Thiết bị lưu trữ pptx

© 2006 iTD 1 Chương 6 THIẾT BỊ LƯU TRỮ THIẾT BỊ LƯU TRỮ  Thiết bị đĩa từ  Thiết bị băng từ  Thiết bị đĩa quang  Thiết bị Flash Memory NỘI DUNG 2 I. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ I. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ  NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ  THIẾT BỊ ĐĨA TỪ MỀM  THIẾT BỊ ĐĨA TỪ CỨNG  TỔ CHỨC LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ  GIAO DIỆN ATA/IDE  GIAO DIỆN SATA  LẮP ĐẶT VÀ BẢO TRÌ Ổ ĐĨA CỨNG 3 1. NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ 1. NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ • Dùng từ trường để từ hoá lớp vật liệu từ • Nguyên lý cảm ứng điện từ. Công nghệ lưu trữ từ tính truyền thống. Băng từ Đĩa từ mềm Đĩa từ cứng  Dòng điện  dây dẫn  từ trường  Sự phân cực các chất từ tính.  Đổi chiều dòng điện  đảo ngược chiều phân cực của từ trường  Từ trường biến thiên  có dòng điện cảm ứng  Chiều phân cực của từ trường thay đổi  chiều dòng điện cũng thay đổi. 4 NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ Thiết bị lưu trữ kiểu đĩa từ gồm:  Đầu từ ghi/đọc  Ghi và đọc các thông tin trên lớp vật liệu từ.  Lõi từ chữ U + cuộn dây.  Đĩa từ  Platter (Mylar)= nhôm or thủy tinh kim loại (plastic)  Lớp vật liệu từ tính.  Phần tử từ (mới) có cực theo hướng ngẫu nhiên 5 NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ  Quá trình ghi thông tin:  Dòng điện được điều khiển  từ trường trên đầu từ.  Đường sức từ trường  định hướng phân cực các phần tử từ tính  Tạo từ thông trên 1 vùng xác định  Chiều dòng điện thay đổi  đảo chiều từ thông  Ghi nhận đảo chiều từ thông tại các điểm chiều phân cực thay đổi, để ghi dữ liệu lên đĩa.  bit được ghi trên một vùng  ô bit (bit cell).  Mạch logic: dùng các xung (-) và (+) ứng với các đảo chiều từ thông  phân định các vùng và mã hoá dữ liệu trên đĩa  Quá trình đọc:  Thông tin trong đĩa  điều khiển cho từ trường biến thiên  dòng điện để  mạch logic của ổ đĩa.  Mỗi đảo chiều từ thông sẽ được ghi nhận và được giải mã thành các bit thông tin nhị phân đã ghi : 6 NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ  Các phương pháp mã hóa thông tin:  Tối ưu hoá sự phân bố của các đảo chiều từ thông, làm cho đĩa được ghi/đọc tối ưu nhất.  P.pháp mã hóa  Định thời lượng (timing): đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu,  Bit-1 được ghi nhận bằng một đảo chiều từ thông.  Bit-0 thì không có đảo chiều từ thông trong một số timing.  Đồng bộ bằng các tín hiệu đồng hồ trong quá trình truyền dữ liệu.  Mã hóa dùng cho đĩa từ mềm là FM, MFM, GCR  mật độ ghi dữ liệu: SD, DD, HD.  Mã hóa dùng cho đĩa cứng MFM  RLL  Các định dạng RLL: RLL 2,7 , RLL 3,9 , hay RLL 1,7 để đạt được độ tin cậy dữ liệu cao hơn 7 2. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ MỀM 2. