BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ DİSK SÜRÜCÜLERİ 481BB013 Ankara, 2012

Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmış bireysel öğrenme materyalidir. Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiştir. PARA İLE SATILMAZ.

İÇİNDEKİLER AÇIKLAMALAR... ii GİRİŞ... 1 ÖĞRENME FAALİYETİ 1... 3 1. SABİT DİSKLER... 3 1.1. Sabit Diskin Yapısı ve Çalışması... 6 1.2.1. Disk Üzerine Veri (Bitlerin) Yazılması ve Disk Üzerinden Veri Okunması... 8 1.2. Sabit Disk Çeşitleri... 10 1.2.1. IDE-EIDE (ATA)... 11 1.2.2. SCSI... 13 1.2.3. SATA... 14 1.3. Sabit Disk Montajı... 16 UYGULAMA FAALİYETİ... 21 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME... 24 ÖĞRENME FAALİYETİ 2... 26 2. FLOPPY (FERROMANYETİK) DİSKLER... 26 2.1. Disket ve Disket Sürücüsü... 26 2.1.1. Disketin Yapısı ve Çalışması... 27 2.1.2. Disket Sürücünün Yapısı ve Çalışması... 28 2.1.3. Disket Sürücünün Görevi... 29 2.2. Zip Sürücüsü... 30 2.2.1. Zip Sürücünün Yapısı ve Çalışması... 30 2.2.2. Zip Sürücünün Görevi... 31 2.3. Teyp Yedekleme (Tape Back-Up) Sürücüleri... 32 UYGULAMA FAALİYETİ... 34 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME... 36 ÖĞRENME FAALİYETİ 3... 37 3. OPTİK DİSKLER... 37 3.1. CD-ROM ve CD-Writer Sürücüler... 38 3.1.1. CD nin Yapısı... 38 3.1.2. CD Sürücünün Yapısı ve Çalışması... 40 3.1.3. Kaydedilebilir CD lerin Yapısı... 41 3.1.4. CD Kaydedicilerin Yapısı ve Çalışması... 43 3.2. DVD-ROM ve DVD-Writer Sürücüler... 44 3.2.1. DVD nin Yapısı... 44 3.2.2. DVD Sürücünün Yapısı ve Çalışması... 46 3.3. HD-DVD ve Blu-Ray Sürücüler... 47 UYGULAMA FAALİYETİ... 50 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME... 53 MODÜL DEĞERLENDİRME... 55 CEVAP ANAHTARLARI... 57 KAYNAKÇA... 59 i

AÇIKLAMALAR KOD 481BB013 ALAN Bilişim Teknolojileri DAL/MESLEK Bilgisayar Teknik Servis MODÜLÜN ADI Disk Sürücüleri Veri depolama aygıtlarından disk sürücülerinin özelliklerini MODÜLÜN TANIMI ve montajını anlatan öğrenme materyalidir. SÜRE 40/16. ÖN KOŞUL Bellek birimleri modülünü almış olmak YETERLİK İç donanım sürücülerini monte etmek Genel Amaç Bu modülle gerekli ortam sağlandığında disk sürücülerini tanıyabilecek ve montajını yapabileceksiniz. Amaçlar 1. Hardisk Sürücülerini (HDD) tanıyacak ve montajını MODÜLÜN AMACI yapabileceksiniz. 2. Floppy Sürücülerini (FDD) tanıyacak ve montajını yapabileceksiniz. 3. Optik Sürücülerini (CD-DVD) tanıyacak ve montajını yapabileceksiniz. Ortam: İnceleme işlemlerinin yapılabileceği Statik EĞİTİM ÖĞRETİM elektrikten arındırılmış bir bilgisayar kasası ORTAMLARI VE Donanım: Harddisk, Disket Sürücü, CD-DVD sürücü, düz DONANIMLARI yada yıldız uçlu tornavida ve Bilgisayar donanımlarını birbirine bağlayan bağlantı kabloları ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME AÇIKLAMALAR Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonra verilen ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda ölçme aracı (çoktan seçmeli test, doğru-yanlış testi, boşluk doldurma, eşleştirme vb.) kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek sizi değerlendirecektir. ii

GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Modül sonunda edineceğiniz bilgi ve becerilerle veri depolama ünitelerinin özellikleri ve montajı hakkında bilgi sahibi olabileceksiniz. Bilgisayar teknolojisi dünyanın en hızlı gelişen teknolojilerindendir. Bu gelişim içerisinde bilgisayar donanım elemanlarının özellikleri hakkında bilgi sahibi olmak gerekmektedir. Günümüzde teknolojinin hızlı bir şekilde gelişmesiyle birlikte harddisklerin, optik sürücülerin ve manyetik disklerin özellikleri değişmekte ve gelişmektedir. Bu modülü başarıyla tamamlayarak veri depolama üniteleri hakkındaki gelişmeleri rahatlıkla takip edebilecek seviyeye ulaşacaksınız. Karşılaştığınız farklı durumlarda neler yapılabileceği hakkında genel fikirler edineceksiniz. Modülde anlatılanlardan farklı durumlarla karşılaştığınızda araştırma yapıp var olan bilgilerinize yeni bilgiler ekleyerek bilgilerinizi güncelleyerek yeni durumun gerektirdiği çözümleri üretebilirsiniz. Modüldeki bilgiler, siz değerli öğrencilerin kendi mesleki alanlarında bu bilgileri yerli yerince kullanmalarını ve öğrenmede kolaylık sağlamalarını amaçlamaktadır. 1

