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Semana 3. Discos Duros

Definición El disco duro es el principal elemento para el almacenamiento de la información digital en un sistema de computo. Este dispositivo se encuentra sellado para evitar la interferencia de partículas en la mínima distancia que existe entre las cabezas y el disco. Los discos duros proporcionan un acceso más rápido a los datos que los discos flexibles y pueden almacenar mucha más información. A continuación se describirá brevemente las tres tecnologías de discos duros más utilizadas:

Discos ATA (Advanced Technology Attachment) Conocidos también como discos PATA (Paralell ATA) o discos IDE (Integrated device Electronics), son dispositivos con electrónica integrada, lo cual indica que el controlador del disco se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo. Toman el nombre de Parallel ATA ya que usan un bus en paralelo para la transferencia de datos, lo cual limita sus velocidades de transferencia

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Interfaz ATA La interfaz IDE también controla los dispositivos ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface), que añade unidades como las lectoras de CD o DVD. Este estándar permite conectar por medio de un bus de datos, un número máximo dos dispositivos por canal, es decir, si se tiene un canal IDE1 en la tarjeta madre, ésta solo podrá soportar dos elementos con la conexión IDE, y cada uno de ellos deberá tener una configuración base llamada Maestro (Master) o Esclavo (Slave). Ésta se puede realizar a través de unos pequeños puentes que se encuentran en la parte posterior del disco duro. Discos SATA (Serial – ATA) SATA es la evolución de un bus paralelo a una arquitectura serial del interfaz ATA. Esta arquitectura supera las limitaciones eléctricas del Parallel-ATA que dificultaban el crecimiento en velocidades de transferencia en el bus paralelo. Serial ATA se ha introducido con un soporte de transferencia de datos a 150Mbytes/sec y está prevista una evolución en los próximos años hasta llegar a tasas de 600Mbytes/sec.

Interfaz SATA

Ventajas de SATA  Velocidades de transferencia de datos más rápidas.  Más ancho de banda.  Más potencial para los aumentos de velocidad en las generaciones futuras.  Mejor integridad de datos gracias al nuevo set de comandos avanzado.  Cables más compactos que facilitan la ventilación interna de los chasis.  Longitud máxima del cable hasta 1 metro.  Diseño de conector que permite HotPlug.  Reducción de pineado que permite la escalabilidad RAID.  Compatibilidad software y drivers existentes de Parallel ATA.

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Discos SCSI (Small Computer System Interface - Sistema de Interfaz para Pequeñas Computadoras) Son unidades bastante veloces en el procesamiento de datos digitales. Se utilizan básicamente para estaciones de trabajo, servidores y sistemas de edición digital de video de alto rendimiento. Son muy independientes de la carga de funcionamiento del microprocesador. Para su conexión al sistema de computo adoptan un sistema de direccionamiento binario llamados (ID).

Interfaz SCSI La tecnología SCSI frente a Parallel-ATA o Serial-ATA ofrece las siguientes ventajas:  Mayor número de dispositivos.  Realizar diversas operaciones de forma compartida.  Máxima Seguridad en configuraciones de más de un disco.  Velocidades de acceso más rápidas.  Velocidades de rotación superiores.  Mayor velocidad de transferencia.  Latencia inferior.

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2.1. Estructura física de los discos duros. La base del disco duro es similar a la de un disquete, porque en ambos elementos la información digital se almacena en discos recubiertos de material ferromagnético. Así mismo los datos se graban y se leen por medio de las cabezas A continuación se describen las partes básicas de un disco duro moderno:

Partes comunes del disco duro.

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Platos magnéticos: Es la pieza más importante del disco. Puede haber uno o varios platos de aluminio, vidrio o cerámica recubiertos por una fina capa de material ferromagnético de unas cuantas micras de espesor. En ellos es donde se almacena la información binaria que la computadora envía al disco duro.

Platos disco duro Motor: Los platos de almacenamiento giran accionados por un pequeño motor a una velocidad que depende del disco, pero actualmente oscilan entre 5400, 7200 e incluso 15000 revoluciones por minuto. Esta velocidad es importante para el desempeño de la unidad. Mientras mas rápido se podrá almacenar o leer la información en la unidad con mayor velocidad (se disminuye el tiempo de acceso).

Motor disco duro.

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Cabezas de grabación y lectura: Para realizar la lectura y escritura de datos en la superficie de los discos, se necesitan determinado número de cabezas de grabación y lectura, una por cada cara del disco. Las cabezas están unidas por un elemento llamado actuador. Se trata de un brazo que en un extremo tiene montadas las cabezas magnéticas y en el otro los elementos necesarios para lograr el desplazamiento a través de la superficie del disco.

Cabezas de lectoescritura. Desplazamiento de las cabezas: En discos antiguos el desplazamiento se realizaba por medio de un motor de pasos conectado al brazo donde iban montadas las cabezas, pero en la actualidad, estos motores han sido sustituidos por unas bobinas denominadas voice coil, que permiten movimientos mas precisos, ademas autocorregir pequeñas desviaciones que pudieran haber en el proceso de búsqueda de información. También permiten desplazamientos más veloces que aumentan la velocidad de acceso a la información.

