manutenção e suporte de hardware i unidades de armazenamento não voláteis prof. césar augusto...

Manutenção e Suporte de Hardware IUnidades de armazenamento não voláteis

Prof. César [email protected]

http://cesarfreitas.wordpress.com

mailto:[email protected]

Manutenção e Suporte de Hardware IDisco Rígido:• É o dispositivo do computador onde são

armazenadas as informações de maneira não volátil

• Ou seja, as informações não são perdidas quando o computador é desligado

• É considerado o principal meio de armazenamento em massa hoje em dia

• É um sistema lacrado e não devemos abri-lo (impurezas podem danificá-lo)

Manutenção e Suporte de Hardware IDisco Rígido:• Conhecido como Hard Disk ou HD• Um dos componentes que mais

evoluiu na história da computação• Primeiro disco rígido foi fabricado

pela IBM em 1956 (IBM 350)• Era formado por 50 discos de 24

polegadas de diâmetro• Seu gabinete tinha 1,70m de altura!• Possuía a capacidade total de 4,36MB

Manutenção e Suporte de Hardware I

Disco Rígido:• Geometria do disco:• Disco (ou prato): É o local onde os dados e arquivos

são armazenados (Arquivos pessoais, Sistema Operacional, Aplicativos)

• Superfície metálica extremamente limpa e polida• São feitos geralmente de alumínio recoberto por

material magnético• Contam com mais de um prato (normalmente 3 ou 4),

um sobre o outro• Giram a velocidades extremamente altas (hoje em dia

a velocidade é de 7200 RPM – Rotações por Minuto) • Quanto maior for a rotação, maior será a velocidade

de leitura/escrita


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Eixo: Local onde os discos

são posicionados fazendo-os girar


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Cabeça de leitura e gravação: item que contém

uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para manipular as moléculas da superfície do disco.

• Há uma cabeça para cada lado do disco• A cabeça de L/G não encosta na superfície do

disco.• Ela fica apoiada em um dispositivo denominado

braço, que tem a função de posicioná-la acima da superfície do disco


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Atuador: parte mecânica

responsável pelo posicionamento das cabeças de leitura e gravação


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Quando há alimentação, o disco funciona

imediatamente, girando constantemente• Caso o conjunto de pratos fosse acionado

somente quando o disco fosse acessado, a obtenção dos dados seria mais demorada

• Caso ocorra interrupção no fornecimento de energia, as cabeças são estacionadas automaticamente em uma região do disco que não possui dados


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Externamente existe uma placa de circuito

integrado denominada placa lógica• Na placa lógica, entre outros itens existe um

chip conhecido como Controlador• O controlador gerencia a movimentação dos

discos e das cabeças de leitura/gravação; envio e recebimento de dados entre o disco e o computador e rotinas de segurança;


Disco Rígido:• Geometria do disco:• Além do controlador, na placa-lógica existe um

chip chamado buffer (ou cache);• Sua função é armazenar pequenas quantidade de

dados durante a comunicação com o computador;• Esse chip possui tempo de acesso menor que os

discos• Atualmente, em média, o buffer presentes nos

discos rígidos varia entre 16 e 64MB


Disco Rígido:• Tamanhos Físicos:• Tamanhos mais comuns:• 3,5”: Utilizado em Desktops e Servidores• 2,5”: Utilizado em Notebooks• A medida é referente ao diâmetro do

disco


Disco Rígido:• Interfaces:• Para ocorrer a transferência de dados ente HD e

computador, ambos são conectados através de interfaces.

• Há várias tecnologias, sendo as mais comuns: IDE (PATA), SCSCI e SATA


Disco Rígido:• IDE (Intelligent Drive Eletronics) – Também

conhecida como PATA (Parallel Advanced Technology)

• Padrão desenvolvido pela Quantu e Western Digital que surgiu por volta de 1986

• Utiliza cabos conhecidos como Flat, com 40 e 80 vias (fios)

• Normalmente, existiam 2 interfaces IDE na placa-mãe (Existiam até com 4 portas IDE)

• IDE 0 (Primária) e IDE 1 (Secundária)• Cada interface suporta 2 dispositivos


Disco Rígido:• Como é possível conectar dois

dispositivos no mesmo cabo, é preciso informar à interface controladora qual será o dispositivo principal

• Uma pequena peça metálica chamada jumper é posicionada na parte traseira do HD

• Um dos dispositivos do cabo é configurado como Master (Principal) e outro como Slave (Secundário)


Disco Rígido:• DMA (Direct Access Memory)• Antigamente, somente o processador tinha

acesso aos dados da memória• Caso algum outro componente (Discos,

Periféricos, placas de vídeo, etc) necessitasse acessar os dados, precisaria aguardar o processador concluir sua tarefa

• Com isso o desempenho do sistema era bastante prejudicado


Disco Rígido:• DMA (Direct Access Memory)• Permite que dispositivos de

hardware acessem a memória para escrita/leitura independentemente da CPU.


