накопитель на жестком диске плотность записи Способы кодирования данных Частотная модуляция Форматирование дисков Зонная запись Форматирование высокого уровня Температурная нестабильность Характеристики накопителей Парковка головок Интерфейсы накопителей на жестких дисках Кабели питания

Average Linear Read/Write Speed — средняя скорость линейного чтения/за­писи данных. При диагностике обычно приходится иметь дело со скоростью чтения, так как проверка при записи зачастую приводит к потере информа­ции на диске. Этот параметр является важнейшей характеристикой жесткого диска.

Зонная запись

Один из способов повышения емкости жестких дисков заключается в том, что внешние цилиндры разбиваются на большее количество секторов, чем внутренние. Поскольку их длина окружности больше, при постоянной линейной плотности записи на них, естественно, умещается больше данных. Емкость накопителей, в которых не используется метод зонной записи, существенно снижается по сравнению с максимально достижимой. Поскольку на каждом цилиндре записываются одинаковые объемы данных (хотя длина окружности у внешних цилиндров почти вдвое больше, чем у внутренних), а допустимая линейная плотность размещения битов определяется короткими внутренними дорожками, пространство внешних дорожек оказывается недоиспользованным. Именно так, к сожалению, работают контроллеры ST-506/412 и ESDI.

При зонной записи цилиндры объединяются в группы, называемые зонами, и чем ближе зона к внешнему краю диска, тем на большее количество секторов разбиваются дорожки. Во всех цилиндрах, относящихся к одной зоне, количество секторов на дорожках одинаковое. В зависимости от типа накопителя, диски обычно подразделяются на 10 или более зон.

При использовании описанного метода скорость обмена данными с накопителем оказывается переменной и зависит от зоны, в которой в данный момент располагаются головки. Происходит это потому, что количество секторов во внешних зонах больше, а угловая скорость вращения диска постоянна (т.е. линейная скорость перемещения секторов относительно головки при считывании и записи данных на внешних дорожках оказывается выше, чем на внутренних).

В накопителях, работающих с внешними контроллерами, нельзя организовать зонную запись, поскольку нет стандартного способа передачи из дисковода во "внешний мир" информации о зонах. В SCSI и IDE-накопителях это возможно, поскольку контроллеры встроены в накопители, и вопросы разбиения диска на дорожки и секторы — сугубо "внутренне дело" накопителя. Во встроенных контроллерах осуществляется преобразование реальных (физических) номеров цилиндров, головок и секторов в логические, и для BIOS такие устройства выглядят как накопители с фиксированным разбиением дорожек на секторы. Как уже говорилось ранее, такая процедура необходима потому, что BIOS персональных компьютеров не рассчитаны на работу с накопителями с зонной записью.

Метод зонной записи используется почти во всех IDE и SCSI-накопителях, что позволило повысить их емкость на 20%-50% по сравнению с традиционными устройствами (с фиксированным разбиением на секторы).

Организация разделов (Partitions)

При выполнении этой операции диск разбивается на области, называемые разделами, в каждом из которых может быть сформирована своя файловая система, соответствующая определенной ОС. На сегодняшний день наиболее распространенными являются три файловые (и операционные) системы.

FAT (File Allocation Table — таблица размещения файлов). Эта стандартная файловая система может быть использована DOS, OS/2 и Windows NT. Допустимая длина имен файлов — 11 символов (8 символов собственно имени и 3 символа расширения), а объем тома — до 2 Гбайт.

HPFS (High Performance File System — высокопроизводительная файловая система). Эта файловая система организована в стандарте UNIX, и доступ к ней можно получить только под управлением OS/2 и Windows NT. DOS-приложения, работающие в среде OS/2 или Windows NT, могут обращаться к файлам в разделах HPFS, но DOS сама по себе — не может. Длина имен файлов может составлять до 256 символов, а максимальный размер тома — 8 Гбайт.

NTFS (Windows NT File System — файловая система Windows NT). Эта файловая система также подобна UNIX и доступна только в Windows NT, но в ближайшее время должны появиться драйверы для OS/2, с помощью которых можно будет получить доступ к NTFS. DOS не может обращаться к разделам NTFS, но DOS- приложения, выполняющиеся под Windows NT, могут. Длина имен файлов может составлять до 256 символов, а максимальный размер тома — 8 Гбайт.

На сегодняшний день наиболее распространенной является система с FAT. Основной ее недостаток заключается в том, что дисковое пространство разбивается на группы секторов, называемых ячейками размещения данных (allocation unit) или кластерами (cluster). При большом размере тома приходится увеличивать размер кластера (что связано с ограниченной длиной FAT), в результате чего часть дискового пространства используется весьма расточительно. Системы HPFS и NTFS оперируют только секторами, поэтому при больших размерах тома пространство на диске используется гораздо эффективнее.

Однако у файловой системы с FAT есть и большое преимущество — совместимость. Например, сейчас далеко не все программы-приложения могут воспринимать длинные имена файлов в системах HPFS и NTFS. К томам с FAT могут обращаться все операционные системы, а структуры файлов и процедуры восстановления данных хорошо отработаны. В системах HPFS и NTFS восстановление данных оказывается весьма трудным делом, а зачастую и просто невозможным, поэтому для подобных дисков особенно важно регулярно производить резервное копирование.

При разбиении диска, независимо от используемой файловой системы,- в первый сектор диска записывается специальная программа загрузки и таблица разбиения (partition table). Этот сектор называется главным загрузочным сектором (MBS — Master Boor Sector). Иногда вместо слова "сектор" говорят "запись", т.е. тот же самый сектор называют главной загрузочной записью (MBR — Master Boot Record).

Современный жесткий диск занимает исключительное положение в составе компьютера. Любой другой элемент ПК, ноутбука или сервера можено безболезненно заменить без существенного нарушения работоспособности и состояния системы. Выход со строя HDD влечет за собой потерю информации, необходимость переустановки ОС и всего программного обеспечения, что по своей значимости часто превосходит потерю самого жесткого диска как устройства.

Расчет характеристик надежности Надежность информационных систем Типовые примеры и их решения Контроллеры и накопители на жестких дисках