Unidad de estado sólido

Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos susceptibles a golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Los SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros, y por tanto son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Tecnologías

• Celda de nivel individual (SLC): Este proceso consiste en cortar las obleas de silicio y obtener chips de memoria. Este proceso monolítico tiene la ventaja de que los chips son considerablemente más rápidos que los de la tecnología opuesta (MLC), mayor longevidad, menor consumo, un menor tiempo de acceso a los datos. A contrapartida, la densidad de capacidad por chips es menor, y por ende, un considerable mayor precio en los dispositivos fabricados con éste método. A nivel técnico, pueden almacenar solamente 1 bit de datos por celda.

• Celda de nivel múltiple (MLC): Este proceso consiste en apilar varios moldes de la oblea para formar un sólo chip. Las principales ventajas de este sistema de fabricación es tener una mayor capacidad por chip que con el sistema SLC y por tanto, un menor precio final en el dispositivo. A nivel técnico es menos fiable, durable, rápido y avanzado que las SLC. Estos tipos de celdas almacenan 2 bits por cada una, es decir 4 estados, por esa razón las tasas de lectura y escritura de datos se ven mermadas. Toshiba ha conseguido desarrollar celdas de 3 bits.

Imagen tomada de http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Slc_vs_mlc.gif

• Triple bit por celda (TLC): Nuevo proceso en el que se mantienen 3 bits por cada celda. Su mayor ventaja es la considerable reducción de precio. Su mayor desventaja es que solo permite 1000 escrituras.

Tipos

• SSD basados en RAM: En 1978, Texas memory presentó una unidad de estado sólido de 16 KB basado en RAM para los equipos de las petroleras. Al año siguiente, StorageTek desarrolló el primer tipo de unidad de estado sólido moderna. En 1983 se presentó en Sharp PC-5000, haciendo gala de 128 cartuchos de almacenamiento en estado sólido basado en memoria de burbuja. En Septiembre de 1986, Santa Clara Systems presentó el BATRAM, que constaba de 4 MB ampliables a 20 MB usando módulos de memoria; dicha unidad contenía una pila recargable para conservar los datos una vez no estaba en funcionamiento.

• SSD basados en flash: En 1995, M-Systems presentó unidades de estado sólido basadas en flash. Desde entonces, los SSD se han utilizado exitosamente como alternativas a los discos duros por la industria militar y aeroespacial, así como en otros menesteres análogos. Estas aplicaciones dependen de una alta tasa de tiempo medio entre fallos (MTBF), una capacidad de soportar agresivos golpes, cambios bruscos de temperatura, presión y turbulencias.
BiTMICRO en 1999, hizo gala de una serie de presentaciones y anuncios de unidades de estado sólido basados en flash de 18 GB en formato de 3,5 pulgadas. Fusion-io en 2007 anunció unidades de estado sólido con interfaz PCI Express capaz de realizar 100000 operaciones de Entrada/Salida en formato de tarjeta de expansión con capacidades de hasta 320 GB. En el CeBIT 2009, OCZ ha lucido un SSD basado en flash de 1 TB con interfaz PCI Express x8 capaz de alcanzar una velocidad máxima de escritura de 654 MB/s y una velocidad máxima de lectura a 712 MB/s. En diciembre de 2009, Micron Technology anunció el primer SSD del mundo, utilizando la interfaz SATA III.

• Enterprise flash drive: los enterprise flash drives (EFD) están diseñados para aplicaciones que requieren una alta tasa de operaciones por segundo, la fiabilidad y la eficiencia energética. En la mayoría de los casos, una EFD es un SSD con un conjunto de especificaciones superiores. El término fue acuñado por EMC en enero de 2008, para ayudarles a identificar a los fabricantes SSD que irían orientados a mercados de más alta gama. No existen organismos de normalización que acuñen la definición de EFDs, por lo que cualquier fabricante puede denominar EFD a unidades SSD sin que existan unos requisitos mínimos. Del mismo modo que puede haber fabricantes de SSD que fabriquen unidades que cumplan los requisitos EFD, y que jamás sean denominados así.

• RaceTrack: IBM está investigando y diseñando un dispositivo, aún en fase experimental, denominado Racetrack. Al igual que los SSD, son memorias no volátiles basadas en nano-alambres compuestos por níquel, hierro y vórtices que separan en sí los datos almacenados, lo que permite velocidades hasta cien mil veces superior a los discos duros tradicionales, según apunta la propia IBM.

Limitaciones

• Precio: Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos en relación precio/gigabyte, la principal razón de su baja demanda. Sin embargo, esta no es una desventaja técnica. Según se establezcan en el mercado irá mermando su precio y comparándose a los discos duros mecánicos, que en teoría son más caros de producir al llevar piezas metálicas.

• Menor recuperación: Después de un fallo físico se pierden completamente los datos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos.

