Sabit Disk Bileşenleri. Genel Olarak Diskin Çalışması. Veri Kodlama ve Flux. Sabit Disk İçerisindeki Hava Basıncı. Veri Kodlama Teknikleri

Transkript

1 Sabit Disk Bileşenleri Kapak Montaj Delikleri Plaka Devir Merkezi Kasa Montaj Delikleri Hareket Motoru Enerji Bağlantısı Disk Kasası Manyetik Plakalar Okuma Yazma Kafaları Hareket Kolları Hava Filtresi Şerit Kablo SATA Arayüz Bağlantısı Genel Olarak Diskin Çalışması Bütün sabit sürücüler özel bir motor tarafından kontrol edilen kolların üzerinde okuma/yazma başlıkları ve plaklardan oluşur Plakalar manyetik malzeme ile kaplı alüminyumdan yapılmıştır Kolların ucundaki kafalar bu plakalar üzerinde okuma ve yazma işlemleri gerçekleştirir Plakalar dakikada ile devirle dönerler (RPM) Plakalar ile kafalar arasındaki boşluk uçuş yüksekliğidir Uçuş yüksekliği bir parmak izinin kalınlığından bile daha azdır Okuma/yazma başlıkları diske ne kadar yaklaşırsa, bilgi sürücüye o kadar yoğun depolanır Sabit Disk İçerisindeki Hava Basıncı Veri Kodlama ve Flux Uçuş yüksekliğinin çok hassas olması, plaka ve kafaların dışarıdaki havaya maruz kalmamasını zorunlu kılar Plakalar üzerindeki küçücük bir toz parçası, okuma/yazma başlıklarının yolunda bir dağ etkisi yapar Tüm sürücüler, içindeki havayı temiz tutarak, iç ve dış hava basıncını dengelemek için çok küçük boşluklu bir hava filtresi kullanır Bilgiler, 1 i temsil eden manyetik nokta ve 0 ı temsil eden manyetik olmayan noktayı canlandıran çift şekilde saklanırlar Bilgiler flux (akı) denilen küçük manyetik alanlarda depolanır Flux üzerindeki manyetik dönüşümler (1 in 0 veya 0 ın 1 yapılması), flux reversal olarak tanımlanır Sabit diskler veriye ulaşırken yada veriyi yazarken manyetik alanı kutuplandırarak, bu flux değişimlerini 1 ve 0 olarak çok hızlı bir şekilde okurlar veya yazarlar Veri Kodlama Teknikleri Sabit Disk Kol Hareketi Sabit diskler, flux dönüşümünü yorumlamak için karmaşık kodlama yöntemleri kullanır RLL: Run Length Limited (sınırlanmış koşum uzunluğu) PRML: Partial Response Maximum Likelihood (Kısmi Yüksek Olasılık Karşılığı) Bilgi kodlama işlemleri ve teknikler, tamamen sabit disklerin kendi iç mekanizmalarında gerçekleştirilir ve görünmezdirler Disk kapasitelerindeki artış, bu kodlama tekniklerinin ilerlemesine bağlıdır Step (Adım) Motor Teknolojisi Kollar, sabit artış veya adımlarla hareket ettirilmekteydi Zamanla konumlandırmadaki kusursuzluk bozulmaktaydı Isı problemleri oluşturmaktaydı Voice Coil (Bobin) Teknolojisi Güncel diskler bu motor teknolojisini kullanır Kolları doğru pozisyona getirmek için ince ayarlamalar yapar Bunun için bir plaka üzerinde veri haritası tutar 1

2 Geometri Geometri, bir sabit diskin bilgileri nerede depoladığını belirler Bir sabit diskte geometri üç temel bileşenden oluşur Kafalar (Heads), Silindirler (Cylinders) ve Bölgeler (Sectors) Eski sistemlerde disk geometri bilgisinin öncelikle CMOS ekranından bilgisayara tanıtılması gerekmekteydi. Günümüzde ise geometri bilgisi sabit disk üzerinde saklanır ve BIOS tarafından otomatik olarak algılanır. Kafalar (Heads) Kafalar, okuma/yazma yapabilen uçlardır Plaka başına (altta ve üstte olmak üzere) iki kafa bulunur Ayrıca özel amaçlar için farklı kafalar da bulunabilir Kafaların plakalar üzerinde gezerken üstünden geçtiği veri miktarının artması ile kapasite artar Fluxların yatay yerine dikey olarak kullanılmaya başlanması ile aynı alanda daha fazla veri saklanmaktadır İz (Track) ve Silindirler (Cylinders) Sektörler Tüm plakaların üzerinde, disk üzerinde tam bir tur atan; yani daire şeklinde izler vardır (track) Alt alta sıralanan plakalarda aynı çapa sahip izlerin oluşturduğu yapı, bir