2

ÖĞRENME FAALİYETİ 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ 1 Manyetik disk sürücülerinden, harddiskler (HDD) hakknında bilgi sahibi olarak montajını yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Eski sabit disk sürücüler ile yeni sabit disk sürücülerinin arasındaki teknolojik farklılıkları ve yaşanan değişiklikleri araştırınız. Araştırma sonuçlarınızı öğretmene teslim edecek veya sınıfta sunacak şekilde hazırlayınız. 1. SABİT DİSKLER Sabit disk sürücüleri; dizüstü bilgisayarlarda, masaüstü bilgisayarlarda, süper bilgisayarlarda, sunucularda ve el kameralarında verilerin sürekli olarak saklanmasını sağlayan donanım elamanıdır. İşletim sistemleri ve sürekli çalışması gereken yazılımlar sabit disk üzerinde tutulur. Resim 1.1: 3.5 İnchlik sabit diskin görünüşü Sabit Disklerin temel görevi, içerisine yazılan bilgiyi tutmak ve istenildiği zaman bu bilgileri geri vermektir. Sabit diskler aslında basit birer mıknatıstır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte sabit diskler, hibrid sabit disk ve bütünleşmiş flaş bellekten oluşan Solid State Drive ye dönüşmüştür. Sabit diskler, dönen disklerden oluşan cihazlardır. Bu disklerin yüzeyleri manyetik özelliğe sahiptir. Bu diskler üzerinde bilgisayar verisi olan 1 ve 0 lar meydana gelir. Sabit 3

diskleri anlayabilmek için elektromanyetizma ve verilerin manyetik olarak oluşturulmasını bilmek gerekir. Elektromanyetizma Resim 1.2: Sabit diskin iç ve dış görünüşü İletken bir telin içinden geçen elektrik akımı, telin etrafında elektromanyetik alan oluşturmaktadır. Elektromanyetizma, dalga biçiminde yayılan bir enerji biçimidir. Tüm elektrikli cihazlar gürültü (noise) diye adlandırılan istenmeyen elektromanyetik dalgalar yayar. Çoğu bilgisayar bileşeninin elektromekanik tasarımında kablolara, işlevsel olmayan teller eklenir. Böylece gürültü etkisi azaltılır. Şekil 1.1: Disk sürücüsü için kullanılan veri (data) kablosunda gürültünün önlenmesi Elektromanyetik dalgalar ışık hızında hareket ederler. Frekans cinsinden ölçülürler. Frekans bir saniyede üretilen dalga sayısıdır ve birimi Hertz (Hz) dir. Bir elektromanyanyetik dalganın frekansı dalga boyu ile ters orantılıdır. Dalga boyu, bir sinyalin zaman ekseninin aynı anında, aynı fazda hareket eden iki noktası arasındaki uzaklık olarak ifade edilir. Sinyal frekansı yükseldikçe dalga boyu azalır. 4

Şekil 1.2: Dalga boyu ve frekans İletken bir tel, manyetik alan etkisine sahip bir mıknatıs etrafında hareket ettirildiği zaman, telin içinde elektrik akımı (AC-Alternating Current) oluşur. Benzer şekilde elektromanyetik alanlar, alan içinde hareket eden nesnelerin şeklinden, yapısından ve yakınlığından etkilenir. EM (Elekto Manyetik) dalganın genliğinde ve frekansında meydana gelen bu değişimler belirlenebilir. Şekil 1.3: A) Akım oluşumu B) EM dalgalarının etkilenmesi Elekromanyetik dalgalar, veri taşımak için kullanılmak istendiğinde dalga biçimide değişiklikler yapılır. Frekans modülasyonunda temel dalganın frekansı, genlik modülasyonunda ise temel dalganın genliği değiştirilerek veri taşıma işlemi gerçekleştirilir. Bir sinyalin taşıyacağı veri miktarı, elektromanyetik dalganın frekansına bağlıdır. Frekansın artması daha fazla veri iletimi anlamına gelir. Şekil 1.4: EM dalganın değiştirilme (modülasyon) teknikleri 5

