Nfs soubory. NFSv4 poskytuje jednotný přístup k síti. Instalace backendu NFS

Jak to funguje HDD? Co jsou tam pevné disky? Jakou roli plní v počítači? Jak interagují s ostatními součástmi? Jaké parametry zvážit při výběru a nákupu pevný disk, se dozvíte z tohoto článku.

HDD- zkrácený název pro " Úložiště na pevném disku“. Najdete zde také angličtinu HDD- a slang Winchester nebo zkráceně Šroub.

V pevný počítač Disk je zodpovědný za ukládání dat. operační sál systém Windows, programy, filmy, fotografie, dokumenty, všechny informace, které si stáhnete do počítače, jsou uloženy na vašem pevném disku. A informace v počítači jsou to nejcennější! Pokud selže procesor nebo grafická karta, můžete je zakoupit a vyměnit. Ale ty ztracené rodinné fotky z dovolené loni v létě nebo účetní data malého podniku za rok není tak snadné obnovit. Proto je spolehlivosti ukládání dat věnována zvláštní pozornost.

Proč se obdélníková kovová krabice nazývá disk? Abychom na tuto otázku odpověděli, musíme se podívat dovnitř a zjistit, jak pevný disk funguje. Na obrázku níže vidíte, z jakých částí se pevný disk skládá a jaké funkce jednotlivé části plní. Kliknutím zvětšíte. (Převzato z webu itc.ua)

Doporučuji také zhlédnout úryvek z programu Discovery Channel o tom, jak pevný disk funguje a funguje.

Další tři fakta, která potřebujete vědět o pevných discích.

1. Pevný disk je nejpomalejší částí počítače. Když počítač zamrzne, věnujte pozornost indikátoru aktivity pevného disku. Pokud často bliká nebo svítí nepřetržitě, znamená to, že pevný disk provádí příkazy z jednoho z programů, zatímco všechny ostatní jsou nečinné a čekají, až na ně přijde řada. Pokud operační systém nemá dostatek rychlé paměti RAM pro spuštění programu, zabírá místo na pevném disku, což značně zpomaluje celý počítač. Jedním ze způsobů, jak zvýšit rychlost počítače, je tedy zvětšení velikosti paměti RAM.
2. Pevný disk je také nejkřehčí součástí počítače. Jak jste se dozvěděli z videa, motor roztočí disk až několik tisíc otáček za minutu. V tomto případě se magnetické hlavy „vznášejí“ nad diskem v proudu vzduchu vytvářeném rotujícím diskem. Vzdálenost mezi diskem a hlavami dovnitř moderní zařízení je asi 10 nm. Pokud je disk v tomto okamžiku vystaven otřesům nebo vibracím, může se hlava dotknout disku a poškodit povrch obsahující data na něm uložená. V důsledku toho tzv. špatné bloky" - nečitelné oblasti, kvůli kterým počítač nemůže přečíst žádný soubor ani načíst systém. Ve vypnutém stavu jsou hlavy „zaparkované“ mimo pracovní oblast a nárazové přetížení není tak hrozné pevný disk. Udělejte si prosím záložní kopie důležitých dat!
3. Kapacita pevného disku je často o něco menší, než uvádí prodejce nebo výrobce. Důvodem je, že výrobci udávají kapacitu disku na základě toho, že v jednom gigabajtu je 1 000 000 000 bajtů, přičemž jich je 1 073 741 824.

Nákup pevného disku

Pokud se rozhodnete navýšit úložnou kapacitu počítače připojením extra těžké pohon nebo výměna starého za větší, co potřebujete vědět při nákupu?

Nejprve se podívejte pod pokličku systémová jednotka tvůj počítač. Musíte zjistit, které rozhraní připojení tvrdě Disk je podporován základní deskou. Dnes jsou nejběžnější standardy SATA a skomírající IDE. Lze je snadno rozlišit vzhled. Na obrázku vlevo je fragment základní desky, která je vybavena oběma typy konektorů, ale ta vaše bude mít s největší pravděpodobností jeden z nich.

Existují tři verze rozhraní SATA. Liší se rychlostí přenosu dat. SATA, SATA II A SATA III při rychlostech 1,5, 3 a 6 gigabajtů za sekundu. Všechny verze rozhraní SATA vypadají stejně a jsou vzájemně kompatibilní. Připojit je můžete v libovolné kombinaci, čímž dojde k omezení rychlosti přenosu dat na pomalejší verzi. Rychlost pevného disku je přitom ještě nižší. Potenciál rychlých rozhraní lze proto odhalit až s příchodem nových vysokorychlostních pohonů.