silindir biçimini andırır Bir diskte, plaka üzerindeki track sayısı kadar silindir vardır Bu silindirlerin yüksekliği, üst üste dizili plakaların yüksekliği kadardır Plaka üzerindeki 2 track arasında kalan; silindir parçasıdır Sabit disklerin atomudur Bilgiyi depolarken bölümden daha küçük bir şeye bölemezsiniz Sabit Disk Sınıflandırmaları ATA Arayüzleri Bağlantı arayüzleri (ATA ve SCSI) ATA alt bağlantı arayüz türleri (PATA, SATA, e-sata) Depolama kapasitesi (GB - TB) Fiziksel büyüklük (3.5, 2.5 ->PC, notebook)) Dönüş hızları (5.400 RPM, RPM ) Ön bellek miktarları (8MB - 64MB)) İlave teknolojiler (NCQ, TCQ ) ATA arayüzünün tarihsel gelişimine göre 2 türü vardır PATA: Paralel ATA (ATA 1 den 8 e kadar) SATA: Seri ATA Sektörde bu konuda yanlış tanımlama söz konusudur IDE ve SATA iki ayrı sınıflandırma olarak değerlendirilir; oysa SATA da, PATA da IDE arabirimini kullanan disk teknolojileridir. IDE nin yanlış olarak PATA ile eşanlamlı kullanıldığını görebilirsiniz Klasik ATA terimi, SATA nın çıkmasıyla PATA olarak revize edilmiştir 2

3 ATA-1 Standardı ATA-1 Standardı IBM 1980 lerin başında ilk AT PC yi çıkardığında sabit sürücüler için BIOS desteği sunmuştu. ATA-1 Western Digital ve Compaq tarafından 1989 da AT standardı üzerine geliştirilmiştir ve tümleşik kontrol birimi (IDE) kullanır IDE: Integrated Drive Electronics (Tümleşik Elektronik Sürücü) İlk AT disk standardı dışındaki tüm diskler IDE kullanırlar. Burada ilginç olan bir durum da, IDE kontrolcüsünün adındaki tümleşik tanımına karşılık kontrolcünün sabit disk üzerinde değil, anakart üzerinde yer alıyor olmasıdır. ATA-1 standardı, bilgilerin hareket hızını ve işleniş tarzları için 2 standart tanımlamıştır. Bunlardan ilki PIO, yani programlanabilir I/O yöntemi, diğer ise DMA, yani doğrudan bellek erişimidir. ATA-1 de 3 tane PIO ve 3 tane de tek sözcüklü DMA modu bulunmaktaydı. PIO 0 (3,3 MB/s), PIO 1 (5,2 MB/s) ve PIO 2 (8,3 MB/s) DMA 0 (2.1 MB/s), DMA 1 (4.2 MB/s) ve DMA 2 (8.3 MBps) Bir bilgisayar başlatıldığında BIOS sürücüye hangi modları kullandığını sorar ve daha sonra otomatik olarak en hızlı moda uyum sağlar. ATA Sürücü Bağlayıcısı İlk ATA sürücüleri, sürücüden sabit disk kontrolcüsüne 40 hatlı bir şerit kablo ile bağlanıyordu. İleride ATA sürücüler 80 hatlı kablo kullanmaya başlamıştır Tek şerit kablo üzerine 2 tane sürücü tanımlanabilir Tek kablo üzerindeki sürücüler master ve slave olarak tanımlanır Kablo üzerinde 2 master veya 2 slave aygıt olursa, kontrolcü bunlardan 1 veya 2 sini göremez Kablo üzerinden otomatik olarak veya disk üzerinden jumper ile ayarlanır Bu ayarlama halen tüm PATA sürücüler için geçerlidir ATA-2 Standardı ATA-2 ile gelen geliştirmeler EIDE olarak tanımlandı EIDE: Enhanced IDE (Geliştirilmiş IDE) kavramı Western Digital in pazarlama terimidir ATA-2 yüksek kapasite, sabit disk olmayan aygıtların da desteklenmesi, 2 yerine 4 aygıta destek verebilme gibi özellikleri içerdiği için ATA standartlarında en önemlisidir. İkinci kontrolcü ile 4 aygıtın takılmasını sağlamıştır ATA-1 de 504 MB olan maksimum disk boyutunu birim geçişi ve LBA dan faydalanarak 8.2 GB a çıkarmıştır. ATA-2 Standardı ATAPI uzantısı tanımlanmıştır ATAPI, sabit disk olmayan CD-ROM ve teyp gibi aygıtların bilgisayara ATA kontrolcüsü ile bağlanabilmesinin yolunu açmıştır Hız olarak 2 yeni PIO modu ile 3 tane çok sözcüklü DMA modu kullanır PIO 3 (11,1 MB/s) ve PIO 4 (16,6 MB/s) DMA 0 (4.2 MB/s), DMA 1 (13,3 MB/s) ve DMA 2 (16,6 MB/s) Birim Geçişi Kavramı ve LBA ATA-2 nin disk kapasitesini artırabilmesinin sırrı birim geçişi ve LBA dır. ATA, iki geometrisi olacak şekilde yapılmıştır İlki Fiziksel geometri sürücünün içinde CHS nin gerçek planını belirler Mantıksal geometri sürücünün CMOS a nasıl göründüğünü tanımlar Birim geçişi sürücünün kapasitesini asla değiştirmez; o sadece BIOS sınırı içindeki geometriyi değiştirir LBA nın mantığı burada devreye girer. LBA: Local Block Addressing (Yerel Blok Adresleme) LBA, birim geçişini geliştirerek BIOS limitlerinden yüksek sabit disklerin kullanımına olanak sunar LBA, bir nevi BIOS a yalan söylemektedir Bu sayede ATA-2 ile disk kapasitesi 8.2 GB a çıkmıştır 3