1.1. Sabit Diskin Yapısı ve Çalışması Sabit disk sürücüler döner disklerden meydana gelmiştir. Her diskin yüzeyi, manyetik alan etkisine sahip, manyetik bir bantla kaplanmıştır. Disk plakaları manyetik olmayan alüminyum ya da cam gibi malzemelerden yapılmaktadır. Disklerin yüzeyine çok yakın okuma/ yazma kafaları vardır. Her kafanın üzerinde Mapnetorezistif (MR) bir alğılayıcı bulunmaktadır. Resim 1.3: Yazma/okuma kafasının büyütülmüş görüntüsü Yazma/okuma kafası, diskin yüzeyinden geçtikçe MR algılayıcısında direnç değişimi meydana gelir. Analog direnç değişimi değerlendirilip sayısal verilere çevrilir. Resim 1.4: Taşıyıcı kol ve disklerin yandan ve üstten görünüşleri Sabit diskin içinde, disklerin bağlı olduğu bir iğne vardır. Diskler arasında ortak bir kola bağlı bulunan yazma/okuma kafası bulunur. Taşıyıcı kol, kafaların yay şeklinde hareket etmesini sağlayarak tüm yüzeyin okunmasını sağlar. Böylece her bir kafa karşılık geldiği diskin tüm yüzeyini tarayabilir. Diskleri döndüren iğne, yazma/okuma kafasını hareket ettiren taşıyıcı kol ve yazma okuma işlemi elektronik konrol kartları ile denetlenir. Sabit diskin kapasitesini arttırmak için disk sayısı arttırılabilir. 6

Resim 1.5: Yazma/okuma kafasi ve taşiyici kol Kafaları taşıyan hareketli kol çok hızlı hareket eder. Bu işlem yüksek hızlı doğrusal motor ile gerçekleşir. Aynı şekilde sabit disk, plakalarıda çok hızlı hareket eder. Bu diskin dönme sayısına devir sayısı denir. Devir sayısı RPM (Revolation per minute dakika başına devir sayısı) olarak birimlendirilir. 3600 rpm, 5400 rpm, 7200 rpm ve 10000 rpm disk dönüş hızlarına sahip sabit disk sürücüleri üretilmiştir. Sabit disklerde kapasitede önemli yer turmaktadır. En küçük anlamlı bilgi kümesi olan Byte ın üst katları ile kapasiteleri ifade edilir. Bilgisayar terminolojisinde veri kapasitesini belirten byte birimi 1024 ün katlarıyla (ikilik sayı sistemine göre 2 10 =1024) anılır. Katlar K (Kilo), M (Mega), G (Giga), T (Tera) şeklinde ilerlemektedir. Sabit disk verisi, binary (ikilik) sistemde yaklaşık olarak %7 oranında azalır. Yani 100 GB lik sabit disk verisi ikilik sistemde yaklaşık 93 GB yapmaktadır. Byte dönüşüm işlemi: 1KByte = 1024 Byte, 1MByte = 1024 KByte = 1048576 Byte, 1GByte = 1024 MByte = 1048576 KByte = 1073741824 Byte Disk plakaları üzerinde toz, tüy, nemlenme ve buhar gibi kirlenmeye neden olan unsurların kesinlikle olmaması gerekir. Yazma/okuma kafası ve disk yüzeyi arasında gözle fark edilemeyecek kadar küçük bir boşluk bulunmaktadır. Bu boşluğun arasına, hiçbir yabancı nesnenin girmemesi gerekir. Yazma/okuma kafasının herhangi bir nedenden (sallantı, düşme vb.) disk yüzeyine değmesi sonucunda, ilgili bölge hasar görebilir. Bu durumda BAD SECTOR diye adlandırılan ölü bölgeler oluşur. Bu ölü bölgeler, fiziksel nedenlerle oluştuğu için kurtarılması mümkün değildir. Bad sector sayısının artması sabit diskin çalışmasını veya işletim sistemi kurulumunu engeller. Sabit disk kullanılmadan önce formatlama işlemi yapılması gerekir. Sabit diskin formatlanması yazılacak bilgilerin nereye ve hangi standartlarda yazılacağını belirler. Formatlanmamış sabit disk üzerine bilgi kümeleri yazmak mümkün değildir. 7

Şekil 1.5: Disk üzerinde iz (track) ve kesim (sector) oluşturulması Sabit disk üzerinde bilgiler, iz (track) ve kesim (sector) diye adlandırılan alanlarda tutulur. Şekil 1.14 te izler sarı renkte ve sektörler mavi renkte gösterilmiştir. Her bir sector sabit sayıda byte tutar. Sektör ve izler düşük seviyeli formatlama (low-level formatting) işlemiyle plakalar üzerinde oluşturulur. Her bir sektörün başlangıç ve bitiş noktaları plakalar üzerine yazılır. Düşük seviye formatlama işlemiyle sabit disk, byte bloklarını tutacak duruma hazırlanır. Bu işlemden sonra yüksek seviyeli formatlama (high-level formatting) işlemi gerçekleştirilir. Yüksek seviyeli formatlama işlemiyle sektörlere FAT (File Allocation Table Dosya Ayırma Tablosu) gibi dosya depolama yapıları yazılır. Böylece sabit disk, üzerine dosya yazılabilecek duruma getirilmiş olur. Okuma kafasının veriye ulaşmasıyla bu verinin ana sisteme ulaşması arasında geçen zamana aktarma süresi denir. Sabit disklerde veriler okuma kafasında okunduktan sonra, sabit diskin içinde yer alan ön belleğe aktarılarak oradan ana sisteme iletilirler. Ön bellek, işlemler sırasında zaman kaybını önlemek için kullanılır. Sabit disk üreticileri okuma yazma kafasından ön belleğe ve ön bellekten ana sisteme iletim hızlarını ayrı olarak belirtmektedir. Ön belleğe iletim hızı Mbit/sn, ana sisteme iletim hızı ise MB/sn cinslerinde ifade edilir. 1.2.1. Disk Üzerine Veri (Bitlerin) Yazılması ve Disk Üzerinden Veri Okunması Disk üzerine veri yazılması ve okunması işlemi gerçekleşirken 2 teknoloji kullanılmaktadır. Bunlar, yatay kayıt teknolojisi ve dikey kayıt teknolojisidir. Aşağıda anlatılan yazma ve okuma işleminde, bilgilerin manyetik yüzey üzerinde yatay olarak oluşturulması anlatılmıştır. 8