Pokud se rozhodnete zakoupit další pevný disk SATA disk, zkontrolujte, zda máte kabel rozhraní jako na obrázku. Neprodává se spolu s diskem. (Obvykle jsou vybaveny základní deska.) Mezi konektory napájecího zdroje by také měl být alespoň jeden volný pro připojení pevného disku, případně budete potřebovat adaptér ze starého standardu na nový.

Nyní k samotnému pevnému disku: Hlavním parametrem je samozřejmě kapacita. Jak jsem uvedl výše, mějte na paměti, že to bude o něco méně, než je uvedeno. Operační systém a programy vyžadují 100 - 200 gigabajtů, což je na moderní standardy poměrně málo. Kolik byste mohli potřebovat prostor navíc můžete určit podle zkušeností. Velké objemy mohou být vyžadovány například pro nahrávání videa Vysoká kvalita. Moderní filmy ve formátu HD dosahují několika desítek gigabajtů.

Kromě toho mezi hlavní parametry patří:

1. Tvarový faktor- velikost disku. Používají se disky 1,8 a 2,5 palce v . Pro stolní počítač byste si měli pořídit 3,5palcový disk. Mají stejné konektory SATA a disk notebooku může fungovat i ve stolním počítači. Ale disky malých rozměrů jsou vyráběny s důrazem na kompaktnost a malá spotřeba energie a jsou výkonově horší než větší modely. A stojí víc.
2. RPM- rychlost otáčení disku. Měřeno v otáčkách za minutu ( RPM- zkratka pro otáčky za minutu). Jak větší rychlost rotace, rychlejší disk zapisuje a čte informace. Ale také spotřebuje více energie. Dnes jsou nejrozšířenější disky s 5400 ot./min A 7200 ot./min. Nižší otáčky jsou běžnější u přenosných disků, mechanik velká kapacita(více než dva terabajty) a takzvané „zelené“ disky, pojmenované kvůli jejich snížené spotřebě energie. Existují také pevné disky s rychlostí otáčení 10 000 ot./min A 15 000 ot./min. Jsou navrženy pro práci na vysoce zatížených serverech a mají zvýšenou spolehlivost, ale jsou také mnohem dražší než běžné servery.
3. Výrobce. V současné době je na trhu několik pohonů velkých výrobců. Je mezi nimi docela tvrdá konkurence, takže si kvalitou nijak nezaostávají. Proto si můžete vybrat kterékoli ze známých jmen: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.

HDD je datové úložiště – pevný disk magnetické disky. „HDD“ je zkratka pro anglickou frázi Hard Disk Drive. Jiné názvy pro HDD: pevný disk, pevný disk, HDD, šroub, pevný, cín, cín.

K čemu je HDD?

HDD slouží k ukládání informací. Informace umístěné na pevném disku se nazývají data. Data na disku jsou organizována pomocí souborového systému a jsou reprezentována soubory.

HDD je paměť počítače. Nepleťte si to s RAM. HDD - energeticky nezávislá paměť, RAM je nestálá.

Pevný disk je nyní hlavním úložným zařízením, a pokud máte počítač, pak máte šroub.

Princip fungování HDD

Pevné disky, tedy HDD, fungují podobně jako zařízení, na které všichni dávno zapomněli – „přehrávač“, s rotujícím diskem a jehlou pro přehrávání hudby. Konverzní prvky (hlavy pro čtení/zápis) používané v pevných discích jsou podobné čtecím/zápisovým hlavám, které se používají ve videorekordérech a stereo kazetových rekordérech pro přístup k informacím na magnetických médiích.

V pevné disky informace jsou uloženy na rotující kovové nebo skleněné desce potažené magnetickým materiálem. Disk se zpravidla skládá z několika desek spojených společnou tyčí - vřetenem. Každá deska je něco podobného gramofonová deska se záznamem přehrávaným přehrávačem. Informace jsou obvykle uloženy na obou stranách štítku.

Jak se disk otáčí, prvek zvaný hlava čte nebo zapisuje binární data na magnetické médium. Informace se na disk zapisují pomocí libovolné metody kódování, kterých je celá řada. Způsob kódování a hustota záznamu jsou určeny řadičem disku.

Aniž bychom zacházeli dále do popisu principu Provoz HDD, můžeme říci, že pevný disk je ve skutečnosti super přehrávač s hromadou (nebo možná jen jedním) záznamů uvnitř. I když samozřejmě z hlediska složitosti zařízení se s ním hráč nepovaloval.

Minulost a budoucnost HDD

Úplně první HDD vyvinula IBM na počátku 70. let.

V roce 1983, s vydáním prvního Počítač IBM PC/XT, pevný disk od Seagate Technology se objevil v životech tisíců nových, stále ještě divokých uživatelů. Rané rozhraní pevného disku, vyvinuté Alanem Shugartem (zakladatelem Seagate Technology), bylo de facto standardem pro HDD po ​​mnoho let. Následný vývoj společnosti Seagate vytvořil základ pro rozhraní ESDI a IDE. Shugart se také vyvinul rozhraní SCSI, nyní používaný v mnoha moderních počítačích.