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ MỀM  Sinh viên tự đọc tài liệu  Đĩa từ mềm  Cấu tạo ổ đĩa mềm  Lắp đặt, bảo trì ổ đĩa mềm Lắp đặt Bảo trì  Một số lỗi đĩa và ổ đĩa mềm Floppy(s) disk failure (40) Đèn ổ đĩa mềm sáng liên tục Khai báo sai loại ổ đĩa Không đọc được đĩa Không ghi được đĩa 8 3. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ CỨNG 3. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ CỨNG  Bộ khung  Đĩa từ  Đầu từ ghi /đọc  Cơ cấu truyền động đầu từ  Motor trục quay  Mạch điện tử ổ đĩa Cấu tạo của ổ đĩa cứng 9 Cấu tạo của ổ đĩa cứng Đĩa từ  1-11 platter, gắn trên 1 trục  Platter = nhôm / thuỷ tinh KL  Vật liệu từ: mấp mô ít, lớp bảo vệ  Chân không ~ 10-3, lọc bụi > 1 µinch. Bộ khung: 3.5", 2.5” /1,8" Cần mang đầu từ Cơ cấu truyền động đầu từ: “lắc”  Đầu từ Flying  Đầu từ ferit  Đầu từ TF • Khi quay Đầu từ cách mặt đĩa ~ 3÷10 μinch. • To, nặng  Không quay nhanh, mật độ dữ liệu thấp • Nhỏ, nhẹ và bền hơn  Dịch chuyển sát bề mặt đĩa hơn (3μinch) • TF (Thin Film) sản xuất theo công nghệ vi mạch Đầu từ 10  Đĩa từVị trí hãm đầu từ Motor trục quay • RPM = Const: 3600, 7200 Vgóc = Const • Hãm động (dynamic braking) Mạch điện tử ổ đĩa • ROM: Lưu trình điều khiển • Cache đĩa: Tăng tốc độ thực thi [...]... (Interleave Factor)  Logic: sector sắp xếp liên tiếp nhau  Vật lý: sector sắp xếp xen kẽ nhau  Hệ số đan xen n=6-3 11 4 TỔ CHỨC LƯU TRỮ T.TIN TRÊN ĐĨA TỪ  Tổ chức lưu trữ thông tin trên đĩa từ mức vật lý  Tổ chức lưu trữ thông tin trên đĩa từ mức logic Tổ chức lưu trữ thông tin trên đĩa từ ở mức vật lý  Quá trình định dạng cấp thấp (Low Level Format)  Mặt đĩa (Side) Track n  Đánh số: 0, 1,... vào các file chưa nén  tiết kiệm dung lượng lưu trữ, nâng cao tuổi thọ của ổ đĩa 24 5 GIAO DIỆN ATA/IDE Serial Parallel SCSI IDE/ATA 5÷ 320 MB/s ESDI ST506 24 Mbit/s /412 5 Mbit/s 4÷ 133 MB/s SATA 150 MB/s 300 MB/s 600 MB/s SCSI 25 Giao diện IDE  Giao diện IDE/ ATA (PATA)  IDE (Integrated Drive Electronic – mạch điện tử tích hợp trên thiết bị) thiết bị  BUS hệ thống  Việc tích hợp  Tách chức... đĩa; Không có ổ dự phòng  Hạn chế: 1 ổ bị lỗi, dữ liệu trên tất cả các ổ đều bị mất,  sao lưu  RAID mức 1 (mirroring) :  Dữ liệu được phân vào 1 dãy và dữ liệu trong mỗi ổ lại được chuyển vào một ổ đĩa lưu trữ dự phòng   Dữ liệu được sao chép vào hai ổ đĩa,  Dự phòng khi một ổ đĩa bị hỏng !!! RAID mức 0 và 1 thường được thiết lập nhất  RAID mức 5 hay 10 (kết hợp... Cluster (đơn vị cấp phát- Allocation unit) Tập hợp của một hoặc nhiều sector liền nhau Là đơn vị lưu trữ nhỏ nhất mà HĐH dùng khi cấp phát cho 1 file Kích thước được ấn định khi fdisk dựa trên dung lượng partition Các Cluster được đánh số thứ tự bắt đầu từ 2 hết volume 1 Cluster = n Sector 15 Tổ chức lưu trữ thông tin ở mức logic PHÂN KHU (PARTITION)  Ổ cứng vật lý có thể chia 