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DIFERENTES TIPOS DE MEDIOS DE ALMACENAMIENTO Y SUS USOS MAS FRECUENTES.
Una parte fundamental de un ordenador es su capacidad de leer y almacenar datos.
De leer datos porque sin leer datos ni tan siquiera podría ponerse en marcha y de archivar datos porque si no podemos guardar nuestro trabajo ¿para que queremos el ordenador?.
En este tutorial repasaremos los diferentes sistemas de almacenamiento con los que cuenta un ordenador.
Antes de continuar, quiero reseñar que el tamaño (físico) de muchos de estos sistemas de almacenamiento se miden en pulgadas (') y su capacidad en bytes. Un byte es igual a 8 bits. La progresión natural de estos es 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 y 1.024, por lo que un kilobyte (Kb) no son 1.000 bytes, sino 1.024 bytes.
Igualmente, un Megabyte (Mb) es igual a 1.024 Kb y un Gigabyte es igual a 1.024 Kb. Este es el motivo de que, entre otras cosas, los discos duros nunca coincidan con el tamaño que nos dice el fabricante.
Este tutorial se va a centrar en los estándares para DOS, Windows.
DISQUETES
Es el primer sistema de almacenamiento extraible que se instaló en un PC.
Los primeros disquetes salieron al mercado en 1.967 como dispositivos de solo lectura. Posteriormente, en el año 1.976, salieron al mercado los primeros disquetes aplicados a PC, de 5.25', que consistían en un estuche de cartón y en su interior un disco de plástico recubierto de material magnetizado, con una capacidad en los últimos modelos de 1.2 Mb.
En el año 1.984 aparecen los primeros disquetes de 3.5”, con un estuche de plástico rígido y un disco de plástico de mayor densidad, lo que a pesar de la reducción de tamaño permitió incrementar la capacidad.
Con una capacidad en principio de 360 Kb (una sola cara) pasó en 1.986 al formato DS o Double Side (2 caras x 360 Kb.) y posteriormente, en el año 1.987, a los disquetes de alta densidad (HD o High Density), de 1.44 Mb. (2 caras x 720 Kb.).
Estos son los mismos que utilizamos hoy en día, convirtiendo a las disqueteras de 3.5' en el elemento que menos ha evolucionado en la historia del PC, ya que no ha cambiado en nada en los últimos 20 años (de hecho, una disquetera de 1.987 es exactamente igual a una de 2.006 y funciona perfectamente en cualquier ordenador actual, por potente y avanzado que sea, al igual que el disquete correspondiente).
Posteriormente salieron unos disquetes de EHD (2.88 Mb), que no tuvieron ningún éxito en el mercado.
Los disquetes, aunque cada vez se usan menos, siguen siendo útiles como medio de arranque del PC y para transportar archivos de pequeño tamaño (hasta 1.4 megas).
En el año 1.995, Sony sacó al mercado unos discos ópticos denominados LS-120, en formato 3 ½', con una capacidad de 120 Mb, que debido a la lentitud de lectura y al alto precio tanto de los disquetes como de las disqueteras (estas ultimas también podían leer los disquetes de 3 ½' normales) y a que eran bastante sensibles al medio (temperatura, polvo, humedad), tampoco tuvieron demasiado éxito.
DISCOS DUROS
Es el medio de almacenamiento por excelencia. Desde que en 1.955 saliera el primer disco duro hasta nuestros días, el disco duro o HDD ha tenido un gran desarrollo.
El disco duro esta compuesto básicamente de:
- Varios discos de metal magnetizado, que es donde se guardan los datos.
- Un motor que hace girar los discos.
- Un conjunto de cabezales, que son los que leen la información guardada en los discos.
- Un electroimán que mueve los cabezales.
- Un circuito electrónico de control, que incluye el interface con el ordenador y la memoria caché.
- Una caja hermética (aunque no al vacío), que protege el conjunto.
Normalmente usan un sistema de grabación magnética analógica.