Şekil 1.6: Verilerin dikey yönde oluşturulması Demir parçacıklar disk üzerine rastgele dağıtılmıştır. Veri olarak kaydedilmesi için yazma/okuma kafasına elektrik akımı verilir. Demir parçaçıkları pozitif ve negatif kutuplara göre sıralanır ve manyetize olmuş olurlar. Böylece 0 ve 1 bilgileri elde edilmiş olur. Şekil 1.7: 1 ve 0 bilgisinin elde edilmesi Veri okumak için yazma/okuma kafasına elektrik gönderilmez. Diskin kaplamasında yer alan manyetize olmuş parçacıkların her biri küçük bir mıknatıs gibi manyetik alan oluşturular. Yazma/okuma kafası manyetik alan içinden geçtikçe 1 ve 0 bilgilerini tutan bandların polaritelerine bağlı olarak kafanın, bobin sargısında değişen yönde akım oluşur (şekil 1.9). Akım yönünde meydana gelen değişimin, bilgisayar tarafından algılanması sonucu 1 ve 0 bilgileri elde edilir. 9

Şekil 1.8: Manyetik disk üzerinde okuma işleminin gerçekleştirilmesi 1.2. Sabit Disk Çeşitleri Teknolojinin gelişmesiyle yeni sabit diskler HDD (Hard Disc Driver) dışında, SSD (Solid State Driver) ve HHD (Hybrid Hard Driver) olarak piyasada kullanlımaya başlandı. HDD sabit diskler mekanik yapıya sahip oldukları için bant genişliği sınırlanmaktadır. Çünkü dönüş hızları ve eksensel hareket kabiliyetleri, elektronik yapılara göre oldukça düşüktür. Fakat veri kurtarma kabiliyeti en iyi sabit disk modelleridir. Resim 1.6: SSD (Solid State Driver) sabit disk SDD sabit diskler verileri SDRAM ve flash hafıza yapılarında tutan sürücülerdir. Mekanik parçaları olmadığı için performansı daha iyi, sessiz çalışmakta ve güç gereksinimi daha düşüktür. Dezavantajı veri kurtarma olanaklarının az olmasıdır. HHD sabit diskler, SSD ve HDD karışımı melez bir yapıya sahiptirler. HHD sabit diskler, flash hafıza içeren yüksek boyutta tampon belleğe sahip sabit disklerdir. Mekanik sisteme göre daha hızlı olan flash yapı kullanılarak disk erişimlerindeki bekleme süreleri azaltılmaktadır. 10

Fiziksel olarak tüm HDD çeşitleri birbirine benzerler ve aynı boyutlardadır. Bunları birbirinden ayırt etmek için güç ve veri kablo soketlerine bakılır. Bağlandıkları arayüz açısından farklılık gösterirler. Sabit disklerin bilgisayarla iletişimi için çeşitli arabirimler vardır. Sabit diskin bilgisayara bağlanabilmesi için hem sabit diskin hem de bilgisayarın o arabirimi desteklemesi gerekmektedir. Sabit disklerin üretiminde çok sayıda farklı ara birim kullanılır ve bu ara birim üzerinden veri iletimi gerçekleştirilir. Sabit diskler, kendilerine erişim sağlanılan teknolojiyle anılırlar. Bu teknolojiler günümüz itibariyle şu şekildedir: ATA (IDE-EIDE), Serial ATA, SCSI, SAS, FireWire, USB ve Fiber Channel. 1.2.1. IDE-EIDE (ATA) Advanced Technology Attachment kelimelerinin baş harflerinden oluşan ATA, kişisel bilgisayarlarda harddisk ve CD-ROM gibi depolama aygıtlarıyla bilgisayar arasında veri iletişimi gerçekleştiren bir arayüz standardıdır. ATA kısaltması için farklı kısaltmalar yaygın biçimde kullanılmaktadır (IDE, ATAPI ve UDMA). 2003 yılında Seri (Serial) ATA standardının duyurulmasıyla birlikte ATA standardı, paralel ATA (PATA) olarak anılmaya başlanmıştır. Şekil 1.9: IDE kablosu ve bağlantı soketinin resmedilmiş görüntüsü PATA standardı maksimum 46 cm mesafeye izin verdiğinden dahili donanımlarda kullanılmıştır. PATA kabloları 40 ve 80 telli üretilmiştir. Resmiyette ATA olarak ifade edilen standart, piyasada IDE (integrated Drive Electronics Tümleşik sürücü Elektroniği) olarak anılır ve 39 pinlidir. IDE denilmesinin nedeni, teknoloji olarak daha yeni oluşu ve elektronik kontrol kartı sabit disk üzerine monte edilmesidir. İlk ATA sürücüler için kontrol kartları ISA yolunu bağlanan harici bir kart kullanmaktaydı. IDE standardının ardından EIDE standardı geliştirildi. EIDE standardı sayesinde 4 farklı cihazı bilgisayara bağlamak mümkün olmuştur. Eskiye uyum sağlanması gerekçesiyle 4 yerine 2 cihaz kullanılmıştır. Ancak veri depolama sınırı 8.4 GByte a çıkarılmıştır. Sabit diskler için kullanılan bu standart zaman içerisinde diğer yedekleme ve taşınabilir kayıt cihazlarında kullanılan bir standart olmuştur. 11