Bobinas voice coil para el desplazamiento de las cabezas.

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Controladora: Es la circuitería que traduce las órdenes procedentes de la interfaz en órdenes directas sobre los discos y cabezas devolviendo los datos pedidos.

Controladora disco duro. Normalmente contiene un microprocesador (microcontrolador) específico que se halla en la placa de circuito impreso de la propia unidad. La controladora gestiona funciones como:  Control de la rotación del disco  Movimiento de las cabezas  Conversión de las fluctuaciones de flujo magnético en bits (Conversión A/D)  Llenado del buffer de sectores (cache de disco).  Comunicación con el resto del sistema mediante una interfaz. Caché de pista: Es una memoria sólida, de tipo RAM, dentro del disco, que se utiliza como caché. La velocidad del movimiento de información con este tipo de sistema, es sumamente superior que si no existiera, por ello cuanto más memoria caché tenga el disco duro, más datos podrá albergar dentro y ser procesador de una forma más rápida. Firmware: Es un programa pequeño que está dentro del disco duro, es optimizado por los fabricantes de discos duros para un mejor control teniendo en cuenta ciertas prioridades, incluyendo rendimiento de procesamiento, tiempo de acceso y nivel de ruido.

Firmware disco duro. Desde el punto de vista mecánico, hay que tener en cuenta ciertos aspectos para comparar un disco sobre otro en lo referente a sus velocidades.

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Tiempo que tarda el disco en girar media vuelta: Una vez que los del disco duro se sitúan en el cilindro deseado, el disco debe de girar hasta que el dato se sitúe bajo la cabeza. Este tiempo es (en promedio) el tiempo que tarda en dar medio giro. Es inversamente proporcional a velocidad de giro. Tiempo medio de acceso: Es el tiempo medio que tardan en situarse los cabezales en el cilindro deseado. Po lo general, es más o menos una tercera parte que tarda el brazo en ir desde el centro al exterior o viceversa. Tiempo máximo de acceso: Es el tiempo que tarda el brazo que lleva el cabezal en ir del centro al exterior o viceversa. Tiempo pista a pista: Es el tiempo que tarda en pasar el brazo de la pista actual a la adyacente. Tiempo de transferencia: Velocidad a la que el disco duro puede transferir la información al ordenador. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Organización y administración básica de la información. La forma en que se organiza la información en el disco duro está sujeta a los siguientes elementos:

Organización de la información en el disco.

Pista: Corresponde al área encerrada por dos circunferencias concéntricas. Sector: Corresponde al área encerrada por dos líneas radiales en una pista.

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Cilindro: Está formado por una de la pistas superiores y por la pista de la otra cara que queda exactamente debajo. Clúster: Está compuesto por determinada cantidad de sectores y no puede contener información de varios archivos.

2.2. Principios de funcionamiento de los discos duros. Los discos duran basan su funcionamiento de manera general en los siguientes componentes: el motor de impulsión, los cabezales de lectura y escritura, el motor paso a paso y los circuitos de la tarjeta controladora. En la parte inferior del disco duro se encuentra una placa de circuito que normalmente se trata de la controladora de disco (circuitería de control) o también puede venir por aparte a manera de tarjeta adaptadora. Esta es controlada a su vez la cual es controlada a su vez por el sistema operativo y recibe los comandos para los procesos de lectura y escritura. Esta tarjeta traduce esos comandos en fluctuaciones de voltaje que fuerzan el movimiento de las cabezas de lectura/escritura a través de la superficie de los platillos. Por otro lado, esta circuitería de control también asegura que el eje de esos platillos tenga una velocidad constante e informa a la unidad de cuándo debe leer o escribir sobre el disco. En un disco duro IDE, el controlador es parte integral de esta tarjeta. El disco, como medio de almacenamiento efectúa un proceso con la información, de tal forma que la controladora de unidad pueda entender los datos que han sido recuperados por este. Así mismo los datos que son enviados desde la unidad controladora hacia el disco duro deben ser acondicionados por la circuitería para poderlas llevar a los cabezales de lectura. Un eje, conectado a un motor eléctrico de impulsión, efectúa miles de giros por minuto (normalmente 7200, aunque en discos duros más modernos puede llegar incluso a 15000). La composición del revestimiento magnético y la cantidad de platillos determinan la capacidad de la unidad. La unidad se mantiene a este ritmo de rotación hasta que se interrumpe el suministro de corriente, ya que llevaría demasiado tiempo situarla a esa velocidad antes de cada acceso. El dispositivo de control de las revoluciones se ocupa de verificar que el índice de velocidad no varíe en más de un 0,5%. El motor paso a paso coloca y empuja el grupo de brazos o cabezales de lectura/escritura sobre las superficies de los platillos con gran precisión. Alinea las cabezas y las pistas que están formadas por círculos concéntricos en la superficie de los platillos. Los cabezales de lectura/escritura incluidos en los extremos de los brazos en movimiento, avanzan al unísono a través de la superficie de los platillos giratorios del disco duro. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