4 ATA-3 Standardı ATA-2 den kısa bir süre sonra gelmiştir Getirdiği yenilik S.M.A.R.T teknolojisidir Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology Kendi kendine görüntüleyebilme, analiz ve raporlama teknolojisi S.M.A.R.T. sabit diskin mekanik ekipmanını görüntüleyerek, aygıtın ne zaman çökebileceğini kestirmeye yardımcı olmaktadır S.M.A.R.T verisi genelde üreticilerin özel yazılımları ile okunabilir ATA-4 Standardı Klasik (tek veya çok sözcüklü) DMA modları yerine Ultra DMA modunu getirmiştir Ultra DMA, DMA bus mastering kullanarak PIO ve eski tarz DMA ile ulaşılabilecek hızlardan çok daha yüksek hızlara çıkabilmektedir ATA-4, 3 farklı Ultra DMA modu tanımlar Ultra DMA 0: 16,7 MB/s Ultra DMA 1: 25 MB/s Ultra DMA 2: 33,3 MB/s Ultra DMA 2 modunu destekleyen sabit disk sürücüleri, ATA/33 sürücüleri olarak da bilinirler INT13 Extensions ATA-1 standartları aslında 137 GB a kadar destek veriyordu 504 MB sınırı, BIOS daki sınırlandırmalara dayanıyordu ATA-2 ile gelen LBA, BIOS a yalan söyleyerek 8.2 GB a kadar olan sürücülere destek sağladı Disk kapasitelerindeki artış, LBA çözümünü de yetersiz bıraktı BIOS üreticileri INT13 adı verilen BIOS komut setini geliştirdi INT13: Kesme 13 Genişlemeleri BIOS un desteklediği kapasite limiti de 137 GB a yükseldi ATA-5 Standardı Ultra DMA nın başarılı olması, geliştirilmesinin önünün açtı Ultra DMA 3: 44,4 MB/ss Ultra DMA 4: 66,6 MB/s Ultra DMA 4 modu, ATA/66 olarak da bilinir Hız artışı 40 pinlik kablonun yetersiz kalmasına neden oldu Yeni kablo yine 40 pin, ancak 80 hatlıdır 40 normal hatta ek olarak 40 hat toprak olarak görev yapar Toprak hatları yüksek hızlı sinyallerdeki performansı artırır Geriye dönük uyumludur ATA/66 bir aygıtı 40 hatlı bir şerit kabloya bağlamak ciddi bir risktir ve veri kayıplarına yol açabilir ATA-6 Standardı Sabit diskler 21. yy başında 137 GB sınırına dayandılar 120 GB kapasitesine ulaşıldığında Maxtor un zorlamasıyla yeni endüstriyel standartlar geliştirildi Big Drives adı verilen büyük sürücü desteği ile yeni sınır 144 PetaByte a, yani yaklaşık 140 milyon GB a ulaşmıştır Temel olarak 24 bit adreslemeli LBA ve INT13 genişlemesi yerine yeni 48 bit LBA adresleme getirmiştir Ayrıca tek partide transfer edebilecek veri miktarı 256 sektörden sektöre çıkmıştır Transfer hızlarında da Ultra DMA 5 e geçilmiştir Ultra DMA 5: 100 MB/s dir ve ATA/100 olarak da bilinir ATA-7 Standardı ATA-7 nin klasik gelişmesi Ultra DMA 6 modudur Ultra DMA 6: 133 MB/s dir ve ATA/133 olarak da bilinir ATA-7 nin asıl devrimsel gelişimi, Serial ATA standardı olmuştur ATA-7 ile SATA nın iki hız modu vardır Transfer hızının 150 MB/s olduğu SATA Transfer hızı 300 MB/s olduğu SATA II 4