El número de discos depende de la capacidad del HDD y el de cabezales del numero de discos x 2, ya que llevan un cabezal por cada cara de cada disco (4 discos = 8 caras = 8 cabezales).
Actualmente el tamaño estándar es de 3.5' de ancho para los HDD de pcs y de 2.5' para los discos de ordenadores portátiles.
Por el tipo de interface o conexión, los discos duros pueden ser IDE (ATA), Serial ATA y SCSI, pudiendo ir estos conectados bien directamente al ordenador o utilizarse como medios externos, mediante una caja con conexiónUSB, SCSI o FireWire.
Las principales diferencias entre estos tipos de conexiones son:
IDE (ATA / PATA)
Son los más extendidos. A partir del estándar ATA/133, con una velocidad de hasta 133 MBps y
una velocidad de giro de 7.200 rpm, entraron en competencia directa con los HDD SCSI, con la ventaja de una mayor capacidad y un costo mucho menor.
Serial ATA (SATA)
Es el nuevo estándar para HDD. Hay dos tipos. SATA1, con transferencia de hasta 150 MBps y SATA2 (o SATA 3Gb), con transferencia de hasta 300 MBps.
La velocidad de giro de los discos duros actuales es de 7.200 rpm, llegando a las 10.000 rpm en algunas series de discos duros de alta velocidad. En cuanto a los discos duros para portátiles, la velocidad de giro es de 5.400 rpm, si bien están saliendo al mercado algunos modelos a 7.200 rpm.
SCSI
Estos discos deben estar conectados a una controladora SCSI. Han sido mas rápidos que los IDE y de mayor capacidad hasta la aparición del ATA/100, permitiendo una velocidad de trasmisión de hasta 80 MBps, y discos con una velocidad de giro de unas 10.000 rpm.
El estandar SCSI ha evolucionado en velocidad a través del tiempo, pero también lo ha hecho la velocidad de los discos duros SATA, relegando a los discos SCSI practicamente al sector de grandes servidores.
Básicamente, el disco duro se divide en:
PISTAS
Que son un conjunto de circunferencias concéntricas dentro de cada cara.
CILINDROS
Que es un conjunto de pistas de todas las caras (2 por disco), alineadas verticalmente.
SECTORES
Que son cada una de las divisiones de las pistas. Actualmente tienen un tamaño fijo de 512 bytes. Antiguamente, el numero de sectores por pista era fijo, con lo que al ser estas circunferencias, se desperdiciaba mucho espacio. Con la aparición de la tecnología ZBR (Zone Bit Recording, o grabación de bits por zona) se solucionó este problema, al hacer que cada pista tenga mas sectores que la anterior. Esto hace por un lado que la capacidad de los discos, a igual tamaño físico, sea mayor y por otro que la velocidad de lectura se incremente según las pistas se alejan del centro, al leer el cabezal más información en cada giro del disco.
Naturalmente, esta información hay que direccionarlo.
Hay dos sistemas de direccionamiento. El CHS (Cilindro, Cabeza, Sector), con el que se puede localizar cualquier punto del HDD, pero con el inconveniente de la limitación física para discos de gran capacidad y el LBA (direccionamiento Lógico de Bloques), que consiste en dividir el HDD entero en sectores y asignarle un único número a cada uno. Este es el sistema que se usa actualmente.
Así mismo, el HDD tiene que estar estructurado. Esta estructura consta de:
MASTER BOOT RECORD (MBR)
Es un sector de 512 bytes al principio del disco (cilindro 0, cabeza 0, sector1), que contiene información del disco, tal como el sector de arranque, que contiene una secuencia de comandos para cargar el sistema operativo.
TABLA DE PARTICIONES
Alojada en el MBR, a partir del byte 446. Consta de 4 particiones de 16 bytes, llamadas particiones primarias, en las que se guarda toda la información de las particiones.