Mimochodem, pevné disky Seagate jsou nyní nejprodávanější v Evropě. A kdo by v Rusku neznal slavné Barakudy?

Nejdůležitější směr ve vývoji tvrdá technologie disků bylo vždy zvýšení jejich (úložné) kapacity. Pokrok v této oblasti je poháněn zejména stále se zvyšujícími požadavky software. Navýšení kapacity disků je možné buď zvětšením velikosti samotných disků, nebo zvýšením hustoty ukládání dat. Limit zvětšení Velikosti HDD bylo dosaženo, ještě nebylo dosaženo limitu hustoty ukládání dat. Ale nebude to trvat dlouho.

Musím vědět

1. HDD je komplexní zařízení pro ukládání informací

2. Pevný disk má krátkou životnost a je nepravděpodobné, že při neustálém používání vydrží déle než tři roky.

3. Je krajně nežádoucí pevný disk (někam) přenášet, kroutit s ním v rukou nebo jej dokonce vyjímat z počítačové skříně. Winchester je velmi citlivý na vibrace!

4. Vnitřní organizace HDD je velmi složitý. Pokud jsi někdy šel do klubu mladí radioamatéři, to vůbec neznamená, že nyní můžete opravit pevné disky. Na opravu pevné disky Nepotřebujete jen páječku!

5. Ti, kteří si rádi pohrávají s hardwarem, si musí pamatovat, že otevřením HDA disku tím ukončíte informace i samotný pevný disk.

6. Z hlediska zabezpečení úložiště lze paměťová média uspořádat v tomto pořadí (s rostoucím rizikem ztráty dat): hlava, papír, pevný disk. Neskladujte důležitá informace na HDD! A pokud musíte, vždy zálohujte!

7. Pokud jsou informace na vašem pevném disku z nějakého důvodu nedostupné, nepokoušejte se je obnovit! S největší pravděpodobností ji pouze zcela zničíte - je lepší se obrátit na profesionály. Obnova dat není žádný velký problém!

8. Slovo „HDD“ je sprosté slovo a ve zdvořilé společnosti se nepoužívá, charakterizuje něco (mírně řečeno) nespolehlivého, krátkodobého a nechutného

Dobrý den, přátelé! Co je to pevný disk nebo HDD? Pevný disk je pevný magnetický disk. Zkráceno jako HDD nebo hard (magnetic) disková jednotka- HDD nebo MHDD. První pevný disk byl vydán IBM v roce 1956 a měl rozměry asi jeden metr krychlový a byl schopen uložit až 3,5 MB informací (viz obrázek vlevo z Wikipedie). Skládal se z 50 magnetických disků o průměru 610 mm. Povrch disků byl pokryt čistým železem, což umožňovalo magnetizovat oblasti a ukládat data. Tento pevný disk váží 971 kg a byl součástí prvního sériového počítače IBM 305 RAMAC. Další technologie se vyvinula a dosáhla toho, co vidíte ve svých stolních počítačích a noteboocích. Pevnému disku se také říká pevný disk, pevný disk nebo zkráceně šroub. Název Winchester pochází ze 70. let. Zatímco společnost IBM propuštěn nový počítač s modernějšími pevný disk, která se skládala ze dvou skříní, z nichž každá uchovávala až 30 MB informací. Byla nakreslena analogie s puškou Winchester, která používala náboj 30-30. Asi po tomhle pevné disky, s největší pravděpodobností navždy (alespoň mezi rusky mluvící populací), název - pevný disk nebo zkráceně - šroub - uvízl.

Moderní pevný disk se skládá z:

• bydlení
• elektronická jednotka
• polohovací jednotka pohonu
• blok s magnetickými deskami

Podívejme se na každou podrobněji

Rám. Je to jako karoserie auta. Všechno spočívá na něm. Hlavním úkolem je zajistit potřebnou tuhost a těsnost. Tuhost je nezbytná pro ochranu disku před poškozením zvenčí. Těsnost - aby se zabránilo vniknutí cizích částic do disku. Pouzdro je vyrobeno z teplovodivé slitiny, protože teplo vzniká při provozu zařízení a musí se nějak odvádět. Můžete si přečíst více o chlazení HDD. Pro vyrovnání tlaků vně a uvnitř pouzdra je vyrobeno malé okénko s pružnou kovovou deskou.