5 ATA Sürümleri Karşılaştırması Standart Yeni Transfer Modları Maksimum Hız Maksimum Kapasite İlk ATA PIO 0 3,2 MB/s 10 MB ATA-1 ATA-2 PIO 0, 1, 2 Single DMA 0, 1, 2 PIO 3, 4 Multi DMA 1, 2 8,3 MB/s 504 MB IDE 16,6 MB/s 8,2 GB EIDE, LBA, ATAPI ATA-3-16,6 MB/s 8,2 GB S.M.A.R.T. ATA-4 ATA-5 ATA-6 ATA-7 Ultra DMA 0, 1, 2 ATA/33 Ultra DMA 3, 4 ATA/66 Ultra DMA 5 ATA/100 Ultra DMA 6 ATA/133 SATA, SATA II Yeni Özellik 33,3 MB/s 137 GB INT 13 Extensions 66,6 MB/s 137 GB 80 Hatlı Kablo 100 MB/s 144 PB 48 Bit LBA 133 MB/s 150 MB/s 300 MB/s 144 PB Serial ATA ATA-8 - Hibrit Diskler PATA Problemleri ve SATA ya Geçiş Aygıtlar ve kontrol birimi arasında direkt bağlantı kurulur; master ve slave ayarlamalarına gerek kalmamıştır Veri aktarımı paralel yerine seri bir şekilde yapıldığı için, daha az fiziksel hat gerekir ve 80 hat yerine 7 hatlı kablo kullanılır Daha ince kablolar hava akışını engellemez Kablo uzunluğu 1 metreye kadar çıkabilir ve bu tower kasalarda kullanım açısından ciddi kolaylık getirmiştir Hotswap desteği sunmaktadır Aygıt sayısı sınırlaması yoktur Bütün bunların yanında SATA nın asıl getirdiği yenilik ciddi hız artışıdır SATA ve Hız SATA aygıtlar veriyi seri olarak aktarırlar SATA aygıttaki tek bir veri dalgası, paralel aygıtlardaki çoklu dalgalardan çok daha hızlı ilerlemektedir SATA aygıtlarda genel kabul gören 2 sürüm bulunmaktadır SATA I: 150 MB/s SATA II: 300 MB/s Yakında zamanda SATA III standardı ile hızın 600 MB/s olacağı duyurulmuştur SATA Bağlayıcılar ve Uyumluluk SATA önceki PATA standartlarıyla uyumludur PATA aygıtlar SATA köprüsü kullanarak SATA olarak bağlanabilir Güç bağlantısının ise sadece bağlantı arayüzü değişmemiştir 3.3 V, 5 V, 12 V gerilimleri, 3 pinin bir araya gelmesiyle sağlanır 15 pinli kabloda kalan 5 pin topraklamayı sağlar Her 3 gerilimden birer pin hotplugging için kullanılır 4 pinli molex bağlayıcısını SATA güç bağlayıcısına çevirmek için adaptörler kullanılabilir 4 pinli Molex bağlayıcıları 3.3V sağlamadığı için bu SATA aygıtları hotplugging'i gerçekleştiremez External SATA e-sata SATA yol standardını harici aygıtlara genişletir e-sata aygıtlar da, dahili SATA konektörlerini kullanmaktadır Farklı anahtarlamaları sayesinde birbirlerine karıştırılmazlar e-sata bilgisayar dışında özel yalıtımlı bir kablo kullanır 2 metreye kadar menzili vardır Hotplug desteği sunar SATA bus hızını aynen sunabilir SCSI: Small Computer System Interface SCSI, 1970 lerden beri var olan bir standarttır Çoğunlukla sunucu sistemlerinde ve RAID amacıyla kullanılır Aygıtlar sistem içinde veya dışında bulunabilir SATA bir çok yönden SCSI nin yerini almaktadır e-sata Portu 5

6 SCSI Zinciri SCSI kendisini bir SCSI zinciri vasıtasıyla görünür kılar Bir dizi SCSI aygıtı bir sunucu adaptör üzerinden çalışır Adaptör, SCSI zinciriyle bilgisayar arasındaki arayüzü oluşturur Sunucu adaptör, SCSI kontrol birimi veya kartı olarak da bilinir Bütün SCSI aygıtları dahili ve harici aygıtlar olmak üzere iki gruba ayrılabilir İç ve Dış SCSI Aygıtları Dahili SCSI aygıtları 68 pinli şerit kablo kullanırlar PATA kablosuna benzeyen, yassı ve esnek kablodur Harici aygıtların çoğu sunucu adaptöre 50 pin HD kablo ile bağlı iken, bazı ileri seviye SCSI aygıtlar 68 pin HD kablo kullanır Dış aygıtlar arkalarında iki bağlantıya sahiptir, böylece 15 aygıta kadar daisy-chaining (papatya dizimi) yapılabilir SCSI ID (Kimlikler) Birden fazla aygıtın SCSI zincirine bağlanmasında SCSI ID adında özel bir tanımlama sistemi kullanılır Her SCSI aygıt, ayrı bir SCSI ID ye sahip olmalıdır SCSI ID lerinde herhangi bir sıralama yoktur; aygıt boşta olan herhangi bir ID yi alabilir Her SCSI aygıtının SCSI ID numarasını ayarlamak için farklı bir yöntemi vardır Bunun için jumper ayarları, anahtarlama ve yazılımsal ayarlar kullanılabilir Sonlandırıcılar / Terminators Sonlandırıcılar, sinyal yansımalarından dolayı sinyalin bozulmasını engellemek için kullanılır Genellikle sonlandırıcı olarak pull-down direnci kullanılır Sonlandırıcı SCSI zincirinin sonuna takılır Her SCSI aygıtı zincir sonunda olabileceği için üreticilerin çoğu SCSI