ALMACENAMIENTO Y ESTRUCTURA DE ARCHIVOS

ALMACENAMIENTO Y ESTRUCTURA DE ARCHIVOS

1. tipos de almacenamientos

   • según la velocidad
   • coste de adquisición
   • fiabilidad del medio.
   • almacenamiento primario.
     • caché
     • memoria principal
   • almacenamiento secundario
     • discos magnéticos
   • almacenamiento terciario
     • cinta magnética
     • discos ópticos
   • Almacenamiento Volatil
     • cache
     • Memoria principal
   • No volatil
     • Memoria flash
     • Discos magneticos
     • Cinta magnetica
     • Disco optico

2. DISCOS MAGNÉTICOS

   • almacenamiento secundario
   • Características físicas de los discos
     • plato
       • la información se graba en cada una de las caras cubiertas de un material magnetico
     • discos rígidos
     • La cabeza de lectura y escritura
       • Guarda la información en sectores
     • brazo del disco
     • dispositivo cabeza-disco
       • conjunto de los platos del disco montados sobre un eje y las cabezas montada
     • cilindro
       • las pistas i-ésimas de todos los platos
     • disco de cabezas fija
       • cabeza diferente para cada pista
     • controladores de disco
       • reasignación de los sectores dañados
       • interfaz entre el sistema informático y el hardware concreto de la unidad de disco.
     • interfaz ATA y la interfaz de conexión para sistemas informáticos pequeños
       • conectar los discos con las computadoras personales y las estaciones de trabajo
   • Medidas del rendimiento de los discos
     • tiempo de acceso
       • tiempo transcurrido desde que se formula una solicitud de lectura o de escritura hasta que comienza la transferencia de datos
     • tiempo de búsqueda
       • volver a ubicar el brazo
         • varían de dos a treinta milisegundos
     • tiempo medio de búsqueda
       • es la media de los tiempos de búsqueda medido en una sucesión de solicitudes aleatorias
     • tiempo de latencia rotàcional.
       • el tiempo que se pasa esperando a que el sector al que hay que tener acceso aparezca bajo la cabeza
     • tiempo de latencia medio
       • del disco es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
     • velocidad de transferencia de datos
       • es la velocidad a la que se pueden recuperar o guardar datos en el disco.
     • tiempo medio entre fallos
       • es la cantidad de tiempo que, en media, se puede esperar que el sistema funcione de manera continua sin tener ningún fallo.
   • Optimización del acceso a los bloques del disco
     • Un bloque es una secuencia continua de sectores de una sola pista de un plato.
     • Planificación.
       • transferir varios bloques de un cilindro desde el disco a la memoria principal puede que se logre disminuir el tiempo de acceso solicitando los bloques en el orden en el que pasarán por debajo de las cabezas
         • planificación del brazo del disco
           • intentan ordenar el acceso a las pistas de manera que se aumente el número de accesos que puede procesarse
             • algoritmo del ascensor
               • que funciona de manera parecida a muchos ascensores
     • Organización de archivos
       • organizar los bloques del disco de una manera que se corresponda fielmente con la forma en que se espera tener acceso a los datos.
         • un archivo secuencial puede quedar fragmentado; es decir, sus bloques pueden quedar dispersos por el disco. Para reducir la fragmentación, el sistema puede hacer una copia de seguridad de los datos del disco y restaurar todo el disco.
     • Memoria intermedia de escritura no volátil
       • para acelerar la escritura en el disco de manera drástica
       • hay que guardar en disco la información sobre las actualizaciones de las bases de datos para que superen las posibles caídas del sistema
     • Disco de registro histórico.
       • elimina principalmente el tiempo de búsqueda y, así, pueden escribirse simultáneamente varios bloques consecutivos
       • El sistema de archivos basado en registro históricoes una versión extrema del enfoque del disco de registro histórico.

3. RAID

   • problema de la fiabilidad
     • solución redundancia
       • guarda información adicional
   • creación de imágenes
     • duplicar todos los discos.
   • Niveles del Raid
     • RAID de nivel 0
       • distribución en el nivel de bloque pero sin redundancia
     • RAID de nivel 1
       • creación de imágenes del disco con distribución de bloque
     • RAID de nivel 2
       • sólo necesita la sobrecarga de tres discos para cuatro discos de datos, a diferencia de RAID de nivel 1, que necesitaba la sobrecarga de cuatro discos.
     • RAID de nivel 4
       • un solo proceso de escritura necesita cuatro accesos a disco: dos para leer los dos bloques antiguos y otros dos para escribir los dos nuevos.
     • RAID de nivel 3
       • permite un menor número de operaciones de E/S por segundo, dado que todos los discos tienen que participar en cada solicitud de E/S
     • RAID de nivel 5
       • El nivel 5 incluye al nivel 4, dado que ofrece mejor rendimiento de lectura y de escritura por el mismo coste
     • RAID de nivel 6
       • esquema de redundancia P+Q, es muy parecido a RAID de nivel 5 pero guarda información redundante adicional para protección contra fallos de disco múltiples.
   • Elección del nivel RAID adecuado
     • Costo económico extra de los requisitos de almacenamiento en disco. • Requisitos de rendimiento en términos del número de operaciones E/S. • Rendimiento cuando falla un disco.

4. ALMACENAMIENTO TERCIARIO

   • Discos ópticos
     • Los discos compactos son un medio popular de distribución de software,
     • Las unidades CD y DVD presentan tiempos de búsqueda mucho mayores
     • Las velocidades de transferencia de datos son algo menores que los discos magnéticos
   • Cintas magnéticas
     • son relativamente permanentes y pueden albergar grandes volúmenes de datos
     • resultan lentas en comparación con los discos magnéticos y ópticos.
     • se utilizan principalmente para copias de seguridad, para el almacenamiento de la información poco utilizada y como medio sin conexión para transferir información de un sistema a otro

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