Las cabezas escriben la información procedente del controlador de disco en los platillos, alineando las partículas magnéticas en la superficie de éstos. También se encargan de leer la información y detectan las polaridades de las partículas que ya fueron alineadas. Cuando el usuario o el software pide al sistema operativo que lea o escriba un determinado sector del disco, el sistema operativo ordena a la controladora del disco duro que mueva los cabezales de lectura/ escritura sobre la pista que contiene ese sector. Los cabezales sólo tienen que esperar a que ese sector pase exactamente por debajo de ellos, para leer o escribir sobre él. Debido a las elevadas velocidades de rotación de los platos y aumentar la vida útil de los discos duros y de las cabezas de lectura/escritura no se permite el contacto de estas últimas con las superficies de los platos mientras estén girando. Por medio de ciertos efectos aerodinámicos, las cabezas de lectoescritura se mantienen flotando a una altura de escasas micras sobre un colchón de aire que se forma por la alta velocidad a la que gira el plazo. Gracias a este efecto, se consigue una perfecta lectura y escritura de datos, y al mismo tiempo se evita el desgaste o daños que involucraría el contacto físico entre cabezas y platos giratorios. Esta capa de aire es de solo unas micras de espesor (regularmente 0,5 micras). De ahí la importancia de que estos elementos trabajen dentro de un medio perfectamente controlado donde no se aceptan impurezas o polvo. Si llegara a introducirse alguna, sufrían daños importantes tanto la cabeza como la superficie del disco. Por este motivo, los discos duros están protegidos herméticamente al paso del aire y no deben ser abiertas sus carcasas.

Funcionamiento del disco duro Un disco duro, mientras está funcionando, no puede ser movido debido a la cercanía de la cabeza y el disco. Un golpe puede hacer que la cabeza dañase la superficie del disco y, por lo tanto, se enviarían continuos mensajes de error de lectura y escritura o bien se encontrarían sectores defectuosos. Siempre que se desenergiza la unidad, las cabezas “aterrizan” sobre los platos del disco duro debido a que no hay movimiento para generar la corriente de aire que las mantiene suspendidas. Ya que el contacto directo de las cabezas con las superficies de los platos SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


puede dañar la información almacenada en ellos, los discos modernos, sobre cada una de las cabezas se destinó una pista especial para recibir las cabezas una vez que el disco haya dejado de girar, llamada zona de aterrizaje (landing zone). Sobre esta pista no se almacenará información ya que es exclusivamente para entrar en contacto con las cabezas cuando la unidad se haya desenergizado. El número de esta pista es una característica importante que hay que comunicar a la BIOS cuando se instala una unidad de disco duro. Este dato se utiliza para aparcar las cabezas de lectura sobre la pista adecuada antes de desconectar la corriente. La mayor parte de los discos duros modernos realizan un aparcamiento automático. La zona de aterrizaje es, generalmente, la pista situada en el interior del disco, la que tiene el número más elevado. En la mayoría de los discos también se ha instalado un dispositivo de bloqueo del movimiento de las cabezas. Cuando los platos han dejado de girarlas las cabezas van a la pista de parqueo en forma automática e inmediatamente una palanca plástica bloquea el movimiento. Para desbloquear el movimiento cuando el disco haya arrancado, el flujo de aire que produce la velocidad de los platos hace que dicha palanca se mueva ligeramente, lo que permite que las cabezas se puedan desplazar a través de la superficie de los discos. Con esto se logra que las cabezas solamente se muevan cuando los discos hayan alcanzado cierta velocidad de tal forma que ya exista el colchón de aire.

Proceso de lectura y escritura. Las operaciones de lectura y escritura son realizadas por elementos del disco llamados Cabezas o cabezales de lecto-escritura.

Partes de un cabezal de lectura/escritura

Cuando el disco es virgen no presenta particularidades magnéticas. Un impulso de corriente enviado al bobinado de la cabeza produce un campo magnético en el entrehierro del electroimán. Este campo imana la superficie del disco, formándose entonces un dipolo, es decir, una zona que contiene, al igual que los imanes, un polo norte y un polo sur. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


Los datos se escriben en la superficie del disco por medio de una corriente enviada al electroimán que porta la cabeza de lectura/escritura. Esta corriente produce un campo magnético que modifica la superficie del disco. Juntando dos dipolos se forma el elemento de la información que un ordenador puede manipular, el bit, que toma el valor 1 o el valor 0:  

Si el bit representa el valor binario 1, los dos dipolos magnéticos están alineados con direcciones opuestas. Si por el contrario, adquiere el valor 0, ambos dipolos magnéticos quedan alineados en la misma dirección.