aygıtlarına sonlandırıcıyı dahil ederler Bazı aygıtlar sonda olduklarını otomatik olarak algılayarak kendi kendilerine sonlandırıcıyı devreye sokabilirler SAS: Serial Attached SCSI SAS, standart SCSI lerin yerine kullanılmak üzere dizayn edilmiş bir veri yolu teknolojisidir Daha yüksek transfer hızları vaat etmektedir SATA aygıtlar ile de geriye dönük uyumluluğa sahiptir Geleneksel SCSI aygıtların kullandığı paralel iletimin aksine SAS seri iletim kullanmaktadır SAS uyumlu aygıtlar arasında paralel SCSI de olduğu gibi SCSI komutlarını kullanmaktadır SAS ve Paralel SCSI SCSI nin aksine aygıtlar arasında daha az sinyalleşme kullanan seri protokolü kullanması daha yüksek hıza izin verir SCSI hatları çok duraklı olmasına karşın SAS hattı noktadan noktaya bağlantı içerir SAS, SCSI de olduğu gibi herhangi bir sonlandırıcı sorununa sahip değildir ve sonlandırıcı paketine gerek duymaz SAS, gecikmeyi elemine eder ve senkron problemi yoktur aygıta kadar destek sağlar SAS 1.5, 3.0 ya da 6.0 Gbps gibi yüksek transfer hızları sağlar Hız SCSI de olduğu hat üzerindeki aygıtlar için paylaşılmaz 6

7 SAS ve SATA Kapasite SATA nın NCQ sistemine benzeyen TCQ (Tagged Command Queuing) yani İşaretli Komut Sıralama desteği vardır SATA, ATA standardının devamı olarak sadece sabit diskler ile optik sürücüleri desteklerken, SAS ise sabit diskler, tarayıcılar, yazıcılar, optik sürücüler gibi birçok aygıtı destekler SATA öncelikli olarak kişisel kullanımı hedeflerken, SAS sağlam yapısı nedeni ile kritik sunucu uygulamalarını hedefler SAS, SATA yı tamamlayıcı niteliktedir; onun rakibi değildir SATA da kullanılan kablo uzunluğu 1m iken, SAS 8m ye kadar kablo kullanabilir Sabit disklerin kapasiteleri bayt ve katları olarak ifade edilir TB, güncel olarak en yüksek düzeydir KB: Kilobyte, MB: Megabyte, GB: Gigabyte, TB: Terabyte Yakın gelecekte daha yüksek kapasiteler söz konusu olacaktır PB: Petabyte, EB: Exabyte, ZB: Zetabyte, YB: Yottabyte 400 GB veya 1 TB depolanabilecek bilgi miktarını belirtir Disk üreticileri, disk kapasitelerini 1000'in katlarına göre sınıflandırır Ancak gerçek kapasite 1024'ün katlarına göre hesaplanır Örneğin 250 GB olarak aldığınız bir sabit disk gerçekte 232,83 GB tır Fiziksel Büyüklük Disk büyüklüğü inç olarak ifade edilir Bilgisayarda yaygın olarak 2 tip büyüklük vardır Masaüstü bilgisayarlarda 3.5 inç Dizüstü bilgisayarlarda ve taşınabilir ünitelerde 2.5 inç Özel cihazlar için daha farklı boyutlarda diskler bulunabilir Bu ölçülendirme mantığında belirtilen ölçüler yaklaşık olarak, sabit disk içindeki kayıt diskinin ölçülerini belirtir Dış ölçüler biraz daha büyüktür Dönüş Hızları Kayıt diskinin dönme hızıdır RPM, yani dakikadaki tur sayısı olarak ifade 3.600, 5.400, 7.200, , RPM vb. Disk üzerindeki verilere ulaşılması için geçen zaman büyük ölçüde bu hıza bağlıdır Dönüş hızı, sabit diskin hızını tek başına ifade etmeye yetmez Erişim süresi ve aktarma hızı değerleri de önemlidir Sabit diskin önbellek miktarı da, bu sürelerin üzerinde etkileşimli olarak rol oynar Önbellek Okuma kafasının veriye ulaşması ile bu verinin ana sisteme ulaşması arasında geçen zamana aktarma süresi denir Günümüzde sabit disklerde veriler okuma kafası tarafından okunduktan sonra, sabit diskin içinde yer alan ön belleğe aktarılarak oradan ana sisteme iletilirler Ön bellek zaman kaybını önlemek için kullanılır Üreticiler, kayıt diskinden ön belleğe ve ön bellekten ana sisteme iletim hızlarını ayrı olarak belirtmektedirler Ön belleğe iletim hızı Mbit/sn, ana sisteme iletim hızı ise MB/sn olarak ifade edilir Önbellek Boyutları Piyasada 2, 8, 16 ve 32 MB önbellekli sürücüler bulunmaktadır Daha büyük önbellekler, düşük fiyatlı DRAM ler ve teknik açıdan anlamsızdır Sabit diskler verileri önbelleklemek için veya verilerin tekrar kullanılması ihtimaline karşın önbellekte tutmak için bazı kurallar kullanırlar SATA sürücüler gelen komutları saklamak ve verimli şekilde kullanmak için bir miktar belleğe ihtiyaç duyarlar Verimli kullanım, yani en düşük kafa hareketi için komut sıralarını değiştirebilen özelliğe NCQ denir 7