PARTICIONES
Son las partes en que dividimos el disco duro. El tema de las particiones es bastante largo de explicar, por lo que baste decir que un disco solo puede tener 4 particiones, una extendida y 3 primarias, si bien dentro de la extendida se pueden hacer particiones lógicas, que son las que el HDD necesita para que se pueda dar un formato lógico del Sistema Operativo.
También existen unos SISTEMAS DE FICHEROS, que para DOS y WINDOWS pueden ser de tres tipos:
FAT16 (o simplemente FAT)
Guarda las direcciones en clúster de 16 bits, estando limitado a 2 Gb en DOS y a 4 Gb en Windows NT. Para los archivos debe usar la convención 8.3 (nombres de hasta 8 dígitos + extensión de 3, separados por punto), Todos los nombres deben crearse con caracteres ASCII. Deben empezar pon una letra o numero y no pueden contener los caracteres (. ' [ ] : ; | = ni ,). Este sistema de ficheros, por su sencillez y compatibilidad, es el utilizado por todos los medios extraibles de almacenamiento, a excepción de los cds y dvds.
FAT32
Guarda las direcciones en clúster de 32 bits, por lo que permite discos de hasta 32 Gb, aunque con herramientas externas a Microsoft puede leer particiones mayores, con un límite en el tamaño de archivo de 4 Gb, lo que lo hace poco apto sobre todo para trabajos multimedia. Apareció con Windows 95 OSR2 y para pasar un HDD de FAT a FAT32 era necesario formatear el HDD hasta que Windows 98 incorporó una herramienta que permitía pasar de FAT16 a FAC32 sin necesidad de formatear.
NTFS
Diseñado para Windows NT, esta basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft, usado por el sistema operativo OS/2 de IBM.
Permite definir clúster de 512 bytes, que es lo mínimo en lo que se puede dividir un disco duro, por lo que a diferencia de FAT y FAT32 desperdicia poquísimo espacio.
Debemos tener en cuanta que la unidad básica de almacenamiento es el clúster, y que en FAT32 el clúster es de 4 Kb, por lo que un archivo de 1 Kb ocupará un clúster, del que se estarán desperdiciando 3 Kb.
Además, NTFS admite tanto compresión nativa de ficheros como encriptación (esto a partir de Windows 2000). NTFS tiene algunos inconvenientes, como que necesita reservarse mucho espacio del disco para su uso, por lo que no se debe usar en discos de menos de 400 Mb, no es es accesible desde MS-DOS ni con sistemas operativos basados en el y es unidireccional, es decir, se puede convertir una partición FAT32 a NTFS sin formatear ni perder datos, pero no se puede convertir una partición NTFS a FAT32.
Reseñar que el programa Fdisk, utilizado para crear las particiones, al estar basado en DOS, reconoce las particiones NTFS como Non-DOS.
LAPICES DE MEMORIA
Creados por IBM en 1.998 para sustituir a los disquetes en las IBM Think Pad, los lápices de memoria (también llamados Memory Pen y Pendrive) funcionan bajo el Estándar USB Mass Storage (almacenamiento masivo USB).
Los actuales Pendrive usan el estándar USB 2.0, con una transferencia de hasta 480 Mbit/s, aunque en la práctica trabajan a 160 Mbit/s.
Están compuestos básicamente por:
- Un conector USB macho
- Un controlador USB, que incorpora un pequeño micro RISC y mini memorias RAM y ROM
- Uno o varios chips de memoria Flash NAND
- Un cristal oscilador a 12 Mh para el control de flujo de salida de datos
Dependiendo de su capacidad (pueden llegar hasta los 60 Gb), se puede trabajar con ellos como si de un disco duro se tratase, incluso (si la placa base del ordenador lo permite) arrancando desde ellos.
Tienen grandes ventajas sobre otros sistemas de almacenamiento, como su rapidez, resistencia al polvo, golpes, humedad, etc. (dependiendo de la carcasa que contenga el Pendrive) y estabilidad de los datos.
