos es lo mejor, aun cuando sea costoso. Evalúe si vale la pena poner en riesgo su información.
- Nunca suponga que los datos no son recuperables.
Los datos se han perdido? Los pasos siguientes son fundamentales!
Para evitar la pérdida definitiva de datos, siga estos consejos importantes:
- Si la unidad está haciendo clic, rayando o haciendo zumbidos, apague su computadora inmediatamente. Estos sonidos pueden ser de lectura / escritura y las cabezas pueden llegar a golpear o rayar los discos. Esto podría resultar en la pérdida severa o completa de datos.
- Desconecte la alimentación del equipo antes de quitar el disco duro y maneje la unidad con cuidado. Los discos duros son extremadamente sensibles a la electricidad estática y a las sacudidas o golpes.
- Si los datos son críticos, asegúrese de elegir una empresa de recuperación de buena reputación que pueda recuperar datos de discos dañados físicamente. Incluso los más simples intentos de recuperación en una unidad físicamente dañada pueden hacer que sus datos sean irrecuperables.
- El primer intento de recuperación es siempre el que tiene las mayores probabilidades de éxito. Se debe realizar un diagnóstico profesional para utilizar los métodos más seguros disponibles para asegurar que sus datos no se pierdan en intentos de recuperación repetida.
¿Como saber si una compañía de recuperación de datos es confiable?
Puedes realizar unas sencillas preguntas y comparar sus respuestas. Eso te hará saber si es una compañía que sabe lo que hace o si por el contrario, es un lamer queriéndose ganar unos pesos.
PREGUNTAS CLAVE:
¿LOS DISCOS SE PUEDEN REPARAR?
No. Únicamente se pueden hacer reparaciones temporales de emergencia. Los fabricantes no otorgan ningún tipo de capacitación, manuales, diagramas, etc., y nunca te venden refacciones. Inclusive los discos con daños leves de sectores pueden seguir usandose pero con el grave riesgo de fallar definitivamente en poco tiempo. No vale la pena usar un disco que ya ha fallado. Quien te diga lo contrario no está poniendo cuidado en lo que te puede pasar.
¿TIENEN EQUIPO (HARDWARE) DE DIAGNÓSTICO O SOLO USAN PROGRAMAS?
Para el diagnóstico y recuperación de datos se requiere hardware especializado. Para tener acceso a comandos "de fabrica" es necesario tener consolas específicas para cada marca de disco. Si solo usan software, los discos que no sean reconocidos por el BIOS no van a poder ser diagnosticados correctamente y esto los llevará a intentar a ciegas otras opciones, poniendo en riesgo tu informacion.
¿CAMBIANDO LA TARJETA SE ARREGLA MI PROBLEMA?
Para saber si el problema efectivamente es la tarjeta lógica es necesario poder probarla y para eso se requiere equipo especial. De otro modo, el diagnóstico es incorrecto y lleva a intentos de recuperación a ciegas.
¿PUEDEN ABRIR EL DISCO PARA VER QUE TIENE?
Los discos duros se ensamblan en un proceso muy complicado dentro de "Cuartos Limpios", que son instalaciones especiales con ambiente controlado específicamente para evitar su contaminación por partículas de polvo o suciedad. Un Cuarto Limpio de clase 100 puede llegar a costar más de USD$250,000 por lo que NO CUALQUIERA TIENE UNO.
¿LOS DISCOS SE ABREN EN UNA CAMARA DE VACIO?
Esta es una pregunta capciosa, porque los que no saben te van a querer "apantallar" diciéndote que sí. Esto es rotundamente FALSO. Las cámaras de vacío son otra cosa. los discos duros no están ensamblados "al vacío".
¿USTEDES PUEDEN HACER "REBAILING" O REPROGRAMAR FIRMWARE?
Para hacer "rebailing" (resoldado) también se requiere equipo especial. Para hacer re-programación de firmware debes tener hardware especial para acceder al disco en modo de fábrica y sobre todo, debes tener el conocimiento de lo que estás haciendo. Estos procedimientos no son de dominio público y no hay mucha gente que sepa bien de qué tratan. Solo los especialistas actualizados constantemente conocen los comandos adecuados para cada marca y modelo de disco.