Disco Rígido:• Antes do DMA, era utilizado um

protocolo de transferência de dados entre o HD e a memória RAM chamado de modo PIO (Programed I/O)

• A transferência de dados entre o HD e a memória RAM é executada por intermédio do processador.

• Existem 6 modos PIO, cada um com sua taxa máxima de transferência:

Modo PIO Taxa de transferência

Modo 0 3,3 MB/sModo 1 5,2 MB/sModo 2 8,3 MB/sModo 3 11,1 MB/sModo 4 16,7 MB/sModo 5 20 MB/s


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• É o padrão atual de conectividade de discos• O nome já sugere o tipo de transferência de forma serial, ou seja, um

bit após o outro• Alcança maiores taxas de transmissão em comparação ao PATA (IDE)• Dispensa de jumpers• Cabos de conexão e alimentação mais finos, facilitando a circulação

de ar dentro do gabinete• Utiliza a técnica do Hot Swap, ou seja, é possível substituir o disco

com o computador ligado.• Este recurso é muito útil em Servidores, que precisam de

manutenção/reparo mas não podem parar de funcionar por muito tempo


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• O padrão SATA não permite

conectar dois dispositivos ao mesmo cabo.

• Porém, por ser menor, é comum encontrar placas mães com 4, 6 e até 8 conectores desse tipo


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• Caso seja preciso instalar

mais dispositivos SATA no computador, pode-se utilizar um multiplicador de portas


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• Existem 3 versões do conector

SATA: SATA I, II e III• A interface SATA pode alcançar

taxas máximas de transferências teóricas de acordo com seu tipo:

Interface Taxa máxima

SATA I 150MB/s

SATA II 300MB/s

SATA III 600MB/s


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• Conectores e cabos

apresentam duas vantagens em relação ao IDE (PATA):

• Tamanho reduzido e facilidade de instalação


Disco Rígido:• Padrão Serial Ata (SATA)• eSATA: tipo de porta que permite a

conexão de dispositivos externos a uma interface SATA do computador.

• É utilizado em HDs externos, por exemplo.• Não fornece alimentação elétrica, sendo

necessária a utilização de uma fonte externa.


Disco Rígido:• Aspectos de desempenho:• Seek Time: tempo que a cabeça de

leitura e gravação leva para se deslocar até o local onde se deseja acessar

• Quanto menor o tempo, melhor o desempenho do disco.


Disco Rígido:• Aspectos do desempenho:• Seek Time: (Tempo de Busca) tempo que

a cabeça de leitura e gravação leva para se deslocar até o local onde se deseja acessar a informação.

• Quanto menor o tempo, melhor o desempenho do disco.

• É dada em ms (milissegundos)


Disco Rígido:• Aspectos do desempenho:• Latency Time: (Tempo de Lateência) é a

medida que indica o tempo necessário para que a cabeça de leitura e gravação se posicione no setor do disco que deve ser lido ou mesmo gravado

• Sofre influência do tempo de rotação do disco (RPM)

• Também é dado em ms (milissegundos)


Disco Rígido:• Aspectos do desempenho:• Taxa de transferência:• Como sugere, informa a taxa de

transferência de dados do HD.• Pode ser dividida em 3 variações:


Disco Rígido:• Aspectos do desempenho: Taxa de Transferência Interna: taxa que a cabeça de leitura e gravação consegue gravar dados no disco;- Taxa de Transferência Externa: taxa máxima que o HD atinge para transferir os dados para fora e vice-versa, normalmente se limitando à velocidade da interface;- Taxa de Transferência Externa Sustentada: a mais importante das três, a taxa sustentada estabelece uma espécie de média entre as taxas interna e externa, indicando qual a taxa máxima durante um determinado intervalo de tempo.


Disco Rígido:• Aspectos do desempenho: Access Time : (Tempo de acesso) corresponde a um cálculo que combina os parâmetros de Latency Time e Seek Time. Em termos práticos, o Time Access indica o tempo necessário para se obter uma informação do HD. Novamente, quanto menor este tempo, melhor


Disco Rígido:• Tempo médio entre falhas (MTBF):Esta medida dá uma noção da quantidade de horas ininterruptas que o HD pode apresentar sem falhas. Não é precisaÉ determinado pelo fabricante:Exemplo 400.000 horas, 300.000 Horas...Não significa que funcionará exatamente por esse período.Quanto maior, melhor!


Disco Rígido:• SMART (Self Monitoring, Analysis, and Report Technology)Tecnologia que monitora continuamente os discos. A ideia é a de identificar quando falhas estão prestes a acontecer e emitir alertas.Assim, o usuário pode tomar alguma medida como trocar a unidade ou fazer cópia de segurança (Backup)O alerta pode ser um aviso exibido assim que o computador é ligado.

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