Proceso de lecto-escritura La lectura de datos se basa en el fenómeno inverso: Una variación del campo magnético en las proximidades de un electroimán provoca la aparición de una corriente eléctrica en el bobinado de éste. Los datos se escriben en el disco por impulsos de corriente. Su lectura provoca impulsos de la misma naturaleza. El desplazamiento de los dipolos que se encuentran en la superficie del disco con respecto a la cabeza de lectura, produce una inversión del campo magnético, la cual provoca la aparición de una corriente inducida en el bobinado. Esta corriente tendrá un sentido u otro según hayamos leído un bit 0 o un bit 1. Conociendo el sentido de la corriente, el ordenador sabe si la cabeza de lectura pasa sobre un 1 o sobre un 0.

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2.3. Pautas para la instalación de discos duros Discos ATA (PATA – Parallel ATA) Este tipo de unidades de disco ofrecen un rendimiento razonablemente elevado a un precio económico y son muy fáciles de instalar. Debido a que una interfaz IDE admite dos unidades de disco, es necesario configurar uno de ellos como maestro y el otro como esclavo. Si solo se va a instalar uno de ellos como principal o de “arranque del sistema”, entonces debe configurarse como maestro.

Elementos necesarios para la instalación    

Destornillador Phillips y cuatro tornillos de montaje 6-32 UNC para la unidad. Cable de interfaz ATA de 40 pines estándar o cable de 80 conductores si se usa UATA66/100/133 (longitud máxima: 46 cm). Un cable de alimentación de unidad nuevo para la unidad nueva. Alicates de punta fina para extraer o agregar puentes.

Precauciones     

Las unidades de disco son frágiles. No las arrastre o sacuda. Manéjela por los bordes y manténgala en una bolsa antiestática hasta que decida comenzar a utilizarla. Use una manilla antiestática cuando esté manipulando la unidad, ya que su circuitería es muy sensible y puede resultar dañada por la electricidad estática. No desensamblar la unidad, pues se pierde la garantía. No aplicar presión o pegar etiquetas en la circuitería de la unidad. Mantener apagado o desconectado el equipo.

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Proceso de instalación y configuración de discos ATA Los pasos que se mencionan a continuación pueden ser realizados en el orden que el técnico considere conveniente o necesario: 1. Configurar una de las unidades como maestra y otra como esclava. Esta operación se realiza mediante el uso de los jumpers o puentes que se encuentran generalmente en la parte posterior de las unidades, así como también las convenciones de cómo hacerlo. Estas configuraciones pueden variar dependiendo del fabricante.

Configuración de los jumpers. El disco que usemos de arranque (el que contiene el sistema operativo) debe configurarse como maestro primario y comúnmente el otro disco duro que usamos para solo guardar información se configura como esclavo secundario. Si tenemos unidades ópticas, se hace lo mismo. Si tenemos un quemador (que ahora son también unidades CD RW o DVD +RW) y una unidad lectora (sea CD ROM o DVD ROM) se aconseja configurarlas en el IDE 2 dejando como maestro la unidad quemadora y como esclava la unidad lectora.

Detalle de la configuración de los puentes: Unidad maestra o única: use esta opción en caso de que la unidad sea la única conectada al cable de interfaz ATA o sea la unidad de arranque del sistema. Unidad esclava: use esta opción en caso de que la unidad sea una unidad adicional en el cable y la original sea la maestra. Opción Selección por cable (predeterminada): use esta opción con cables Ultra ATA. Esto permite que sea la posición en el cable la que determine si la unidad es maestra o esclava. La unidad maestra se inserta en el conector negro a un extremo del cable, la SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


esclava se conecta al gris (situado en el medio) y el adaptador de host lo hace al conector azul del otro extremo del cable. Opción de capacidad limitada/Puente de limitación de capacidad (CLJ): puede que esta opción sea necesaria cuando el sistema en que se está instalando la unidad no admite toda la capacidad de ésta. Si se requiere este puente, el sistema no admite una unidad con esta capacidad y se puede actualizar con una tarjeta controladora PCI.

2. Identificar en la tarjeta madre los puertos IDE correspondientes. En las placas antiguas y algunas modernas se cuenta con 2 de éstos puertos.

Puerto IDE en la motherboard 3. Ajustar los discos duros al chasis del equipo.

Asegurar las unidades al chasis 4. Conectar el cable de datos ATA o IDE a las unidades y puertos IDE correspondientes, de manera adecuada. Generalmente tiene 3 conectores, 2 a los extremos y uno ubicado aproximadamente en el centro el cual es usado normalmente para las unidades configuradas como esclavas. Este cable también está marcado de color rojo en uno de sus lados, el cual apunta generalmente al pin 0 de la interfaz del disco.

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En algunos casos este cable tiene una muesca que permite su inserción en la interfaz del disco de una sola manera. Aunque esta muesca no es una regla general en todos los cables ATA. Ver imágenes a continuación.