8 Disk Erişim/Gecikme Süresi Sabit disk üzerinde verilerin okunabilmesi için, önce ilgili sektöre ait kafanın bu kısma erişmesi gereklidir Kafanın sabit disk üzerindeki herhangi bir bölüme ulaşması için gereken bu süre erişim süresidir ve milisaniye ile ifade edilir Daha düşük bir erişim süresi daha hızlı bir sabit disk demektir Dönüş hızı ile ters orantılı şekilde azalmaktadır Ancak dönüş hızı dışında kullanılan disk erişim teknolojisi, önbellek nitelikleri ve önbellek miktarı ile de alakalıdır NCQ: Native Command Quening Intel ve Seagate tarafından birlikte yazılıp geliştirilen SATA Native Komut Sıralaması dır Sadece SATA disklerde uygulanabilen bir komut protokolüdür Birden çok komutun disk içinde aynı anda yer almasını sağlar NCQ, sabit disk bir komut için veri araştırırken, aynı anda ilave komutlar verilmesini sağlayan bir mekanizmaya sahiptir Sabit disk sürücü kafasının açısal ve döner konumunu kendiliğinden bilir Arama ve döngüsel gecikmeleri en aza indirgeyecek bir sonraki veri transferini seçer Yeni Elendi Verinin Korunması ve RAID Bilgisayardaki en önemli ve değerli şey verilerdir Yedekleme çözümüne fırsat kalmayacak şekilde sabit disklerin bozulması, geri dönüşü olmayan veri kayıplarına neden olabilir Bunun için disk ve/veya disk kontrolcüsü bazında çeşitli yedeklemeli çalışma sistemleri geliştirilmiştir Bu sistemler, çoklu disk kullanımına dayanır ve güvenliğin yanı sıra performans artışı da sağlanır RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk) bu amaçla kullanılan bir sistemdir ve çeşitli uygulamaları vardır RAID RAID (Bağımsız Disklerin Tekrarlı Dizilimi), diskler arasında veri kopyalama veya paylaşımı için birden fazla sabit diski kullanarak yapılan veri depolama tasarısıdır. Tek diske göre, RAID in yararı, veri bütünlüğünü, hata toleransını, iş çıkarma yeteneğini ve toplam disk kapasitesini artırmasıdır. Özgün uygulamalarda, anahtar avantajı disk kapasiteyi artırmakla beraber disk performansını da yükseltmesi ve verileri eş zamanlı olarak yedeklemeyi sağlamasıdır. RAID, tek bir mantıksal birime çoklu diskleri birleştirir. Böylece işletim sistemi birçok farklı sabit disk görmek yerine sadece bir tane görür. RAID RAID sunucu tabanlı bilgisayarlarda tipik olarak kullanılır ve genellikle aynen boyutu ayarlanmış disk sürücüyle tamamlanır. RAID şartnamesi birtakım prototipleri RAID düzeyleri veya disk bileşimlerini önermekteydi. Her birinin teorik avantajları ve dezavantajları vardı. Yıllar içinde, RAID kavramının farklı yürütmeleri ortaya çıktı. Çoğu orijinal hallerinden farklılaştı ama numaralandırılmış adlar kaldı. Temel RAID kavramlarını kullanan herhangi bir sistem güvenlik, kapasite veya performans için fiziksel disk uzayını birleştiriyorsa buna RAID Sistem denir. RAID 0: Disk Stripping Disk şeritleme yöntemi, en az 2 sürücü gerektirir Her hangi bir güvenlik sunmaz; disklerden birinin çökmesi durumunda veri kaybedilir Veri bir kerede birden fazla sabit diske bölünerek yazılır Yazma ve okuma hızı artar 8

