Administracion Almacenamiento

Administracion Almacenamiento

Si hay una cosa que toma la mayor parte del día de un administrador de sistemas, esto es la administración del almacenamiento. Pareciera que los discos nunca tienen espacio suficiente, que se sobrecargan con actividad de E/S o que fallan repentinamente. Por eso es vital tener un conocimiento práctico sólido del almacenamiento en disco para poder ser un administrador de sistemas exitoso.

Una vista general del hardware de almacenamiento

Antes de administrar el almacenamiento, primero es necesario entender el hardware en el que están almacenados los datos. A menos que posea un algún conocimiento sobre la operación de los dispositivos de almacenamiento masivo, quizás se encuentre en una situación donde tenga un problema relacionado al almacenamiento pero le falte el conocimiento de fondo para si quiera entender lo que ve. Al tener un entendimiento sobre la forma en que opera el hardware subyacente, podrá más fácilmente determinar si el subsistema de almacenamiento de su computador está funcionando correctamente.

La gran mayoría de los dispositivos de almacenamiento masivo utilizan alguna forma de media de rotación y soportan el acceso aleatorio de los datos en esa media. Esto significa que los componentes siguientes están presentes en alguna forma dentro de casi todos los dispositivos de almacenamiento masivo:

  • Plato del disco
  • Dispositivo de lectura/escritura de datos
  • Brazos de acceso

Las secciones siguientes exploran con más detalles cada uno de estos componentes.

Platos de discos

La media rotativa utilizada por casi todos los dispositivos de almacenamiento masivo están en la forma de uno o más platos planos y de forma circular. El plato puede estar compuesto de cualquier número de materiales diferentes, tales como aluminio, vidrio y policarbonatos.

La superficie de cada plato se trata de forma que permita el almacenamiento de datos. La naturaleza exacta del tratamiento va a depender de la tecnología de almacenamiento de datos utilizada. La tecnología de almacenamiento de datos más común está basada en la propiedad de magnetismo; en estos casos los platos se cubren con un compuesto que presenta buenas características magnéticas.

Otra tecnología de almacenamiento de datos común está basada en principios ópticos; en estos casos, los platos se cubren con materiales cuyas propiedades ópticas pueden ser modificadas, y en consecuencia, permitiendo almacenar datos ópticamente[1].

Sin importar la tecnología de almacenamiento utilizada, los platos del disco se giran , causando que su superficie completa barra más allá de otro componente - el dispositivo de lectura/escritura.

Dispositivo de lectura/escritura de datos

El dispositivo de lectura/escritura es el componente que toma los bits y bytes en los que opera un sistema computacional y los convierte en las variaciones magnéticas u ópticas necesarias para interactuar con los materiales que cubren la superficie de los platos de discos.

Algunas veces las condiciones bajo las cuales estos dispositivos deben operar son difíciles. Por ejemplo, en un almacenamiento masivo basado en magnetismo, los dispositivos de lectura/escritura (conocidos como cabezales), deben estar muy cerca de la superficie del plato. Sin embargo, si el cabezal y la superficie del plato del disco se tocan, la fricción resultante provocaría un daño severo tanto al cabezal como al plato. Por lo tanto, las superficies tanto del cabezal como del plato son pulidas cuidadosamente y el cabezal utiliza aire a presión desarrollado por los platos que giran para flotar sobre la superficie del plato, “flotando” a una altitud no menor que el grueso de un cabello humano. Por eso es que las unidades de discos magnéticos son muy sensibles a choques, cambios drásticos de temperaturas y a la contaminación del aire.

Los retos que enfrentan los cabezales ópticos son de alguna manera diferentes de aquellos para los cabezales magnéticos - aquí, el ensamblado de la cabeza debe permanecer a una distancia relativamente constante de la superficie del plato. De lo contrario, los lentes utilizados para enfocarse sobre el plato no producen una imagen lo suficientemente definida.

En cualquier caso, las cabezas utilizan una cantidad muy pequeña del área de superficie del plato para el almacenamiento de datos. A medida que el plato gira por debajo de las cabezas, esta área de superficie toma la forma de una línea circular muy delgada.

Si es así como los dispositivos de almacenamiento masivo funcionan, significa que más del 99% de la superficie del plato se desperdiciaría. Se pueden montar cabezas adicionales sobre el plato, pero para utilizar completamente el área de superficie del plato se necesitan más de mil cabezales. Lo que se requiere es algún método de mover los cabezales sobre la superficie del plato.

Brazos de acceso

Utilizando una cabeza conectada a un brazo que sea capaz de barrer sobre la superficie completa del plato, es posible utilizar completamente el plato para el almacenamiento de datos. Sin embargo, el brazo de acceso debe ser capaz de dos cosas:

  • Moverse rápidamente
  • Moverse con gran precisión

El brazo de acceso se debe mover lo más rápido posible, pues el tiempo que se pierde moviendo el cabezal desde una posición a la otra es tiempo perdido. Esto se debe a que no se pueden leer o escribir datos hasta que el brazo se detenga[2].

El brazo de acceso debe ser capaz de moverse con gran precisión porque, como se mencionó anteriormente, el área de superficie utilizada por los cabezales es muy pequeña. Por lo tanto, para usar eficientemente la capacidad de almacenamiento del plato, es necesario mover las cabezas solamente lo suficiente para asegurar que cualquier datos escrito en la nueva posición no sobreescribe los datos escritos en la posición previa. Esto tiene el efecto de dividir conceptualmente la superficie del plato en miles o más aros concéntricos o pistas. El movimiento del brazo de acceso desde una pista a la siguiente a menudo se conoce como búsqueda y el tiempo que toma el brazo de acceso para moverse de una pista a otra se le conoce como tiempo de búsqueda.

Cuando existen múltiples platos (o un plato que con ambas superficies utilizadas para almacenamiento de datos), se apilan los brazos para cada superficie, permitiendo que se pueda acceder a la misma pista en cada superficie simultáneamente. Si se pueden visualizar las pistas para cada superficie con el acceso estacionario sobre una pista dada, apareceran como que están apiladas una sobre la otra, haciendo una forma cilíndrica; por tanto, el conjunto de pistas accesibles en una posición dada de los brazos de acceso se conocen como cilindro.


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