Como inconveniente, resaltar que por la propia naturaleza de las memorias Flash, tienen una vida útil limitada (aunque esta es bastante larga, de millones de ciclos), por lo que con el paso del tiempo se van volviendo mas lentos.
Su bajo coste actual los convierten en el 3er sistema de almacenaje más económico en relación capacidad/precio (por detrás de los discos duros y de los cd,s y dvd,s, aunque con grandísimas ventajas sobre estos últimos).
Actualmente quizás sea la forma más cómoda y compatible de transportar datos. Puede tener diferentes formas y tamaños, por lo que es bastante fácil de llevar, son bastante seguros, con capacidades de hasta 4 Gb en los formatos más habituales, aunque en continuo crecimiento, y al ir conectadas por puerto USB y reconocerse como unidad de almacenamiento masivo, en los
ordenadores con SO actuales (Windows XP) no necesita drivers especiales, por lo que se puede conectar a cualquier ordenador sin problemas.
Una variante de los lápices de memoria son los reproductores de MP3 y MP4. Estos no son más que lápices de memoria a los que se les ha incorporado una pila, una pantallita, una salida de audio y un chip programado para leer y reproducir ciertos archivos, de música en el caso de los MP3 y de música y video en los MP4, y controlar las demás funciones.
Evidentemente, un MP3 también nos puede servir para transportar datos de un ordenador a otro, ya que, en la inmensa mayoría de los casos, los ordenadores lo reconocen como sistema de almacenamiento masivo.
TARJETAS DE MEMORIA
Basadas en memorias del tipo flash, pero, a diferencia de los lápices de memoria, sin controladores, por lo que necesitan de unidades lectoras para poder funcionar.
Los tipos más comunes son:
Secure Digital (SD)
Con una capacidad de hasta 4 Gb, son las mas empleadas. Basadas en las MMC, algo anteriores en su creación, son físicamente del mismo tamaño, aunque algo mas gruesas las SD. También son mas rápidas que las MMC y tienen una pestaña anti sobre escritura en un lateral.
TransFlash o Micro SD
Usadas en telefonía Móvil. Con adaptador para lectores de tarjetas
Compact Flash (CF)
Con una capacidad de hasta 8 Gb.
Multimedia Card (MMC)
Con una capacidad de hasta 1 gb
Mini MMC
Usadas sobre todo en telefonía móvil. Con adaptador para lectores de tarjetas.
Smart Media (SM)
Con una capacidad de hasta 256 Mb.
XD
Tarjeta propietaria de Olympus y Fujitsu, con una capacidad de hasta 1 Gb.
Este medio esta en plena evolución, por lo que las capacidades son solo orientativas. Entre ellas existen diferencias, tanto de velocidad de transmisión de datos (incluso entre tarjetas del mismo tipo) como, sobre todo, de forma y tamaño.
Es un medio practico de transportar iuformación debido a su tamaño y capacidad, pero tiene la desventaja sobles los lápices de memoria de que es necesario un adaptador para poder leerlas.
UNIDADES ZIP
En el año 1.994, la empresa Iomega saca al mercado un sistema de almacenamiento denominado ZIP, con un formato de 3 ½”, pero bastante más gruesos (casi el doble) que un disquete. Con una capacidad en principio de 100 Mb y posteriormente de 250 Mb, pronto se convirtió en una excelente solución para el trasporte de archivos y copias de seguridad, al ser mucho mas rápidos
que los disquetes, mas resistentes y mucho mas estables en las grabaciones. En la actualidad, en su formato domestico, hay ZIP de hasta 1.44 Gb (750 Mb sin comprimir). La salida de los ZIP, en buena parte, impidió el desarrollo de los LS-120, ya que eran mas económicos, mucho mas rápidos y menos sensibles al medio que estos. El ZIP, al igual que el disquete, se puede usar como si fuero un disco mas, pudiéndose ejecutar programas desde el (incluso SO, arrancando desde el ZIP), trabajar con los datos almacenados en el, etc.