Jednotka elektroniky

Skládá se z:

• blok rozhraní
• buffer nebo cache
• řídící jednotka

Jednotka rozhraní je zodpovědná za připojení pevného disku k počítači. ROM, trvalé úložné zařízení, zaznamenává servisní informace a firmware disku. Buffer je mezipaměť podobná RAM. Jsou v něm umístěny často používané informace, které zvyšují výkon HDD. Rychlost čtení mezipaměti se blíží maximální rychlosti pro rozhraní disku. V současnosti nejběžnější SATA rozhraní III s maximem propustnost rychlostí 6 Gbit/s. Za fungování celého zařízení je zodpovědná řídicí jednotka. Sleduje rychlost otáčení bloku s magnetickými deskami a polohu bloku s akčními členy.

Skládá se z aktuátoru (zařízení pro zápis a čtení informací), držáku (na kterém to celé funguje) a pohonu. Pohon přijímá příkazy, kde má číst a kam zapisovat informace z řídicí jednotky. (Obrázek níže je převzat z webu http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Blok s paměťovými deskami. Skládá se z mechaniky, disků nebo desek a separátorů. Ty se používají k nastavení určité vzdálenosti mezi deskami. Disky s oddělovači jsou namontovány na jednotce. Ten druhý podporuje konstantní rychlost otáčení.

2. Jak funguje pevný disk?

Když zapnete počítač, řídicí jednotka napájí mechaniku s magnetickými disky a čeká, až ta dosáhne zadané rychlosti otáčení. Jakmile k tomu dojde, počítač obdrží signál, že HDD je připraven. Dále existuje žádost informace. Do hry vstupuje polohovací blok, který se nastavuje požadovanou pozici akční člen. Data se čtou a jdou do bloku rozhraní a odtud do paměti RAM.

Dříve se akční členy dotýkaly magnetických disků. Jak se rychlost posledně jmenovaného zvyšovala, byla vyžadována jiná technologie. V tomto případě se aktuátor vznášel nad magnetickým povrchem a dotkl se disku v určitém místě. Technologie se posunula, rychlost otáčení desek se zvýšila a blok s akčními členy se začal parkovat mimo desky. To znamená, že akční členy jsou umístěny vedle desek, dokud není požadovaná rychlost rotace magnetických disků.

Díky vysoké rychlosti otáčení kotoučů vzniká proudění vzduchu, které zvedá hlavu pohonu nad hladinu. Stejný proud vzduchu odfoukne prachové částice zachycené uvnitř z povrchu na speciální filtr v pouzdře. V pouzdře je také adsorbent pro odstranění zbytkové vlhkosti.

V moderní tvrdé disky, vzdálenost mezi čtecí hlavou a povrchem magnetické platiny< 10 нм. Благодаря тому, что считывающие головки никогда не касаются магнитных пластин отсутствует трение и продлевается срок жизни HDD.

Každá magnetická deska je rozdělena na prstencové dráhy široké asi 60 nm. Ty jsou zase rozděleny do shluků. Klastr má obvykle 4 KB. Každý bit informace představuje pad na stopě, který může být magnetizován -1 nebo ne -0. Tyto stránky se také nazývají domény. Čím menší je velikost tohoto webu, tím více informací se vejde na trať a získá se prostornější pevný disk. Na počátku vývoje se používal longitudinální záznam. Místo se nacházelo podél cesty. Později byla tato technologie nahrazena kolmým záznamem, což umožnilo zvýšit hustotu dat a tím i kapacitu HDD.

Sada drah ve stejné vzdálenosti od středu otáčení motoru se nazývá válec.

Než pevné disky přesáhly kapacitní limit 500 MB, postačoval polohovací systém CHS (cylindr-head-sector). S nárůstem objemu v roce 1994 byl přijat lineární systém LBA (lineární blokové adresování) polohování. V případě CHS byl pevný disk pro operační systémy transparentní, ale s lineárním adresováním systém oslovuje požadované tvrdý sektor disk, ale již blok Správa HDD chápe, kde se tento sektor fyzicky nachází.

Polohovací jednotka pohonu. Poháněno elektromagnetickým motorem. Ten se skládá ze statoru a cívky. Stator se skládá z jednoho nebo dvou trvalých, silných neodymových magnetů. Přesné umístění držáku s hlavami nastává přivedením napětí o určité síle na cívku (obrázek převzat z http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Rychlost polohování hlavy a následně i doba přístupu k informacím závisí na síle magnetů. Ta se u pevných disků pohybuje od 3 do 12 ms. Čím kratší čas, tím rychlejší a dražší pevný disk. WD má tři řady pevných disků: zelený, modrý a černý. Jeden je použit v zelené barvě Neodymový magnet a otáčky vřetena 5400 ot./min. To má za následek spíše skromný výkon, ale slušnou účinnost a nízkou spotřebu energie. Modré kotouče používají stejný magnet a rychlost otáčení stoupá na 7200 ot./min. Podle rychlostní charakteristiky zaujímá mezipolohu mezi zeleným a černým HDD. Černé používají dva magnety a rychlost 7200 ot./min. To vám umožní dosáhnout maximální výkon. Výkon můžete ještě zvýšit zvýšením rychlosti otáčení motoru s magnetickými deskami na 10 000 nebo 15 000 ot./min. Tyto disky mají minimální dobu přístupu k informacím a používají se hlavně na serverech. Jednotky SSD s rychlostí přístupu< 1 мс пока остаются вне конкуренции.