Resim 1.7: IDE bağlantısı Hafızaya erişimde yaşanan gelişmeler sonucu, DMA-(Direct Memory Access) teknolojisi geliştirilmiştir. Böylece CPU nun disk sürücüsüne veri yazma ve okuma için harcaması gereken işlem süresi, büyük ölçüde azaltılmıştır. DMA teknolojisi, disk kontrolcüsüne CPU yu atlayarak veriyi doğrudan hafızaya yazma olanağı sağlamıştır. Standart İsmi ATA-1 ATA-2 Diğer İsimleri ATA, IDE EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA Eklenen İletim Modları PIO 0,1,2(3.3,5.2,8.3) Tek-sözcüklü DMA 0,1,2 (2.1, 4.2, 8.3) Çok-sözcüklüDMA0(4.2) PIO 3,4: (11.1, 16.6) Çok-sözcüklü DMA 1,2 (13.3, 16,6) ATA-3 EIDE PIO 3,4: (11.1, 16.6) Çok-sözcüklü DMA ATA/ ATAPI-4 ATA/ ATAPI-5 ATA/ ATAPI-6 ATA/ ATAPI-7 ATA/ ATAPI-8 ATAPI-4, ATA-4, Ultra ATA/33 ATA-5, Ultra ATA/66 ATA-6, Ultra ATA/100 ATA-7, Ultra ATA/133 1,2 (13.3, 16,6) Ultra DMA 0,1,2 (16.7, 25.0, 33.3) Ultra-DMA/33 Ultra DMA 3,4 (44.4, 66.7) Ultra DMA 66 UDMA 5 (100) Ultra DMA 100 UDMA 6 (133) Ultra DMA 133 SATA/150 12 En Üst Boyutları 528 MB a kadar 8.4 GB a kadar 137 GB a kadar 144 PB a kadar Diğer Yeni Özellikleri 24-bit LBA 28-bit LBA () S.M.A.R.T., Güvenliği CD-ROM gibi cihazlara ATAPI paketi komutları üzerinden destek verilmesi 80-telli kablolar ATA-8 SATA/300 SATA 2.0 Tablo 1.1: ATA arayüzünde meydana gelen değişim ANSI Referans Adı X3.221-1994 (1999 dan beri kullanım dışı) X3.279-1996 (2001 den beri kullanım dışı) X3.298-1997 (2002 den beri kullanım dışı) NCITS 317-1998 NCITS 340-2000 48-bit LBA NCITS 347-2001 SATA 1.0 NCITS 361-2002