Cables ATA o IDE (Bus de Datos)

Conexión del cable IDE a las unidades

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5. De esta manera quedarán configuradas físicamente nuestras unidades ATA.

6. Conectar la corriente a las unidades de disco.

Energizar las unidades 7. Para terminar el proceso es necesario que el sistema detecte las unidades instaladas. Para ello se configura la BIOS del sistema para que los detecte automáticamente y se establece el orden de arranque.

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Discos Serial ATA (SATA). La instalación de este tipo de discos duros es muy sencilla y libre de muchas configuraciones. No es necesario el uso de puentes (jumpers), terminadores u otros ajustes. Cada uno de ellos tiene su propio cable para conectarlo directamente a la tarjeta madre o a la tarjeta controladora Serial ATA. Los discos SATA se pueden usar en un mismo sistema con los discos ATA o PATA, lo cual permite compatibilidad entre ambos tipos de interfaz. En la configuración de discos SATA no existe la relación Maestro-Esclavo propia de las unidades PATA.

Elementos necesarios para la instalación    

Destornillador Phillips y tornillos referencia 6-32 UNC. Cable de interfaz Serial ATA. (longitud máxima: 39 pulgadas – 1 metro). Cable de poder o adaptador de corriente compatible con Serial ATA Tarjeta madre con conectores SATA o una tarjeta controladora SATA para ranura PCI (Debe consultar la documentación de su sistema para verificar si soporta Serial ATA. En caso de no tenerlo, debe adquirir una tarjeta adaptadora Serial ATA que sea compatible con su computador y sistema operativo e instalarla con el controlador (driver) adecuado de acuerdo a las instrucciones de instalación del fabricante de la misma.

Precauciones     

Las unidades de disco son frágiles. No las arrastre o sacuda. Manéjela por los bordes y manténgala en una bolsa antiestática hasta que decida comenzar a utilizarla. Use una manilla antiestática cuando esté manipulando la unidad, ya que su circuitería es muy sensible y puede resultar dañada por la electricidad estática. No desensamblar la unidad, pues se pierde la garantía. No aplicar presión o pegar etiquetas en la circuitería de la unidad. Mantener apagado o desconectado el equipo.

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Proceso de instalación y configuración de discos SATA La instalación de discos SATA es un proceso rápido y fácil. A continuación veremos las partes o elementos de la unidad SATA. El conector de la unidad que es más largo es el conector para la corriente. El conector más pequeño (ubicado en el centro) es el conector de datos en el cual se conecta el cable de datos SATA, y los jumpers que se encuentran en el lado derecho solo son para uso de fábrica.

Partes de la unidad de disco SATA No es necesario realizar configuraciones de jumpers o puentes, terminadores o ajustes relacionados. El cable de datos y el adaptador de corriente son suministrados con el disco. Ambos conectores están marcados, de manera que los cables solo se insertan de una manera para así evitar inconvenientes. Lo que si llevan es unos pequeños pines que sirven para determinar el tipo de SATA. Estos pines están presentes en los discos SATA2 (3Gb), y sirven para limitar el disco a SATA1 (1.5Gb) e instalarlos en placas base que solo admitan SATA1. En la imagen que se muestra a continuación, los cables de datos que se encuentran a la izquierda fueron los primeros tipos que se usaron cuando el estándar Serial ATA apareció. Los terminales o plugs de éstos cables son idénticos en ambos extremos y están marcados, de manera que solo encajan en la tarjeta madre o controladora de una manera. En la imagen de la derecha se da a conocer los nuevos cables de datos que permiten un ajuste y cierre más rápido y seguro.

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Los plugs pueden no ser idénticos en ambos extremos pero se ajustan de manera correcta en todas las conexiones de unidades SATA, tarjetas madres y tarjetas PCI. Estos conectores facilitan el proceso de montaje y disminuyen las posibilidades de que el conector llegue a salirse de su ubicación.

Cables de datos SATA Vale la pena reiterar que en ambos casos, los plugs son idénticos en los extremos y están marcados. La imagen siguiente, corresponde al cable adaptador de corriente. El extremo blanco es un estándar industrial y debería ser conectado a cualquier cable de corriente que se encuentre al alcance dentro de la computadora. El plug de color negro/marrón se conecta al disco duro. Este conector es de doble ranura y solo se podrá conectar al disco de una sola manera.

Cable de alimentación

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Proceso de instalación y configuración de discos SATA 1. Conecte uno de los extremos del cable de datos al conector de datos, y adaptador de corriente de la forma indicada a continuación.

Conexiones de datos y corriente para discos SATA 2. Conecte el otro extremo del cable de datos a la tarjeta controladora o la tarjeta madre. Este tipo de conexión es de punto a punto, ya que no existen relaciones de maestroesclavo. A diferencia de los discos ATA/PATA (IDE), los discos SATA no se configuran como Maestro o Esclavo, ya que el bus de datos de la placa permite una sola unidad por conector. El orden de los discos lo determina el conector SATA al que se conecta el disco, no la configuración de este.