Pevné disky při provozu produkují dva typy hluku. Z rychle rotujících magnetických kotoučů a z nárazu bloku s hlavami na omezovač. K tomu druhému dochází, když se blok s hlavami vrátí do parkovací polohy. Pro snížení tohoto dopadu výrobci instalují pryžové obložení, ale někdy to nepomůže, zejména na rychlých kolech. Existují dva způsoby, jak snížit hluk z HDD. První je vyrobit držáky tlumící nárazy do PC skříně. Můžete si o tom přečíst více. Druhým způsobem je využití technologie AAM, o které jsem psal podrobněji.

3. Výroba a výrobci pevných disků

Na začátku jich bylo asi 70 výrobci HDD. Díky konkurenci zbývají už jen tři. Jsou to Toshiba, Seagate a WD. Na níže uvedeném diagramu můžete vidět, ve kterých letech akvizice probíhaly

Výroba. Ve strojírně se přířezy vyřezávají z válcových hliníkových přířezů. Poté jsou uvedeny obrobky požadovaný formulář snad i na soustruzích. Poté je obrobek předán do leštírny, kde se povrchy vyleští požadovanou úroveň. Poté proběhne kontrola a obrobky jsou odeslány do dílny magnetického lakování. Poté opět dojde ke kontrole. Poté je pevný disk sestaven a naformátován na nízké úrovni. V tomto procesu jsou magnetické destičky rozděleny do stop a kontrolovány na rozbité nebo nečitelné sektory. Ty jsou okamžitě označeny, aby se do nich nemohly zaznamenávat informace. Každá stopa má určitou rezervu sektorů. Právě z této rezervy se vyměňují vadná místa objevená během provozu.

Samostatně je třeba říci o výrobě hlav pro čtení a zápis informací. U moderních pevných disků se každý aktuátor skládá ze dvou hlav, jedné pro čtení a druhé pro zápis. Náročnost výroby hlav je srovnatelná s náročností výroby procesorů; Design hlav je výrobním tajemstvím.

Závěr

V článku jsme se dotkli trochu historie poskytnutím obrázku nejprve tvrdě disk vydaný v roce 1956. Říkali možný důvod pojmenování magnetických pevných disků krátkým slovem - šroub. Poté jsme se podívali na složení pevného disku, co se skrývá uvnitř jeho pouzdra. Snažili jsme se věnovat každému bloku zvlášť. Považováno tvrdě pracovat disk. Nakonec jsme přišli na výrobce a samotnou výrobu HDD. Doufám, že jste se mnou pokročili v tématu HDD.

Pevný disk nebo HDD Jedná se o zařízení, které umožňuje ukládat informace po dlouhou dobu a je energeticky nezávislé. Jednoduše řečeno, železná krabice, kde jsou všechny vaše dokumenty, filmy, operační systém a všechno ostatní. Pokud nakreslíme životní analogii, je to něco jako velké album. Když vezmete tužku do rukou, můžete kreslit nebo psát eseje. Pokud se vám něco nelíbí, vždy si můžete vzít gumu. Jde o to, že dokud je album na poličce, všechna data zůstávají nedotčena.

Důležité aspekty v v tomto případě dva. První je dlouhodobé skladování. Druhým je energetická nezávislost. Pokud by v prvním případě mělo být vše jasné z příkladu s albem, pak pro druhý případ uvedu několik vysvětlení. Pointa je, že pevný disk nepotřebuje energii k ukládání informací, na rozdíl od RAM. Můžete tak vypnout počítač ze sítě a vědět, že vaše data budou v bezpečí.

Poznámka: Existuje běžná verze, odkud pocházejí slangové názvy tohoto boxu. Pevnému disku se dnes často říká pevný disk nebo zkráceně šroub. Vycházelo to ze skutečnosti, že první takové zařízení mělo kód podobný nábojům pro pušku Winchester. Jak je to pravdivé, je těžké říci, ale verze je považována za nejrealističtější.

Pojďme se na tento box podívat blíže.

Pokud jste si všimli, zkratku HDD jsem již zmiňoval několikrát a z nějakého důvodu. Faktem je, že technický název této krabice je pevný magnetický disk nebo pevný (magnetický) disk.