¿Que es Samba para comparti archivos?

Samba es un software que permite a tu ordenador con Ubuntu poder compartir archivos e impresoras con otras computadoras en una misma red local. Utiliza para ello un protocolo conocido como SMB/CIFS compatible con sistemas operativos UNIX o Linux , como Ubuntu, pero además con sistemas Windows (XP, NT, 98...), OS/2 o incluso DOS . También se puede conocer como LanManager o NetBIOS.

Samba fue desarrollado originalmente para Unix por Andrew Tridgell utilizando un sniffer (En informática, un analizador de paquetes es un programa de captura de las tramas de una red de computadoras) o capturador de tráfico para entender el protocolo usando ingeniería inversa.

¿Qué tecnologías de EXTEND o EXT existen en linux?

EXT2

El sistema de archivos es más o menos "la forma de escribir los datos en el disco duro". El sistema de archivos nativo de Linux es el EXT2 (second extended filesystem o "segundo sistema de archivos extendido"). La principal desventaja de ext2 es que no implementa el registro por diario.

Estructura de datos: El espacio en ext2 está dividido en bloques, y los bloques organizados en grupos, análogamente a los grupos de cilindro del sistema de

El límite de subnivel de directorios es de unos 32768. Si el número de archivos en un directorio superior a 10000 a 15000 archivos, el usuario normalmente sera advertido de que las operaciones pueden durar mucho tiempo. El límite teórico a la cantidad de archivos en un directorio es de 1,3 × 1020, aunque este no es relevante en situaciones practicas.

EXT3

ext3 (third extended filesystem o "tercer sistema de archivos extendido") es un sistema de archivos con registro por diario (journaling). Es el sistema de archivo más usado en distribuciones Linux, aunque en la actualidad está siendo remplazado por su sucesor, ext4.

La principal diferencia con ext2 es el registro por diario. Un sistema de archivos ext3 puede ser montado y usado como un sistema de archivos ext2. Otra diferencia importante es que ext3 utiliza un árbol binario balanceado (árbol AVL) e incorpora el asignador de bloques de disco Orlov.

Niveles de journaling

· Diario(riesgo bajo): Los metadatos y los ficheros de contenido son copiados al diario antes de ser llevados al sistema de archivos principal.

· Pedido (riesgo medio): Solo los metadatos son registrados en el diario, los contenidos no, pero está asegurado que el contenido del archivo es escrito en el disco antes de que el metadato asociado se marque como transcrito en el diario.

· Reescritura (riesgo alto): Solo los metadatos son registrados en el diario, el contenido de los archivos no. Los contenidos pueden estar escritos antes o después de que el diario se actualice. Como resultado, los archivos modificados correctamente antes de una ruptura pueden volverse corruptos.

Imagen tomada de : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/Tabla_ext3_ext4.png

EXT4

ext4 (fourth extended filesystem o «cuarto sistema de archivos extendido») es un sistema de archivos transaccional (en inglés Journaling), anunciado el 10 de octubre de 2006 por Andrew Morton, como una mejora compatible de ext3. El 25 de diciembre de 2008 se publicó el kernel Linux 2.6.28, que elimina ya la etiqueta de "experimental" de código de ext4.

Las principales mejoras son:

· Soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB.

· Soporte añadido de extent.

· Menor uso del CPU.

· Mejoras en la velocidad de lectura y escritura.

Mejoras

· Sistema de archivos de gran tamaño

· Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás: El sistema de archivos ext3 es compatible adelante con ext4, siendo posible montar un sistema de archivos ext3 como ext4 y usarlo transparentemente.

· Asignación persistente de espacio en el disco: El sistema de archivos ext4 permite la reserva de espacio en disco para un fichero, con la llamada "preallocate()".El espacio reservado para estos ficheros quedará garantizado y con mucha probabilidad será contiguo. Esta función tiene útiles aplicaciones en streaming y bases de datos.

· Asignación retrasada de espacio en el disco: Ext4 hace uso de una técnica de mejora de rendimiento llamada Allocate-on-flush, también conocida como reserva de memoria retrasada. Consiste en retrasar la reserva de bloques de memoria hasta que la información esté a punto de ser escrita en el disco.

¿Qué es un GAP en un disco duro?

Un Gap es una pequeña abertura o espacio en un cabezal de lectura/escritura en un disco duro, por donde pasa un flujo magnético haciendo que la superficie del disco quede magnetizada en una dirección indicada.

Se pueden identificar 2 tipos de Gap:

· Gap separador del núcleo.

El gap separador del núcleo es una parte abierta existente en el anillo de material magnético, suficiente para que salgan al exterior las líneas de fuerza, pues de lo contrario estas circularían por el interior en anillo cerrado sin que salieran al exterior.

· Bobina, núcleo y gap de borrado.