ATA sürücüleri taşıyabilecekleri veri kapasitesiyle ilgili sürekli engellerle karşılaşmıştır. Teknolojik gelişmelerle adresleme sistemleri ve programlama teknikleri bu engelleri aşmalarını sağlamıştır. Örneğin: Yüksek kapasiteli bir sabit disk sürücüsünün, BIOS tarafından doğru şekilde algılanmaması durumunda, BIOS güncellemesi yapmanız 137 GByte a kadar verinin algılanmasını sağlamıştır. 1.2.2. SCSI skazi diye okunan bu veri iletim standardı, Small Computer System Interface kelimelerinin baş harflerinden gelir. ATA standardına göre yeni bir standard olup ilk kez 1986 yılında kullanıma başlanmıştır. Şekil 1.10: SCSI simgesi SCSI teknolojisi; sabit disk sürücülerinde, kaset sürücülerinde, optik sürücülerde, yazıcı ve tarayıcı gibi harici çıkış cihazlarında da yaygın olarak kullanılan bir standarttır. Yeni nesil ATAPI standartlarının geliştirilmesi, USB ve FireWire standartlarının ortaya çıkması nedeniyle daha karmaşık ve daha pahalı olan SCSI arayüzü, kişisel bilgisayar kullanıcıları için cazip bir teknoloji olmaktan çıkmıştır. İş istasyonları ve sunucularda, sunduğu yüksek veri hızı oranları, çok sayıda cihaz bağlanabilme özelliği nedeniyle kullanımını sürdürmektedir. SCSI ve ATA Karşılaştırması: SCSI tabanlı hard diskler, genellikle çağdaşı oldukları ATA disk sürücülerine göre daha yüksek rpm değerlerinde üretilmektedir. SCSI harddiskler, nispeten sunucu uygulamalarına yönelik geliştirildiği için ön bellekleri (cache) daha büyüktür. Sahip olduğu komut yapısı sayesinde (Command Taq Queuing), aynı anda birden fazla komutu işleyebilir. Paralel ATA da, aynı anda yalnızca tek komut işletilebilir. Seri ATA teknolojisiyle birlikte ATA da da birden fazla komut işletilebilir duruma gelinmiştir. Tek bir hat üzerine ATA ya kıyasla çok daha fazla cihaz bağlanabilir. Çoğunlukla harici kontrol kartı gerektirir. Kablo uzunluğu ATA ya göre daha fazladır. SCSI veri yolu kontrolcüsü (host controller), kendisine bağlı tüm cihazları mikroişlemciye ek yük getirmeden kontrol edebilir. Bir SCSI zincirindeki tüm cihazlar, aynı anda çalışabilme özelliğine sahiptir. Bu durum paralel ATA ya kıyaslandığında büyük bir performans farkı ortaya koyar. SCSI teknolojisini kullanan sabit diskler, ATA teknolojisini kullanan modellere göre daha pahalıdır. 13

Arayüz Veri Yolu Genişliği Saat Hızı En Fazla İş Miktarı En Fazla Kablo Uzunluğu En Fazla Cihaz Sayısı SCSI 8-bit 5 MHz 5 MB/s 6 m 8 Fast SCSI 8-bit 10 MHz 10 MB/s 1.5-3 m 8 Fast-Wide 16-bit 10 MHz 20 MB/s SCSI 1.5-3 m 16 Ultra SCSI 8-bit 20 MHz 20 MB/s 1.5-3 m 5-8 Ultra Wide 16-bit 20 MHz 40 MB/s SCSI 1.5-3 m 5-8 Ultra2 SCSI 8-bit 40 MHz 40 MB/s 12 m 8 Ultra2 Wide 16-bit 40 MHz 80 MB/s SCSI 12 m 16 Ultra3 SCSI 16-bit 40MHz DDR 160 MB/s 12 m 16 Ultra-320 SCSI 16-bit 80MHz DDR 320 MB/s 12 m 16 Tablo 1.2: SCSI arayüzünde meydana gelen değişim TCP/IP üzerinden doğrudan veri iletimi için iscsi (internet SCSI) adıyla düşük gecikmeli SCSI bloklarını, IP protokolünü kullanarak ağlar üzerinden veri gönderme işlemi gerçekleştirilmiştir. Böylece veri deposu olarak kullanılan alan ağları ya da daha büyük veri yığınları için internete bağlanarak depolanan verilerin kapasitesi yükseltilmiş olmaktadır. Resim 1.8: SAS SCSI kablosu, hard diski ve kartının görüntüsü SCSI bağlantıları, SAS (Serial Attached SCSI) standardıyla paralel veri iletişiminden seri veri iletişimene geçmiştir. Veri iletimi 3GB/s ye çıkartılmıştır. Her bir SAS portu 128 adet cihaz desteğine sahiptir. 1.2.3. SATA ATA teknolojisinin mirasçısı olarak ortaya çıkan SATA, seri veri iletişimine dayalı bir teknolojidir. Seri ATA teknolojisi olarak ifade edilmektedir. USB ve FireWire arayüzlerinden ayrı olarak PC nin içinde kullanılacak öncelikli arayüz olarak geliştirilmiştir. SATA nın, SATA1, SATA2 ve SATA3 standardları bulunmaktadır. Sonrasında geliştirilen harici SATA yla birlikte USB sabit disklere karşı yeni bir seçenek olarak piyasaya çıkmıştır. 14

Şekil 1.11: Harici (external) ve dahili (internel) SATA nın logosu SATA1, seri ATA iletişiminin ilk versiyonudur. SATA/150 olarak da bilinir. Veri yolu hızı, 1.5GHz dir ve veri iletim kapasitesi 150MB/s dir. SATA2 de veri yolu hızı 3GHz e, veri iletim kapasitesi 300MB/s ye çıkartılmıştır. SATA3 te veri yolu hızı 6GHz e, veri iletim kapasitesi 600MB/s ye çıkartılmıştır. Resim 1.9: esata, SATA ve SATA güç konnektörü SATA yapısında güç bağlantısı ve veri bağlantısı değiştirilmiştir. SATA nın güç konnektörü 15 pinlik olup üzerinde 3.3V, 5V ve 12V güç bağlantıları vardır. Her bir voltaj üçer pin üzerinden iletilir. Çünkü ince pinler, bazı cihazların çalışması için gerekli seviyede akım taşıyamaz. Ayrıca PATA güç konnektörlerini SATA güç konnektörüne çeviren dönüştürücüler de bulunmaktadır. 40 pinlik parallel veri girişi yerine, çok daha küçük boyutlarda seri veri hattı kullanılmaktadır. Seri ATA nın noktadan noktaya bağlantı özelliği sayesinde, her sürücü ana kartın SATA soketine direk bağlanır. Aynı veri yolu üzerinden birçok cihazın haberleşebilmesi için SATA host denetleyici (RAID Sürücü) bulunur. Bu denetleyici SATA sabitdisk birimlerinin çakışmadan çalışmasını sağlar. R esim 1.10: Ana kart üzerindeki SATA soketleri 15