QUE HACER EN CASO DE NO TENER ACCESO A LOS DATOS DEL DISCO DURO:
1 - Lo primero es NO CAER EN PÁNICO. En muchos, muchísimos casos las acciones tomadas a partir del momento de la falla pueden hacer la diferencia entre recuperar tus datos o perderlos definitivamente.
2 - Hay que descontinuar el uso del disco INMEDIATAMENTE para no ocasionar más daños.
3 - Se debe hacer un DIAGNOSTICO de la situación para determinar el camino a seguir. Este diagnóstico es COSA S-E-R-I-A y si no tienes experiencia o no entiendes alguna de las cosas que se van a escribir aquí es mejor que se lo lleves a un PROFESIONAL (PROFESIONAL en la recuperación de datos, no al primer baboso encargado del café Internet de la esquina o a tu primo nerd que baja programas de mmmm... Taringa...).
PRIMERO hay que determinar el tipo de falla. Básicamente existen 4 tipos de falla: LÓGICA, DAÑO DE SECTORES, FALLA FÍSICA EXTERNA Y FALLA FÍSICA INTERNA.
FALLOS LÓGICOS: Podemos decir que son todos aquellos ocasionados por daños a los datos pero sin que provengan de algún daño físico. por ejemplo, son fallos lógicos cuando un virus borra tu información, cuando algún baboso formatea tu disco sin respaldar, cuando el dichoso Windows no quiere arrancar, etc.
DAÑO DE SECTORES: provienen de multitud de causas: Calor excesivo, golpes, desgaste por uso, picos de voltaje, etc.Típicamente hay avisos previos, por ejemplo, el BIOS marca errores de SMART o el Scandisk entra a cada rato. Este tipo de daño NO ES REPARABLE CON SOFTWARE así que OLVÍDENSE de todo lo que saben al respecto, respalden mientras puedan y cambien el disco duro. Lo que hacen los programas "reparadores" es marcar los sectores dañados como MALOS y tomar sectores de repuesto (SPARE SECTORS) para reemplazarlos de una manera mas o menos transparente para el usuario. Pero si pasas por alto el hecho de que el disco ya está fallando después te puedes arrepentir. Además realizar "reparaciones" con el CHKDSK pueden sobrescribir masivamente tu información haciendo imposible su recuperación.
FALLA FÍSICA EXTERNA: Es cuando la tarjeta controladora se daña o se quema. Hay multitud de cosas que las pueden dañar y se sabe de marcas y modelos específicos de discos que se queman, se les dañan las pistas conductoras, etc. Algo muy común es que si falla el disco se busque cambiar la tarjeta controladora LO CUAL ES UN ERROR pues en la gran mayoría de los casos ni siquiera sabes si el problema es realmente la tarjeta, o le ponen tarjetas que no son idénticas. Y ahora los discos nuevos (de 500 Gb en adelante), no tienen tarjetas intercambiables pues la lista de características propias de cada unidad, así como la lista de errores de superficie, es ÚNICA para cada disco y eso puede llevarte a que la recuperación sea mucho más costosa o imposible. Si valoras tus datos NO PERMITAS QUE GENTE IGNORANTE HAGA EL CAMBIO DE TARJETAS.
FALLA FÍSICA INTERNA: Es cuando el disco sufre algún tipo de falla interna a consecuencia de caídas, picos de voltaje, calentamiento, mojaduras, etc. No hay que olvidar que un disco duro es algo así como un super robot computarizado en miniatura: Contiene elementos mecánicos, eléctricos, electrónicos y magnéticos, por lo que está expuesto a fallar por una gran cantidad de factores. Además los discos duros se ensamblan en ambientes excepcionalmente limpios básicamente para limitar la contaminación de la superficie de los platos magnéticos que contienen tu información. Por eso HUYE de todo aquel que pretenda ABRIR el disco para ver si lo arregla y también HUYE de aquellos "profesionales" que te dicen que los discos están ensamblados "al vacío" (y que conste que he visto paginas de compañías "profesionales" que dicen eso).