La bobina, núcleo y gap de borrado, tienen la finalidad de generar un túnel a los lados de la pista grabada, barrando parte de ésta por sus bordes, con el fin de que en el momento de la reproducción no sea captado por la cabeza de lectura ninguna interferencia ocasionada por grabaciones anteriores con diferentes posicionamiento de la cabeza magnética.

Este borrado lateral se consigue aplicando una tensión continúa en la bobina de borrado, siempre que se efectúe con un pequeño retraso respecto a esta, debido a la distancia física que existe entre ambos gaps (grabación / lectura - borrado).

¿En qué consiste un formateo de un disco duro?

Es un proceso que modifica la estructura lógica, ósea como están organizados y distribuidos los datos. Este proceso construye en su totalidad estas estructuras y almacena algunos archivos indispensables para el funcionamiento de un sistema operativo.

El proceso es básico: implantar un sistema de archivos para asignar sectores cuando se valla a grabar algún dato.

Este proceso implica la eliminación de todos los datos, porque se cambia la asignación de archivos a clusters, y la asignación la hace el sistema a su antojo, perdiendo así la vieja asignación que se tenía.

Este proceso de formateo no borra definitivamente los archivos, sino que solo se pierde la dirección de ubicación de estos. Cuando se realiza un formato a bajo nivel si se borra definitivamente los archivos y se reorganiza todo el disco duro, porque en este proceso se colocan marcas sobre los discos metálicos dividiéndolos en pistas y sectores.

USB

Historia

Han sido lanzadas tres versiones hasta ahora,

Versión 1.0 (1.1)

Fecha: Enero de 1996, fue el lanzamiento original, pero fue seguida por la versión 1.1 Septiembre de 1998, la cual fue la primera versión en conseguir la adaptación masiva.

Max. Vel. Transfer.: 12Mbps.

Version 2.0

Fecha: Abril de 2000, el estándar hoy por hoy.

Max. Vel. Transfer.: 480Mbps.

Version 3.0

Fecha: 2008

Max. Vel. Transfer.: 4.8Gbps.

Una USB trabaja como un aparato de plug and play, como un mouse, o teclado. Esto significa que puede ser conectado, y luego desconectado sin necesidad de reiniciar el sistema operativo. Y el beneficio es grande, se puede transferir fácilmente información de un computador a otro, además de algunas impresoras que cuentan con puertos USB para conectar las cámaras sin necesidad de tener un computador que intermedie.

Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en las memorias sin más que enchufarlas a un conector USB del equipo encendido, recibiendo la energía de alimentación a través del propio conector que cuenta con 5 voltios y 2,5 vatios como máximo.

Se conocen dos diferentes conectores de USB, el primero termina en una coneccion ancha, tipo A, que se conecta a el PC, y el segundo termina en una presentación mas pequeña, miniUSB, el cual tiene un estándar, aunque algunas compañías generan sus propias terminaciones dependiendo del aparato.

USB 3.0

La principal novedad técnica del puerto USB 3.0 es que eleva a 4,8 Gbps (600 MB/s) la capacidad de transferencia que en la actualidad es de 480 Mbps. Se mantendrá el cableado interno de cobre para asegurarse la compatibilidad con las tecnologías USB 1.0 y 2.0.

Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra, en el USB 3.0 se añade cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío de información y otras dos para la recepción, de forma que se permite el tráfico bidireccional, en ambos sentidos al mismo tiempo. El aumento del número de líneas permite incrementar la velocidad de transmisión desde los 480 Mbps hasta los 4,8 Gbps. De aquí se deriva el nombre que también recibe esta especificación: USB Superspeed.

La cantidad de corriente que transporta un cable USB 1.x y 2.0 resulta insuficiente en muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos, especialmente si utilizamos concentradores donde hay conectados varios de ellos. En USB 3.0, se aumenta la intensidad de la corriente de 100 miliamperios a 900 miliamperios, con lo que pueden ser cargadas las baterías a una mayor velocidad o poder alimentar otros componentes que requieran más potencia. Este aumento de la intensidad podría traer consigo un menor rendimiento energético. Pero pensando en ello, USB 3.0 utiliza un nuevo protocolo basado en interrupciones, al contrario que el anterior que se basaba en consultar a los dispositivos periódicamente.

El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el cable sea ligeramente más grueso, un inconveniente importante. Si hasta ahora los cables eran flexibles, con el nuevo estándar estos tienen un grueso similar a los cables que se usan en redes Ethernet, siendo por tanto más rígidos.

Afortunadamente, igual que pasa entre USB 1.1 y USB 2.0 la compatibilidad está garantizada entre USB 2.0 y USB 3.0, gracias al uso de conectores similares, cuyos contactos adicionales se sitúan en paralelo, de forma que no afectan en caso de usar algún puerto que no sea del mismo tipo.

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