1.3. Sabit Disk Montajı Sabit disk sücüleri farklı boyutlarda ve arabirimlerde karşımıza çıkmaktadır. Masaüstü bilgisayarlarda 3.5 (inch) olan sabit disk sürücüleri, dizüstü bilgisayarlarda 2.5 boyutlarında üretilmektedir. Biz burada EIDE, SCSI ve SATA sabit disk baglantıları için gerekli olan montaj ipuçlarını anlatacağız. Resim 1.11: PATA ara birimli sabit disk sürücüsünün bağlantı noktaları Mavi Bölge: EIDE kablosu bağlantı noktası Açık Yeşil Bölge: Master/Slave belirleme noktası Sarı Bölge: Güç kablosu bağlantı noktası Kırmızı Bölge: EIDE kablosunun üzerinde yer alan çıkıntılı noktanın denk getirileceği çentik EIDE Sabit disklerde 2 paralel ATA disk sürücüsü (sabit disk ya da CD-DVD sürücü) aynı EIDE kablosu üzerinden bağlanacağı zaman, Master ve Slave ayarlarının yapılması gerekir. Böylece aynı hattı kimin öncelikli olarak kullanacağı belirlenmiş olur. Resim 1.12: Sabit diskin kasa içine yerleştirilmesi 16

3.5 inçlik sabit diski, kasanın içindeki 3.5 inçlik yuvaya yerleştiriniz. Sabit diski yerleştirirken benzer ikinci bir cihaz bağlandığında üstünde boşluk kalacak şekilde montajı yapılmalıdır. Böylece kasa içindeki hava sirkülasyonu sabit disk için engellenmemiş olur. Eğer sabit disklerin ısınmasından endişeleniyorsanız özel olarak satılan sabit disk fanlarından kullanmanız faydalı olacaktır. Resim 1.13: EIDE kablo bağlantıları EIDE kablosunun bir ucunu sabit diske, diğer ucunu ana karta bağlayınız. EIDE güç konnektörünü taktıktan sonra sabit diski vidalayınız. Bu işlem basamakları SCSI ve SATA disk sürücüleri için de uygulanabilir. Yalnız ara birimleri farklı olduğundan bu cihazların kurulumlarıyla ilgili kitapçıkların dikkatlice incelenmesi faydalı olacaktır. SCSI Arayüzü Elemanları ve Montajları Dahili SCSI cihazların bağlanması için şerit (ribbon) kablolar kullanılır. Şerit kablolar, üzerlerine bağlanacak cihaz sayısı kadar konnektör içermektedir. Resim 1.14: İkiden fazla cihazın bağlanabildiği bir SCSI kablosu Dahili SCSI cihazlarının bağlanması, ATA ya göre daha zordur. Her bir SCSI cihazın bir ID (identity-kimlik) numarası vardır. Eğer SCSI veri yolu, 16 cihazı destekleyebiliyorsa bağlanan her cihaza 0-15 arası farklı bir numara verilir. Dahili SCSI cihazları bilgisayar içine monte etmek için bilgisayarın PCI yuvasına takılan bir kontrol kartı (Host Controller) kullanılır. 15 numara bu kontrol kartına ayrılmıştır. 17

Şekil 1.12: SCSI kontrol kartı (host controller) ve montajı Farklı SCSI versiyonları için farklı konnektörler kullanılır ve birbirleriyle uyumsuzdur. Bu uyumsuzluğun giderilmesi için adaptörler (uygunlaştırıcılar) kullanılır. Bu konnektörler genellikle 50 pin, 68 pin veya 80 pin yapısındadırlar. Seri SCSI teknolojileri ise SATA uyumlu konnektörleri kullanır. Şekil 1.13: SCSI konnektörleri Harici SCSI cihazların bağlanmasında Resim-1.14 deki gibi kalın, yuvarlak kablolar kullanılır. Bu kablolar ile harici cihazlar birbirlerini takip edecek şekilde ikinci bir konnektör yuvası bulundururlar. Zincirin halkaları gibi bağlanan cihazların haberleşebilmesi için en son cihaza uygun sonlandırıcı takılmalıdır. 18