Ale vraťme se k pevnému disku. Tento box je založen na technologii magnetického záznamu. A takhle to funguje. Existují kulaté pevné disky (často se jim také říká palačinky) potažené feromagnetickým materiálem (který může měnit jeho magnetické vlastnosti). Je zde speciální pohyblivá hlava (skládá se ze dvou částí), která ve skutečnosti čte a zapisuje data (část hlavy pro čtení, část pro zápis).

Samotný proces probíhá následovně. Disk se neustále točí poměrně vysokou rychlostí a hlava se pohybuje podél disku a dovnitř správný okamžik buď čte data, nebo zapisuje. Je důležité si uvědomit, že hlava se nedotýká disku, jinak by mohlo dojít k poškození povlaku na disku. Při vypnutém disku je hlava ve speciální zóně (parkovací), opět kvůli ochraně feromagnetického povlaku před poškozením.

Je vhodné vědět, že vnitřní mechanismus je vyroben tak, že by bylo fyzicky velmi obtížné poškodit povrch datadisku. Časem se však části feromagnetického povrchu mohou stát nepoužitelnými. Zde, jako ve slavném výrazu - "Nic netrvá věčně."

Také stojí za to vědět, že uvnitř krabice pevného disku může být několik takových desek. Jak jste již pravděpodobně uhodli, počet palačinek ovlivňuje množství uložených informací. Ale tím to nekončí. Například kdysi dávno byly disky 1,5krát větší než ty dnešní a bylo na nich umístěno 20-40 MB.

Obrázek 1. Zjednodušené schéma kruhového pevného disku

Poznámka: Na obrázku čísla označují: 1 - geometrický sektor, 2 - kolejový sektor, 3 - stopa, 4 - shluk.

Podívejme se na povrch palačinek trochu podrobněji. Aby bylo možné strukturovat ukládání a záznam informací, je celý povrch rozdělen do speciálních stop. Poté je celý disk rozdělen na geometrické sektory (vzájemně rovné). Část stopy, která je uvnitř tohoto geometrického objektu, se nazývá sektor stopy nebo jednoduše sektory. Kombinace několika sektorů se nazývá klastr.

Vzhledem k tomu, že se disky točí docela vysokou rychlostí (například 7200 ot / min), pak jako a minimální jednotka Cluster se používá pro ukládání. Klastr má obvykle velikost 4 KB a skládá se z 8 sektorů po 512 bajtech. Mimochodem, proto ta skutečná velikost textový soubor, skládající se pouze z jednoho znaku, se bude rovnat 4 KB, protože v zásadě je velikost přesně rozdělena do shluků.

Poznámka: Stojí za to vědět, že existují metody, které umožňují ukládat data z několika souborů do jednoho clusteru, ale obvykle se dělení provádí pomocí clusterů.

Poznámka: Také vám doporučuji přečíst si článek Pevný disk nebo SSD disk, protože se jedná o další vlnu zařízení pro ukládání dat.

Specifikace pevného disku

Pokud s zařízení tvrdého disky, doufám, že vám to bylo jasné, pak pro dokončení obrázku zbývá zvážit otázku hlavních charakteristik HDD.

1. Tvarový faktor. Slova jsou hrozná, ale ve své podstatě pouze znamenají fyzická velikost disk. Pro stolní počítače bývá 3,5 palce, u notebooků je menší, pouze 2,5 palce

2. Kapacita. To je v podstatě velikost toho, kolik dat může pevný disk uložit. Dnes se disky měří v gigabajtech a terabajtech.

3. Rychlost vřetena. Přesně takovou rychlostí se točí palačinky. Obvykle je to 5400 pro notebooky a 7200 pro běžné počítače. Jsou i jiné rychlosti, ale domácí použití prostě nejsou potřeba.

4. Úrověn hluku. Zde si asi sami domyslíte, o čem je řeč. Existují velmi hlasité pevné disky, obvykle ty nejjednodušší, a existují i ​​tišší.

5. Odolnost vůči nárazu nebo, v běžné řeči, schopnost přežití. V podstatě udává, jak velké přetížení pevný disk snese, aniž by poškodil data. Důrazně však nedoporučuji tuto charakteristiku kontrolovat.

6. Přístupové rozhraní. Rozhraní definuje konektory, které se používají k připojení jednotek k počítači. Dříve byly téměř všechny HDD pro domácí počítače IDE, ale dnes jsou většinou mluvíme o o SATA. Když externí disky obvykle USB. Stojí za to vědět, že ve skutečnosti konektor samotného disku není USB, jen je uvnitř krabice použit adaptér s ovladačem.

Tento článek bude hovořit pouze o pevných discích (HDD), tedy o magnetických diskových médiích. Příští článek bude o SSD.