9 RAID 1: Disk Mirroring / Duplexing Disk aynalama / ikizleme yöntemidir ve en az 2 disk gerekir Çift olmak koşuluyla herhangi bir sayıda sürücüyle de çalışabilir Birincil olarak kullanılan diskin kopyası, diğerine üretilir Mirror da aynı kontrolcü kullanılırken, duplex de farklı kontrolcü kartlar kullanılır Dezavantajı, yer israfıdır; 100 GB veri saklamak için iki adet 100 GB sabit disk gerekir RAID 3 ve 4: Dedicated Disk Stripping RAID 2: Çoklu Denklik Sürücüsüyle Disk Şeritleme Anlamsız bir fikir olarak kalmış ve asla pratik olarak kullanılmamıştır RAID 3 ve 4: Atanmış Denklik ile Disk Şeritleme RAID 3 ve 4 arasındaki fark önemsizdir RAID 2 nin aksine kısa süreli de olsa kullanım şansı yakalamışlardır Ancak RAID 5 kısa sürede bunların yerini almıştır RAID 5: Striped Parity Disk Stripping Bölüştürülmüş denklik ile disk şeritleme yöntemidir RAID 5 ile veri ve denklik bilgisi sürücülere dağıtılır Aynı zamanda sürücü alanını da daha verimli kullanmaktadır En yaygın RAID türüdür ve en az 3 adet disk gereklidir Sabit disklerinizden birisi kaybedilirse sorunlu disk yenisi ile değiştirilip dizinlerin yeniden oluşturulması sağlanır Tekrar oluşturma tamamlanana kadar veriler yine risk altındadır RAID 6: Dual Striped Parity Disk Stripping Dağıtılmış eşlik ile süper disk şeritleme yöntemidir RAID 6, RAID 5 in fazladan denklik verisi eklenmiş halidir En az 5 sürücü gerekmektedir Sistem aynı anda 2 sürücü kaybını sorunsuz karşılayabilir Çoklu RAID Çözümleri İlk RAID seviyeleri sonrasında, farklı RAID lerin birleştirilmesi fikirleri doğmuştur RAID 0+1, 2 çift stripping uygulanmış sürücünün aynalanmasıdır RAID 1+0, 2 çift aynalanmış sürücünün stripping yapılmasıdır Farklı RAID kombinasyonlarıyla üretilen RAID çözümlerine çoklu RAID çözümleri adı verilir Çoklu RAID örnekleri de kısmen kullanım alanına sahip olsalar da, RAID 0, 1 ve 5 tekli çözümlerine kıyasla çok nadirdirler RAID in gerçeklenmesi RAID seviyeleri veri güvenliği ve hız için faklı yöntemler sunar Bu yöntemlerin nasıl uygulanacağına değinmezler RAID kurulumunda binlerce farklı yöntem kullanılabilir Kullanılacak yöntem büyük ölçüde istenilen RAID seviyesine, kullanılan işletim sistemine ve mali duruma bağlıdır Disk tercihi açısından geçmişte SCSI ilk seçenekti, ancak SATA günümüzde karşılaştırılabilir bir çözümdür 9

10 Donanımsal ve Yazılımsal RAID Veri güvenliği ve hız söz konusu ise donanım kullanılır Özel kontrol birimleri kullanılır İşletim sistemi tüm diskleri tek parça olarak görür Ücret faktörü performanstan önemliyse yazılım ön plana çıkar Yazılımsal RAID de özel kontrol birimlerine gerek yoktur İşletim sistemi tüm disklerin farkındadır Bunları tek parça olarak birleştirir Sabit Disklerin Montajı Sabit diskin ilgili yuvaya yerleştirilmesi ile, güç ve veri bağlantılarının yapılmasından oluşan 2 temel adımı vardır Ayrıca bazı sürücülerde, jumper ayarlamaları yapılmalıdır Masaüstü bilgisayar kasalarında 3.5 sürücüler için standart montaj yuvaları bulunur Hangi yuvanın kullanılacağı, kullanılacak kablo uzunluklarına ve imkanına göre seçilmelidir Bazı kasalarda disk yuvaları sökülüp kasa dışına çıkarılabilir Yuvaların yatay veya dikey olması mümkündür ve bu bir sorun teşkil etmez PATA Sürücülerde Jumper Ayarları Jumper ayalarını kasa içerisinde yapmak çok zordur Montaj işlemi öncesinde bu ayarları yapmalısınız Sabit diskin genelde üst yüzeyinde, jumper konumlarının hangi moda karşılık geldiği yazılıdır Cable Select modu, master ve slave ayarını cihazın PATA kablosundaki konumuna göre otomatik belirlenmesini sağlar SATA Sürücülerde Hız Jumper Ayarı Bazı durumlarda SATA II disklerin SATA I modunda çalıştırılması gerekebilir ve bu bir jumper ile ayarlanır Bu jumper ayarını da gerekli ise mutlaka montaj işlemine başlamadan gerçekleştirin Diskin Yuvaya Yerleştirilmesi Eğer sökülebilir bir yuva var ise, öncelikle