El ZIP esta formado por un estuche de plástico rígido y en su interior un disco de materias plástico magnetizado, mucho mas denso que el utilizado en los disquetes. Necesitan unas unidades lectoras especiales, que pueden ser tanto internas (conectadas a IDE o SCSI) como externas (tanto paralelo como USB), lo que las hace mas interesantes aun. Estas unidades, en el ámbito profesional, son de una gran importancia, ya que unen a una excelente velocidad de acceso una gran capacidad de almacenamiento (hay sistemas ZIP con una capacidad de hasta 1.6 Tb (1 Terabyte (TB) = 1 Gb x 1024), lo que las hace
ideales para copias de seguridad masivas, sustituyendo a los sistemas STREAMER de cinta, que si bien tienen una gran capacidad, son extremadamente lentos (comparados con los discos duros y con las unidades ZIP) y, al ser cintas magnéticas, bastante propensas a dañarse (al igual que una cinta de casete o de video, basta con que estén cerca de una fuente imantada, como un altavoz, para que se puedan dañar los datos que contengan).
Si bien para su uso profesional son sumamente interesantes, para el uso domestico nunca han tenido una gran difusión, debido a la aparición en el mercado de los cds grabables y, posteriormente, de los dvd´s.
CDs
Desde su aparición para uso en ordenadores en 1.985 han evolucionado bastante poco. Algo en capacidad (los más usados son los de 80 minutos / 700 Mb), aunque bastante en velocidad de grabación, desde las primeras grabadoras a 1x (150 Kb/s) hasta las grabadoras actuales, que graban a una velocidad de 52x (7.800 Kb/s).
Los cds se han convertido en el medio estándar tanto para distribuir programas como para hacer copias de seguridad, grabaciones multimedia, etc., debido a su capacidad relativamente alta (hay cds de 800 mb y de 900 Mb) y, sobre todo, a su bajo coste.
Es el medio idóneo para difundir programas y datos que no queramos que se alteren, ya que una vez cerrada su grabación, esta no se puede alterar, salvo en los cds del tipo regrabable, que nos permiten borrarlos para volver a utilizarlos, con una vida útil (según el fabricante) de unas 1.000 grabaciones.
Dado el sistema de grabación por láser, el cual detecta tanto tamaño como forma, hay en el marcado gran variedad de formatos. Desde el estándar redondo de 12 cm y los de 8 cm, de 180 mb de capacidad, hasta sofisticados cds de diversas formas, empleados sobre todo en publicidad.
Si bien los cds tienen de momento un buen futuro, no pasa lo mismo con las grabadoras de cds, que con la aparición de las grabadoras de dvds y la compatibilidad de estas para grabar cds han ido desapareciendo poco a poco.
DVDs
Por su mayor capacidad (de 4.5 Gb en los normales y de 8,5 Gb en los de doble capa) y mayor calidad en la grabación, es el medio ideal para multimedia de gran formato y copias de seguridad de gran capacidad.
Existen dos tipos diferentes de e DVD: DVD –R y DVD +R. Ambos tipos son compatibles en un 90% de los lectores y su diferencia se debe mas a temas de patentes que a temas técnicos (aunque existen algunas pequeñas diferencias).
En cuanto a los grabadores de DVD, si bien en un principio salieron a unos precios altísimos, en muy poco tiempo son totalmente asequibles, y al poder grabar también cds han desplazado al tradicional grabador de cds.
Al igual que ocurre con los cds, una vez cerrada su grabación, esta no se puede alterar, pero también existen DVDs regrabables, tanto +R como –R. Hay también DVD de 8 cm. que son usados por algunas videocámaras digitales en sustitución de la tradicional cinta de 8 mm.
Mención especial en este apartado merecen los DVD-RAM, muy poco difundidos, pero que permiten trabajar con ellos como si de una unidad más de disco se tratara (leer, modificar, grabar...).
Tutorial relacionado: ¿Que medio de almacenamiento es mejor?
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