Co je to pevný disk

Podle tradice se na to podíváme definice tvrdého disk na Wikipedii:
Pevný disk (šroub, pevný disk, pevný disk, HDD, HDD, HMDD) je úložiště s náhodným přístupem založené na principu magnetického záznamu.
Používají se v naprosté většině počítačů a také jako samostatně připojená zařízení pro ukládání záložních kopií dat, např. úložiště souborů a tak dále.
Pojďme na to trochu přijít. Líbí se mi termín „pevný disk“. Těchto pět slov vyjadřuje podstatu. HDD je zařízení, jehož účel dlouho ukládat na něm zaznamenaná data. Základem HDD jsou pevné (hliníkové) disky se speciální povrchovou úpravou, na které se zapisují informace pomocí speciálních hlav.
Nebudu podrobně zvažovat samotný proces nahrávání - v podstatě jde o fyziku posledních stupňů školy a jsem si jistý, že se do toho nechcete ponořit, a o tom tento článek vůbec není.
Všimněme si také fráze: „náhodný přístup“, což zhruba znamená, že my (počítač) můžeme kdykoli číst informace z libovolného úseku železnice.
Důležitým faktem je, že HDD paměť nonvolatile, to znamená, že bez ohledu na to, zda je napájení připojeno nebo ne, informace zaznamenané na zařízení nikam nezmizí. To je důležitý rozdíl permanentní paměť počítače, z dočasné (RAM).
Při pohledu na pevný disk počítače v reálném životě neuvidíte disky ani hlavy, protože to vše je skryto v uzavřeném pouzdře (hermetická zóna). Externě pevný disk vypadá takto.
Myslím, že chápete, co je HDD. Pokračuj.

Proč počítač potřebuje pevný disk?

Podívejme se, co je to HDD v počítači, tedy jakou roli hraje v PC. Je jasné, že ukládá data, ale jak a co. Zde zdůrazňujeme následující funkce HDD:
- úložiště OS, uživatelského softwaru a jejich nastavení;
- Ukládání uživatelských souborů: hudba, videa, obrázky, dokumenty atd.;
- Využití části kapacity pevného disku k ukládání dat, která se nevejdou do paměti RAM (swap file) nebo k ukládání obsahu paměti RAM při používání režimu spánku;
- Jak vidíte, pevný disk počítače není jen skládka fotografií, hudby a videí. Je na něm uložen celý operační systém a navíc pevný disk pomáhá vyrovnat se se zátěží RAM, přičemž přebírá některé jeho funkce.

Z čeho se skládá pevný disk?

Částečně jsme zmínili komponenty pevného disku, nyní se na to podíváme podrobněji. Takže hlavní součásti HDD:
- Pouzdro - chrání mechanismy pevného disku před prachem a vlhkostí. Zpravidla je utěsněn, aby se dovnitř nedostala vlhkost a prach;
- Disky (placky) - destičky z určité kovové slitiny, oboustranně potažené, na kterých jsou zaznamenány údaje. Počet talířů se může lišit - od jednoho (in možnosti rozpočtu), až několik;
- Motor - na jehož vřetenu jsou upevněny palačinky;
- Hlavový blok - struktura vzájemně propojených pák (vahadel) a hlavic. Část pevného disku, která na něj čte a zapisuje informace. Na jednu palačinku se používá pár hlav, protože horní i spodní část fungují;
- Polohovací zařízení (aktor) - mechanismus, který ovládá blok hlavy. Skládá se z dvojice permanentních neodymových magnetů a cívky umístěné na konci hlavového bloku;
- Ovladač - elektronický čip vedoucí práce HDD;
- Parkovací zóna - místo uvnitř pevného disku vedle disků nebo na jejich vnitřní části, kde jsou hlavy spuštěny (zaparkovány) v době nečinnosti, aby nedošlo k poškození pracovní plocha palačinky
Je to tak jednoduché tvrdé zařízení disk. Vznikl před mnoha lety a dlouho na něm nebyly provedeny žádné zásadní změny. A jedeme dál.

Jak funguje pevný disk?