bu yuvayı sökün ve sabit diski kasa dışında yuvaya monte edin Eğer sökülebilir bir yuva yok ise, genişleme kartları ve ekran kartının yuvanın önünü kapatmadığından emin olun Eğer engel teşkil ediyorsa, genişleme kartlarını sökün veya yeni bir sistem topluyorsanız, önce sabit diskleri yuvalarına takın Enerji ve Veri Bağlantıları PATA ve bazı SATA sürücüler molex güç bağlantısı kullanırlar SATA sürücüler ise 12 pin özel bir güç bağlantısı kullanır Eğer SATA sürücülerde molex veya molexden çevirici ile enerji bağlantısı yapılırsa, hotplug özelliği kullanılamaz Kabloların hepsi anahtarlanmıştır ve sadece uygun olan yuvaya tek yönde takılabilirler 10

11 Dizüstü Bilgisayarda Sabit Disklerin Bağlanması Yaygın olarak 2.5 boyutunda diskler kullanılır Bilgisayarın alt yüzeyindeki özel bir kapağın altında yer alır Kapağın altında sabit diskin monte edildiği özel bir çerçeve bulunur ve bu çerçeve notebook kasasına vidalanmıştır Veri ve güç bağlantısı için bir kablo yoktur Çerçeve üzerinde yer alan ve yatay hareketi sağlayan tutamaçlar ile pinler direkt olarak bir sokete yerleştirilir Bazı modellerde montaj yeri yan yüzeyde yer alır Çerçevenin boyutu ve montaj şekli üreticiden üreticiye değişebilir SCSI Disklerin Bağlanması SCSI aygıtların montajı için 3 temel gereksinim vardır Sürücülerle çalışan bir kontrol birimi Kontrol birimi ve sürücü için SCSI ID ayarlamaları SCSI şerit kablo ve güç kablosu bağlantılarının yapılması Veri kablonun ters takılması diske, veriye yada her ikisine de zarar verebilir Ayrıca gerekli ise hat sonlandırıcılar takılmalıdır CMOS Ayarları ve Sürücüler Tüm ATA sabit diskler için BIOS ayarları sadece aygıtı açık veya kapalı duruma getirmekten ibarettir SCSI aygıtlar için ise yazılımsal sürücüler ya da sunucu adaptör için firmware gerekmektedir CMOS Kontrolleri Bir sürücün çalışması için disk kontrolcülerin aktif olması gerekir; güç tasarrufu için bazı kontrolcüler kapalı olabilir Her disk slotu için otomatik tanıma açık ise, diskler otomatik olarak listelenecektir Disk kurulum ve yapılandırma, sonraki bölümün konusudur Bilgisayarın Sabit Diskten Açılış İşlemi Bilgisayarın açılışında POST işlemi sonrasında CMOS da belirtilen sıra ile sabit disk veya benzer ortamlar kontrol edilir Sabit diskler kontrol edilirken, diskin ilk tarafında bulunması beklenen MBR (Master Boot Record) bölümü aranır MBR bölümü yok ise tanımlanan diğer sürücüler kontrol edilir MBR bölümü bulunur ise, buradaki tanımlı yazılım çalıştırılır Hibrit Sabit Diskler Standart 2.5 dizüstü sabit disklerine 128 MB veya 256 MB flash bellek eklenmesiyle oluşturulan disklerdir Bu sürücüler sistem açılışını yarı zamana indirebilmektedirler Disklerin sürekli dönmek zorunda olmamaları taşınabilir bilgisayarda dk. fazladan batarya süresi sağlamaktadır 11

12 SSD: Solid State Drive NAS: Network Attached Storage Bu tür, tamamen flaş bellekten oluşturulmuştur Düşme ve sarsılma sonrası içindeki verilerin kaybolması veya diskin bozulması sonuçlarını önlemeyi amaçlar İçinde hareketli bir parça olmaması en önemli avantajıdır Normal sabit diskler, 2 ms içinde 350 G'ye dayanabilirken, SSD'ler 0,5 Milisaniye içinde 1500 G'ye dayanabilmektedir 2.5 dizüstü diskleri 2 Watt harcarken, SSD'ler 0,5 Watt harcar Standart diskler 0/60 o C'de çalışırken, SSD'ler -25/85 o C'de çalışabilir Herhangi bir ağa doğrudan bağlanabilen ve merkezi veri sunucusu hizmeti üstlenen depolama teknolojisidir İstemci/sunucu ilişkisini esas alır Gömülü bir işletim sistemi kullanırlar Değiştirilebilir diskler dışında sabit bir donanıma sahiptirler Dosya sunucularında olması beklenen bir çok özelliği sunarlar Yeni Eklendi 12