Conectores SATA en la tarjeta madre

Conexión del cable de datos en la tarjeta madre

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A continuación se muestran dos imágenes: La primera da a conocer dos tarjetas controladoras SATA, las cuales se pueden instalar en una ranura PCI y contener entre 1 y 4 conectores para cables de datos Serial ATA. Puede colocarse un cable de datos en cualquiera de estos conectores, sin importar su orden. La segunda muestra un cable de datos Serial ATA conectado en un conector Serial ATA de una tarjeta PCI:

Tarjetas controladoras Serial ATA

Cable de datos conectado a una tarjeta controladora SATA

3. Asegure las unidades y tarjetas (madre o controladoras) con los tornillos adecuados.

Unidades y tarjetas ancladas en el chasis

Configuración de discos SATA Luego de llevar a cabo las conexiones necesarias. Procedemos a reiniciar el equipo. En la mayoría de las tarjetas madre modernas no es necesario es necesario tocar ningún parámetro del setup para que reconozca perfectamente el disco SATA. Caso contrario en placas con un poco de antigüedad. Hasta hace muy poco era necesario entrar en el setup y deshabilitar las opciones RAID (en las placas actuales suelen estar deshabilitadas por defecto) e incluso en algunas había que configurar el parámetro SATA y ponerlo como IDE. Esto solo afectaba a nivel de reconocimiento del disco, no a su velocidad de transmisión de datos. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


Incluso en placas ya un poco más antiguas era necesario utilizar durante la instalación del sistema operativo un disquete de carga de controladores SATA para que nuestro sistema operativo reconociera el disco SATA. Este disquete o bien venía incluido con la placa base o bien se podía generar arrancando desde el CD de drivers de la placa base y ejecutando la opción de generar disquete de controladores SATA/RAID. En cuanto al orden de arranque en los SATA, este se puede determinar en algunas BIOS asignando un orden en el SETUP, incluyendo arrancar desde la controladora Serial ATA. En algunos sistemas, principalmente los mas antiguos, puede detectarse la unidad de disco como un dispositivo SCSI si se usa una tarjeta controladora. Esto suele ser normal aun si no se trata de un dispositivo SCSI. La BIOS de muchos sistemas no detectará una unidad SATA conectada a una tarjeta adaptadora PCI porque ésta tiene su propia BIOS que es usada para identificar los discos conectados a ella. Esta BIOS es diferente a la del computador. Para determinar si la tarjeta está detectando o no la unidad SATA debe consultar la documentación del fabricante de la tarjeta. Si hay dos unidades conectadas a la tarjeta SATA el sistema operativo ve los dos dispositivos como si ambos fueran principales en dos puertos por separado. Esto significa que ambas unidades se comportan como si fueran dispositivos 0. Los drivers para unidades SATA son cargadas en la instalación de Windows pulsando la tecla F6, para instalar controladores SCSI de otros fabricantes. El sistema continuará su carga y se detendrá y preguntará por los drivers para los dispositivos de almacenamiento. En ese momento debe colocar el disquete para cargar el driver. Para realizar este proceso se recomienda obtener los últimos drivers desde la página del fabricante Si al instalar la unidad SATA no es vista por el sistema operativo, entonces debe verificar si ha cargado el último driver para su adaptador. Si la unidad esta conectada a la tarjeta madre, entonces los drivers son provistos por el fabricante de la misma. A partir de aquí, ya puede dar inicio al proceso de instalación del sistema operativo. La gran versatilidad, rapidez y facilidad de uso que ofrece SATA ha hecho que también se apunten a este sistema las unidades grabadoras de DVD y cada vez son más las que se venden con este tipo de conexión. Esto también ha propiciado que muchas placas base de gama alta incorporen puertos SATA externos y la aparición de bracket SATA para conexión externa de discos SATA, que aunque permiten una longitud menor que los USB (1.5m frente a los casi 5 m de los USB), permiten una mayor velocidad de transferencia. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


2.4. Herramientas de software para el mantenimiento de discos duros. En la actualidad existen muchas herramientas para llevar a cabo diagnósticos o procesos que permitan mantener en buen estado nuestros discos, o incluso detectar fallas que posiblemente tengan solución o en caso contrario nos ayuden a determinar si es necesario reemplazar la unidad. Es necesario que el técnico de mantenimiento obtenga y sepa utilizar algunas de éstas para llevar a cabo sus tareas. Muchas de estas utilidades son desarrolladas por los fabricantes de los discos, por terceros o incluso vienen incluidas dentro propio del sistema operativo. Es indispensable poder identificar qué software debe usarse para cada situación en particular. Podemos clasificarlas dentro de estas dos grandes categorías:

Herramientas de administración de discos Las herramientas de administración de discos ayudan a detectar y corregir errores de disco, preparar un disco para el almacenamiento de datos y eliminar los archivos no deseados, optimizarlo, etc. Algunas de estas herramientas son:           