1 hay thành nhiều phân... 5 (F) FFF 6 (0) 000 (0) 000 (0) 000 9 18 3 8 Khả năng lưu trữ ? Tốc độ ? (F) FF7 7 FAT 32 2 (0) 000 Thư mục gốc (Root Directory)  Là danh sách:  Tiếp theo bảng FAT #2  Các lối vào Directory Entry, mỗi lối kích thước 32 byte  Kích thước xác định (sau khi format)  Cấu trúc Entry  Start Cluster Tên File, Dir 8 byte Mở rộng Thuộc tính 3 1 Dự trữ Thời gian Ngày 10 2 2 Vùng dữ liệu (Data Area)  Tập... vào loại đĩa từ Đĩa mềm một rãnh có 8÷36 spt Đĩa cứng, để tương thích với BIOS, các trình thông dịch đưa ra số spt quy chuẩn tối đa là 63 spt Dung lượng đĩa = (C x H x S) x 512 Byte 13 Side 5 TỔ CHỨC LƯU TRỮ T.TIN TRÊN ĐĨA TỪ MỨC VẬT LÝ  Kỹ thuật ghi theo vùng (Zoned Recording) Phân chia rãnh thành các cung với số lượng đều nhau trên tất cả các rãnh từ ngoài vào trong chỉ thích hợp cho các đĩa từ có... thước của cluster độc lập với dung lượng đĩa cứng,  Mở rộng kích thước của tập tin trên một phân vùng đĩa cứng  Dùng bảng quản lý tập tin MFT (Master File Table) thay cho bảng FAT,  Tăng khả năng lưu trữ, tính bảo mật cho file và thư mục, khả năng mã hóa dữ liệu đến từng tập tin Dung lượng  Kích thước max của một volume NTFS là 264-1 clusters  Windows XP Prof max là 232-1 clusters, nếu dùng: ... quyền, mã hoá  Các đặc tính sẵn có của NTFS,  Không nhất thiết phải sử dụng các tiện ích bổ sung  Khả năng phục hồi và chịu lỗi cao,  Thao tác dữ liệu của HĐH được ghi lại, nâng cao tính toàn vẹn dữ liệu  Xác định ngay file lỗi: không cần quét lại toàn bộ hệ thống,  quá trình phục hồi dữ liệu nhanh và tin cậy hơn  Trang bị công cụ kiểm tra và sửa đĩa tốt hơn Ứng dụng “not responding”... tăng dần  Các ổ đĩa cứng thường có 10 vùng rãnh trở lên  Cho phép tăng dung lượng ghi thông tin lên đĩa  Tạo ra khác biệt về tốc độ truyền giữa các vùng với nhau do tốc độ quay là cố định 14 Tổ chức lưu trữ thông tin ở mức logic  BIOS dùng các sector vật lý đánh số bởi (CHS)  Không thích hợp cho việc quản lý và sử dụng  HĐH dùng sector logic, là cách đánh địa chỉ sector tuyến tính  Sector logic... 31 Giao diện Serial ATA (SATA)  Hỗ trợ cắm "nóng" (hot plug) cho các ổ đĩa ngoài cắm trực tiếp (cable dài đến 2m),  Hỗ trợ RAID nhiều mức, đảm bảo an toàn cho dữ liệu  Tương thích ngược với các thiết bị ATA và ATAPI, tương thích với các driver và phần mềm dành cho PATA  Các đặc trưng của SATA: Đặc tả Parallel ATA (PATA) Serial ATA (SATA) Băng thông 100/133 MB/s 150/300/600 MB/s Điện áp 5V 3V Số . iTD 1 Chương 6 THIẾT BỊ LƯU TRỮ THIẾT BỊ LƯU TRỮ  Thiết bị đĩa từ  Thiết bị băng từ  Thiết bị đĩa quang  Thiết bị Flash Memory NỘI DUNG 2 I. THIẾT BỊ ĐĨA. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ I. THIẾT BỊ ĐĨA TỪ  NGUYÊN LÝ LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ  THIẾT BỊ ĐĨA TỪ MỀM  THIẾT BỊ ĐĨA TỪ CỨNG  TỔ CHỨC LƯU TRỮ THÔNG TIN TRÊN