Algunas fallas físicas internas son: Daños al cabezal de lectura (desalineado, roto, quemado, desviado, etc.), daño de firmware, componentes quemados o dañados por calor, agua o golpes, motores atorados, quemados, etc. Además existen muchos problemas de fábrica en series completas de discos muy populares (el último ejemplo los problemas de Seagate con los modelos barracuda 7200.10, 7200.11 y 7200.12).
NO HAGAS CASO DE TODO LO QUE LEES EN INTERNET NI AL PRIMO DE UN AMIGO QUE UNA VEZ PUDO HACER TAL COSA. Para esto tampoco funcionan las oraciones a San Judas, maldecir como loco ni la brujería o el vudú ...
- NO GOLPEES EL DISCO. ¿De veras crees que se va a arreglar así?
- NO SE TE OCURRA CONGELARLO. Existen muchas fallas que puede tener y que no se arreglan congelándolo, además de que si lo enfrías y se condensa la humedad dentro del disco dejará marcas en los platos que impedirán la recuperación.
- NO LO VAYAS A ABRIR. No hay nada que puedas "arreglarle" adentro y sí lo vas a contaminar o a dañar la superficie de los datos.
- NO LE CAMBIES TARJETAS. Es muy difícil encontrar los reemplazos exactos y en muchos casos ni así se logra que funcionen, además de que en discos nuevos se hace mucho más daño que bien.
- NO LO CONECTES A ADAPTADORES USB Eso es una verdadera perdida de tiempo... ¿Si el disco no es detectado por el BIOS va a ser detectado por un adaptador USB? Eso solo te va a dar resultados falsos (como que el disco sí sea detectado por Windows pero no lo puede montar. Pero lo que está siendo detectado en la mayoría de los casos es el adaptador USB y no tu disco dañado).
- SI ACASO BORRASTE DATOS O TIENES ACCESO PARCIAL NO SE TE OCURRA POR NINGÚN MOTIVO INSTALAR PROGRAMAS DE RECUPERACIÓN DE DATOS NI CORRER EL CHKDSK O EL SCANDISK. Cualquier cosa que escribas en tu disco puede y va a sobreescribir datos y no hay manera de recuperar datos sobreescritos.
- SI YA OLIÓ A QUEMADO NO LO SIGAS CONECTANDO!!! Obvio pero no por eso deja de pasar...
Una vez determinada la falla puedes elegir el camino a seguir.
MI RECOMENDACIÓN:
TODOS trataremos siempre de ahorrarnos dinero haciendo las cosas nosotros mismos, pero en este caso se necesitan conocimientos avanzados, software y HARDWARE especial y un inventario de partes de reemplazo, además de instalaciones adecuadas para realizar las reparaciones de emergencia que permitan recuperar tus datos.
Yo les recomiendo no arriesgarse y recurrir a un profesional, pero si aun así desean intentarlo, hagan lo siguiente:
- Determinar si el disco es detectado CORRECTAMENTE por el BIOS de la computadora.
Si no es detectado tiene DAÑO FÍSICO Y DEBES ENVIARLO A EVALUACIÓN CON UN PROFESIONAL.
Si es detectado con la marca, modelo y la capacidad correcta, existe la probabilidad de que lo puedas recuperar con software. NO LO ACONSEJO pero puedes intentarlo a riesgo de dañar el disco permanentemente.
Suponiendo que el disco es detectado correctamente por el BIOS hay que verificar si hay sectores dañados. Una manera básica de hacerlo sin dañar el disco es consultado el estado SMART del mismo. Esto se puede lograr por ejemplo conectando el disco como esclavo e instalado en el disco maestro el programa SPEEDFAN (que es para otra cosa pero permite un reporte en linea que indica si hay sectores dañados o no).
Lo mejor es hacer una "imagen" en un disco sano y desde la "imagen" intentar la recuperación.
La fuente soy YO MISMO que tengo años trabajando en una firma de recuperación de datos. También conseguí datos de las páginas web de YouTube, Wikipedia, LaCie, TomsHardware, HDD Gurú y EquipoElectronico .
Iré agregando imágenes al post pero he querido subirlo de una vez para que no se vaya a perder.
Espero que les sea de utilidad.