Fdisk o Administración de discos: Sirve para crear y borrar particiones en una unidad de disco duro. Formatear: sirve para preparar una unidad de disco duro para el almacenamiento de información. Scandisk o Chkdsk: Permite comprobar la integridad de los archivos y carpetas en una unidad de disco duro, ya que analiza la superficie del disco en busca de errores físicos. Defrag: Optimiza el espacio del disco duro, agilizando así el acceso a los programas y datos. Liberador de espacio en disco: Sirve para liberar espacio en una unidad de disco duro mediante la búsqueda de archivos que pueden eliminarse de forma segura. Administración de discos: Utilidad del sistema que sirve para administrar las unidades de disco duro y las particiones mediante la ejecución de ciertas tareas, como cambiar las letras de las unidades, crear y formatear particiones, entre otras. Comprobador de archivos de sistema (SFC): Utilidad de línea de comandos que explora los archivos críticos del sistema operativo y reemplaza todos los que se encuentran dañados. Diskeeper Lite: Defragmentador de disco disponible en internet. Partition Magic: Herramienta para gestionar las particiones de disco duro sin ningún peligro. HDHacker: Crea una copia de seguridad del MBR y del sector de arranque del disco. Paragon Partition Manager: Crea y gestiona particiones en tu disco duro de manera fiable y segura. Recomendable para inexpertos en esta materia. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


También existen otras herramientas como las siguientes:  SeaTools: Ayuda a determinar rápidamente la situación de la unidad de disco duro externa de su sistema de sobremesa o portátil. Incluye varias pruebas que examinarán los soportes físicos de su unidad de disco duro Seagate o Maxtor y de cualquier otra unidad de disco que no sea Seagate.  HDD Regenerator : Utilidad con la que podremos recuperar los sectores defectuosos de nuestro disco duro.  Dead Disk Doctor: Utilidad que reubica o repara archivos de unidades de disco dañadas.  HD Tune: Permite conocer todos los detalles acerca de tu disco duro.  Otros programas reconocidos son: BadCopy Pro, Drive Health , Easy Recovery Professional, O&O DiskRecovery, Ontrack Data Advisor. Algunas herramientas proporcionadas por los fabricantes son: Seagate Diskette Creator, Samsung Diskette Creator, Maxtor Diskette Creator, Western Diskette Creator, IBM Diskmanager, y Ontrack Disk Manager Universal. Limpiadores de registro: Permiten eliminar del disco ficheros inservibles y totalmente prescindibles de tu ordenador, que ralentizan el rendimiento del ordenador y ocupan espacio en disco. Algunos de ellos son: Drive Cleanup Wizard, Ccleaner, Regseeker, Registry healer, Registryfix, TuneUp, entre otros.

TIP 1: Utilice el disco de inicio de Windows XP para resolver problemas y reparar archivos dañados. El disco de inicio de Windows XP está diseñado para reparar archivos de sistema de Windows, restaurar archivos dañados o perdidos y reinstalar el sistema operativo. Existen herramientas de software de terceros para la resolución de problemas.

Herramientas de protección Este tipo de software sirve para proteger los datos y la integridad del sistema operativo y del hardware. Está diseñado para combatir ataques y eliminar programas malintencionados. Algunos de ellos son:  

Programa antivirus: protege la computadora contra ataques de virus. Centro de seguridad de Windows XP: permite comprobar el estado de la configuración de las opciones de seguridad más importantes de la computadora. El Centro de seguridad realiza comprobaciones de forma continua para asegurarse de que los programas de firewall y antivirus funcionen. También comprueba que el servicio de actualizaciones automáticas esté configurado para descargar e instalar actualizaciones automáticamente. Herramienta de eliminación de spyware: protege la computadora de cualquier software que envía información sobre navegación habitual a un atacante. El spyware se puede instalar sin el conocimiento o consentimiento del usuario. SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


Firewall: programa que se ejecuta de forma continua y brinda protección ante comunicaciones no autorizadas desde la computadora y hacia ella.

TIP 2: Para efectos de pruebas de hardware del sistema, debemos tener en cuenta que existen algunas aplicaciones multipropósito que además de recoger información del sistema, también permiten optimizar y examinar componentes. Por ejemplo: Dr. Hardware, AIDA32, Everest Ultimate Edition, HDD Speed Test Tool, HWiNFO32, Performance Test, Test My Hardware, etc.

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2.5. Descripción de la resolución de problemas en discos duros. En el presente apartado se dará a conocer una serie de fallas comunes en los discos duros y sus posibles soluciones. Queda en manos del técnico en mantenimiento apoyarse en las herramientas de software necesarias, y su experiencia, para poner en práctica estas recomendaciones y/o llegar a la solución requerida. Síntoma del problema Al iniciar o usar el equipo, puede aparecer un mensaje de error similar a los siguientes:  Error serio de disco al escribir en la unidad <X>  Error de E/S  Error de búsqueda: no se encuentra el sector

Solución posible 

Debe examinar para comprobar si existe algún daño físico mediante alguna de las herramientas de diagnóstico: Scandisk, HDD Regenerator, etc.