Resim 1.15: Harici SCSI cihazları bağlamak için kullanılan kablolar SCSI sonlandırıcıları, aktif ve pasif sonlandırıcılar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Pasif sonlandırıcı standart, saat hızlarında çalışan SCSI sistemlerinde ve cihazlardan denetleyiciye (host controller) 1m den daha az mesafe olduğunda kullanılır. Aktif sonlandırıcı ise hızlı SCSI sistemleri için ya da cihazlardan denetleyiciye 1m den daha fazla mesafe olduğunda kullanılır. SATA Montajı Resim 1.16: Pasif ve aktif sonlandırıcı türleri Seri ATA teknolojisinde master/slave ayarı ortadan kaldırılmıştır. Seri ATA nın noktadan noktaya bağlantı özelliği sayesinde, her sürücü ana kartın SATA soketine doğrudan bağlanır. Bu nedenle her SATA sürücü için ayrı kablo gerekir. Ayrıca ana kart üzerinde de her cihaz için ayrı soket bulunması gerekir. Resim 1.17: SATA bağlantısı 19

Üzerinde eski SATA I (1,5Gbps) uyumlu denetleyici (host controller) bulunan ana kartlara SATA II (3Gbps) ya da SATA III (6Gbps) yapısında bir sabit disk sürücüsünün takılması durumunda, haberleşme sorunu yaşanacaktır. SATA II ya da SATA III sabit disk sürücülerinin SATA I olarak gösterilmesi durumunda bu sorun ortadan kaldırılır. Bunun için şekil 1.33 de gösterildiği gibi jumper ayarı yapmak gerekir. İlgili ayar yapıldıktan sonra sürücü ana karta takılır ve sistem çalıştırıldıktan sonra sabit disk sürücüsünün BIOS tarafından görülüp görülmediği belirlenir. Şekil 1.14: SATA 2 ve SATA 3 ün SATA 1 e dönüştürülmesi ayarı 20

UYGULAMA FAALİYETİ UYGULAMA FAALİYETİ Aşağıda verilen işlem basamaklarını takip ederek konuyu daha da pekiştirelim. Öneriler kısmı, uygulama faaliyeti için yönlendirici olacaktır. Sabit disk sürücüsünün montajını gerçekleştiriniz. İşlem Basamakları Öneriler Montaj işleminin yapılacağı PC kasasını açınız. Montajı yapılacak SATA arabirimli sabit disk sürücüsünü ve SATA kablolarını temin ediniz. Sabit diskin SATA ayarlarını yapınız. SATA I uyumlu denetleyici bulunan ana kartlara, SATA II ya da SATA III yapısında bir sabit disk sürücüsünün takılması durumunda, SATA I dönüşüm işlemi yapılmalıdır. 3.5 inçlik sabit diski kasanın içindeki 3.5 inçlik yuvaya yerleştiriniz. 21

SATA veri kablosunu sabit diske takınız. SATA güç kablosunu takınız. SATA kablosunun diğer ucunu anakarta takınız. Sabit diski kasaya vidalayınız. Sabit diskin vidalarını kasa içerisine düşmemesi için dikkatli olun. 22

KONTROL LİSTESİ Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler için Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizi değerlendiriniz. Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır 1. Sabit diskin SATA ayarlarını yaptınız mı? 2. Sabit diski kasanın içindeki yuvaya yerleştiriniz mi? 3. SATA veri kablosunu sabit diske taktınız mı? 4. SATA güç kablosunu sabit diske taktınız mı? 5. Sabit diski kasaya vidaladınız mı? DEĞERLENDİRME Değerlendirme sonunda Hayır şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız Evet ise Ölçme ve Değerlendirme ye geçiniz. 23

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Aşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlış ise Y yazınız. 1.( ) Bir diskin dönme sayısına devir sayısı denir. Devir sayısı birimi RPM dir. 2.( ) SATA 1 standardı veri yolu hızı 3 GHz ve veri iletim kapasitesi 150MB/s dir. 3.( ) ATA, harddisk ve CD-ROM gibi depolama aygıtları ile bilgisayar arasında veri iletişimi gerçekleştiren bir arayüz standardıdır. 4.( ) SDD sabit diskler mekanik yapıya sahip dönen disklerden oluşmaktadır. 5.( ) Sabit disk üzerinde bilgiler iz (track) ve kesim (sector) diye adlandırılan alanlarda tutulur. Aşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz. 6. IDE erkek konnektörü üzerinde kaç pin vardır? A) 39 B) 80 C) 79 D) 40 7. Sabit disk montajında aşağıdaki adımlardan hangisi dikkat edilmesi gereken bir adım değildir? A) 5,25 yuvaların boş olup olmadıklarını kontrol etmek. B) Montaja başlamadan önce enerjinin kesilmiş olmasını sağlamak. C) Montajı yapılacak sabit disk sürücüsünün vidalarını güvenli bir yere kaldırmak. D) Sabit disk sürücüsünü hava sirkülasyonundan faydalanacak şekilde montajlamak. 8. Aşağıdakilerden hangisi SATA nın bir standardı değildir? A) SATA1 B) Fast SATA C) SATA2 D) ESATA 9. Kişisel bir bilgisayar için aşağıdaki arabirimlerden hangisi harici disk sürücüsü bağlantısında tercih edilen bir arabirimdir? A) IDE B) SATA C) USB D) SCSI 24