Po přivedení energie na HDD se motor, na jehož vřetenu jsou placky připevněny, začne roztáčet. Po dosažení rychlosti, při které se na povrchu disků vytváří konstantní proud vzduchu, se hlavy začnou pohybovat.
Tato sekvence (nejprve se roztočí kotouče a poté začnou pracovat hlavy) je nutná k tomu, aby se vlivem výsledného proudění vzduchu hlavy vznášely nad deskami. Ano, nikdy se nedotýkají povrchu disků, jinak by se disk okamžitě poškodil. Vzdálenost od povrchu magnetických desek k hlavám je však tak malá (~10 nm), že ji pouhým okem nevidíte.
Po spuštění nejprve servisní informace o stav tuhého disk a další nezbytné informace o něm, umístěný na tzv. nulté koleji. Teprve poté začíná práce s daty.
Informace na pevném disku počítače se zaznamenávají na stopy, které jsou zase rozděleny do sektorů (jako pizza nakrájená na kousky). Pro zápis souborů je několik sektorů sloučeno do clusteru, což je nejmenší místo, kam lze zapsat soubor.
Kromě tohoto „horizontálního“ oddílu disku existuje také konvenční „vertikální“ oddíl. Protože jsou všechny hlavy kombinované, jsou vždy umístěny nad stejným číslem stopy, každá nad vlastním diskem. Při provozu HDD se tedy zdá, že hlavy kreslí válec.
Zatímco HDD běží, provádí v podstatě dva příkazy: čtení a zápis. Když je potřeba provést příkaz zápisu, vypočítá se oblast na disku, kde bude proveden, poté se umístí hlavy a vlastně se příkaz provede. Výsledek se pak zkontroluje. Kromě zápisu dat přímo na disk končí informace také v jeho mezipaměti.
Pokud řadič obdrží příkaz ke čtení, nejprve zkontroluje, zda jsou požadované informace v mezipaměti. Pokud tam není, znovu se vypočítají souřadnice pro umístění hlavic, poté se hlavice umístí a načtou se data.
Po dokončení práce, když napájení pevného disku zmizí, automatické parkování hlavy na parkovišti.
Takhle dovnitř obecný obrys a pevný disk počítače funguje. Ve skutečnosti je vše mnohem složitější, ale běžnému uživateli, s největší pravděpodobností takové detaily nejsou potřeba, takže dokončíme tuto část a pokračujeme.

Druhy tvrdých disky a jejich výrobci

Dnes jsou na trhu vlastně tři hlavní výrobce tuhých disky: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Plně pokrývají poptávku po zařízeních všech typů a požadavků. Zbytek společností buď zkrachoval, byly pohlceny jednou z hlavních tří společností, nebo byly změněny.
Pokud mluvit o typy HDD, lze je rozdělit takto:

1. U notebooků je hlavním parametrem velikost zařízení 2,5 palce. To umožňuje jejich kompaktní umístění do pouzdra na notebook;
2. Pro PC - v tomto případě je možné použít i 2,5″ pevné disky, ale zpravidla se používají 3,5″;
3. Externí tvrdý disky jsou zařízení, která se samostatně připojují k PC/laptopu, nejčastěji slouží jako úložiště souborů.
K dispozici je také speciální tvrdý typ disky - pro servery. Jsou totožné s běžnými PC, mohou se však lišit připojovacím rozhraním a větším výkonem.

Všechna ostatní rozdělení HDD na typy vycházejí z jejich vlastností, proto je zvažte.

Specifikace pevného disku

Takže hlavní vlastnosti pevného disku počítače:

Hlasitost - ukazatel maxima možné množství data, která lze uložit na disk. První věc, na kterou se obvykle dívají, když výběr HDD. Tento indikátor může dosáhnout 10 TB, i když pro domácí PC často volí 500 GB - 1 TB;
- Form factor - velikost pevného disku. Nejběžnější jsou 3,5 a 2,5 palce. Jak bylo uvedeno výše, 2,5″ se ve většině případů instalují do notebooků. Používají se také v externí HDD. 3,5″ je nainstalován v počítačích a serverech. Tvarový faktor také ovlivňuje objem, protože větší disk vejde se více dat;
- Rychlost otáčení vřetena - jakou rychlostí rotují palačinky. Nejběžnější jsou 4200, 5400, 7200 a 10000 ot./min. Tato vlastnost přímo ovlivňuje výkon a také cenu zařízení. Čím vyšší je rychlost, tím větší jsou obě hodnoty;
- Rozhraní - metoda (typ konektoru) připojení HDD do počítače. Nejoblíbenějším rozhraním pro interní pevné disky je dnes SATA (starší počítače používaly IDE). Externí pevné disky se obvykle připojují přes USB nebo FireWire. Kromě těch uvedených existují také rozhraní jako SCSI, SAS;
- Kapacita vyrovnávací paměti (mezipaměť) - typ rychlá paměť(typ RAM) pevný disk nainstalovaný na řadiči, určený pro dočasné uložení dat, ke kterým se nejčastěji přistupuje. Velikost vyrovnávací paměti může být 16, 32 nebo 64 MB;
- Doba náhodného přístupu - doba, po kterou je zaručeno, že HDD bude zapisovat nebo číst z jakékoli části disku. Rozsahy od 3 do 15 ms;

Kromě výše uvedených charakteristik můžete také najít takové ukazatele, jako jsou:

Rychlost přenosu dat;
- Počet I/O operací za sekundu;
- Úrověn hluku;
- spolehlivost;
- Odolnost proti nárazu atd.;
To je vše o vlastnostech HDD.