Si se detectan datos que estén dañados, utilice la opción del programa que le permite guardarlos en un archivo o de descartarlos. Si la utilidad no puede reparar los datos dañados indica que el disco duro está dañado físicamente.

Debe reemplazar la unidad por otra.

Debe examinar para comprobar si existe algún daño físico mediante alguna de las herramientas de diagnóstico: Scandisk, HDD Regenerator, etc.

Estos mensajes de error indican que los datos están dañados o que el disco duro se ha dañado físicamente.

Se oye un ruido metálico continuo proveniente del interior de la unidad.

Se debe a que los cabezales de lecto-escritura han aterrizado sobre la superficie de los platos. 

El sistema le muestra el siguiente mensaje: Error al leer la unidad <X>

Se oye una especie de TAP-TAP rápido y  seguido.

  

El disco arranca a veces. El disco no gira y se calienta bastante. El disco huele a quemado.

Si se detectan datos que estén dañados, utilice la opción del programa que le permite guardarlos en un archivo o descartarlos. Si la utilidad no puede reparar los datos dañados indica que el disco duro está dañado físicamente.

Intente solucionar el problema formateando el disco.

Debe reemplazar la unidad por otra.

Son posibles problemas electrónicos de la circuitería o SENA. De clase mundial Developed by Roymer Romero Algarín - rromeroalg@misena.edu.co - 2012 SENA Centro Comercio y Servicios – Regional Atlántico


mecánica del disco por daño eléctrico. Al arrancar el sistema, muestra uno de los siguientes mensajes:  No se encuentra el sistema operativo u (Operating System not found. ROM halted).

   

Al arrancar el sistema, muestra uno de los siguientes mensajes:  Insert disk boot and restart.  El disco duro no es detectado por el sistema.  El sistema muestra el mensaje: BOOT Failure.

  

Windows no se inicia y aparece un mensaje de error "Falta NTLDR"

Verificar que la configuración de los jumpers del disco sea la correcta. Verificar que los buses de datos estén en buen estado y conectados correctamente a las unidades y a los puertos. Verificar que el BIOS del equipo detecte las unidades. Compruebe que los archivos de arranque del sistema estén presentes. En caso de faltar, debe repararlos con las herramientas propias del sistema operativo y en último caso, reinstalar el sistema. Asegurarse de que no existan errores lógicos o físicos en el disco mediante alguna herramienta de diagnóstico. Verificar que la configuración de los jumpers del disco sea la correcta. Verificar que los buses de datos estén en buen estado y conectados correctamente a las unidades y a los puertos. Verificar que el BIOS del equipo detecte las unidades.

Crear un disco de arranque para iniciar el equipo.

Ejecutar el comando siguiente en el símbolo del sistema para extraer la utilidad Bcupdate2.exe de la actualización de software: “Expand letraDeUnidad:\bcupdate2.ex_ letraDeUnidad:\bcupdate2.exe” Ejecute el comando siguiente en el símbolo del sistema para actualizar el código de arranque del sector de inicialización de NTFS: “Bcupdate2.exe C: /F” Presione Y cuando se le pregunte si desea actualizar el volumen. Aparecerá un mensaje similar al siguiente después de ejecutar correctamente esta utilidad: “ The boot code was updated successfully” (El código de arranque se actualizó correctamente).

Su disco funciona bien pero faltan archivos y directorios, o aparecen como garabatos

 

Examinar el disco con un antivirus actualizado. Revisar el disco con un comprobador de discos para

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localizar los errores o sectores malos. Si encuentra alguno, realice la inspección cada cierto número de días. Si aparecen más debe reemplazar la unidad.

Es probable que tenga una corrupción de las tablas de archivos o de directorios. Esto se debe a infecciones de virus o sectores malos en el disco (porciones de grupos que ya no guardan la información de manera confiable). Con frecuencia, los sectores malos indican una falla inminente del disco. 

Al encender el equipo no permite cargar el  sistema operativo, se reinicia seguidamente y aparece el mensaje de error: Error al cargar el sistema operativo.

Realizar un diagnóstico general del disco duro, utilizando algún software para reparar sectores dañados.

Uno de los sectores de arranque del disco duro se ha dañado el cual no permite completar el proceso para el inicio del sistema. 

No se puede detectar una unidad después del inicio.

Revise las conexiones de los buses de datos, cable de alimentación y configuración en el SETUP.

TIP: Un disco duro también puede fallar por causas como éstas: El ingreso de un virus informático, reinicio frecuente, origina la segmentación del programa y el sistema operativo, el recalentamiento del PC por falla de ventilación. La vibración de la mesa o escritorio, una errónea instalación de sistema operativo, una fuente de energía defectuosa.

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Semana 3 - Discos Duros  

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