المدرب: في هذا الدرس،
سنتحدث عن محركات الأقراص الثابتة، والتي
تسمى أيضًا محركات الأقراص الثابتة.
تعد محركات الأقراص الثابتة الآن أحد أشكال أجهزة التخزين كبيرة
السعة، وأجهزة التخزين كبيرة
السعة هي ببساطة أي نوع من أجهزة التخزين غير المتطايرة التي
يمكنها الاحتفاظ بالبيانات عند إيقاف تشغيل النظام،
على نطاق واسع.
ولهذا السبب نسميه جهاز تخزين كبير السعة.
بشكل عام، لن يتم قياس هذه بالميجابايت
بل بالجيجابايت أو التيرابايت.
عند التعامل مع أجهزة التخزين
كبيرة السعة، يتم تصنيفها بشكل عام إلى نوعين
مختلفين: داخلي وخارجي.
عندما تتعامل مع جهاز داخلي، فهذا
هو الجهاز الذي سيتم وضعه
داخل علبة أو برج جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
بشكل عام، سيتضمن ذلك أشياء مثل محركات
الأقراص الثابتة، وأجهزة الحالة الصلبة، ومحركات الأقراص
الضوئية، ومحركات الأقراص الاحتياطية للأشرطة،
ومحركات الأقراص المرنة القديمة.
ومن ناحية أخرى،
لدينا أيضًا بعض أجهزة التخزين
كبيرة السعة التي تعتبر أجهزة خارجية.
هذه هي الأشياء التي
ستكون موجودة خارج برج أو علبة الكمبيوتر
وسيتم توصيلها بمنفذ خارجي في
تلك الحالة.
على سبيل المثال، قد يكون لديك محرك أقراص USB ثابت خارجي أو محرك
أقراص eSATA يمكنك توصيله والوصول
إلى البيانات باستخدام منفذ موجود على الجزء
الخارجي من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
الآن عندما يتعلق الأمر بأجهزة التخزين كبيرة
السعة، هناك بشكل عام ثلاثة أحجام من الأجهزة.
لدينا 2. محرك 5 بوصة، 3. محرك 5 بوصة،
و5. محرك 25 بوصة.
2. محرك 5 بوصة و3. عادةً ما يتم تخصيص محرك
الأقراص مقاس 5 بوصات لمحركات الأقراص الصلبة الداخلية بالإضافة إلى
أجهزة الحالة الصلبة، في حين يتم تخصيص محرك
الأقراص مقاس 5. سيتم حجز حاوية محرك الأقراص
مقاس 25 بوصة لمحركات الأقراص الضوئية ومحركات
النسخ الاحتياطي للأشرطة
ومحركات الأقراص المرنة القديمة.
الآن اعتمادًا على حالتك،
سيكون لديك عدد معين من هذه الفتحات المختلفة
بهذه الأحجام المختلفة.
إذا لم يكن لديك ما يكفي من الفتحات
الصغيرة، فيمكنك دائمًا
استخدام محول لوضع جهاز أصغر في فتحة أكبر.
على سبيل المثال، يمكنك تركيب 2. محرك 5 بوصة
إلى 3. 5 بوصة،
ثم ضعه في 3. خليج 5 بوصة.
حسنًا، بعد أن فهمنا أساسيات أجهزة
التخزين كبيرة السعة، فلنركز
بشكل خاص على محركات الأقراص الثابتة لبقية
هذا الدرس.
الآن القرص الصلب هو جهاز يقوم بتخزين البيانات
على طبق معدني أو زجاجي مشفر
بمادة مغناطيسية.
يمكن بعد ذلك شحن هذه المادة المغناطيسية
بتيارات كهربائية مختلفة
لتتمكن من إنشاء بيانات عنها عن طريق
تخزين 1s و 0s على تلك المادة المغناطيسية.
الآن سيتم تنفيذ ذلك على هذه الأطباق، وسيتم
الوصول إلى هذه الأطباق باستخدام
رأس القراءة/الكتابة.
يتم تحريك هذا في
الواقع من خلال ما يعرف بآلية المحرك.
لذا، إذا كنت تفكر في مشغل أسطوانات من الطراز القديم،
فهو يعمل بشكل مشابه لذلك.
سوف يدور الطبق، وبما أنك
تريد قراءة المعلومات من هذا الطبق، يجب أن يكون
ذراع المشغل هذا في وضع الكتابة بحيث يتحرك للأمام والخلف
عبر هذا الطبق، ويمكن لرأس القراءة والكتابة بعد
ذلك قراءة مختلفة أجزاء
من محرك الأقراص.
ولهذا السبب، إذا
كانت لديك بيانات مخزنة داخل محرك الأقراص
أو خارجه، فسيكون هناك وقت
بحث مختلف لتتمكن من العثور
على تلك البيانات بناءً على المسافة
التي يجب أن يتحركها المشغل ومدى تحركه
يجب أن يتحرك رأس القراءة/الكتابة
لأعلى ولأسفل المشغل نفسه.
الآن عندما تنظر إلى هذا
الطبق، فإنه في الواقع سيكون مقسمًا
منطقيًا إلى أشياء تعرف بالمسارات والقطاعات.
المسارات هي في الأساس دائرة واحدة تدور حول هذا الطبق
وستكون القطاعات جزءًا من
هذا المسار المحدد.
الآن، سيكون عرض كل قطاع حوالي 512
بتة، وسيكون حجم كل مسار مختلفًا استنادًا
إلى هندسة محرك الأقراص التي تم إنشاؤها
عندما تم إجراء التنسيق منخفض المستوى من قبل الشركة
المصنعة لمحرك الأقراص.
وكما ترون، نحتاج إلى
تدوير هذا الطبق حتى نتمكن من تحريك
المشغل ورأس القراءة/الكتابة إلى الموقع
الصحيح لقراءة البيانات.
وهذا ما يسمى البحث عن البيانات أو استرجاعها.
الآن، ولهذا السبب،
كلما قمت بتدوير القرص الصلب بشكل
أسرع، كلما تمكنت من الوصول بشكل أسرع إلى
البيانات المخزنة فيه.
لذا، عندما تحاول شراء محرك أقراص
ثابتة، عليك أن تفكر في سرعته
مقاسة بعدد الدورات في الدقيقة، أو عدد الدورات في الدقيقة،
لأن السرعة الأعلى ستمنحك
أداءً أفضل لمحرك الأقراص.
الآن، عندما تنظر إلى القرص
الصلب، سترى بشكل عام أربعة أنواع أساسية من السرعات
الموجودة هناك.
الأول هو 5400 دورة في الدقيقة.
هذا هو أبطأ نموذج لمحركات الأقراص الصلبة الموجودة،
وهذا هو ما ستجده في محطات العمل وأجهزة
الكمبيوتر ذات الميزانية المنخفضة أو المنخفضة.
والثاني لدينا يعرف باسم 7200 دورة في الدقيقة.
وهذا يوفر لنا أداءً أسرع مع
عدم وجود تكلفة عالية بشكل استثنائي.
يعد هذا توازنًا جيدًا
ويتم استخدامه في معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة
عند شراء جهاز مزود بمحرك أقراص ثابتة.
والثالث لدينا يُعرف بـ 10000 دورة في الدقيقة، وهذا هو المكان
الذي نبدأ فيه في الوصول
إلى محركات الأقراص عالية الأداء.
بشكل عام، ستكلف هذه الأجهزة أموالًا أكثر
من محركات الأقراص ذات السرعة 7200 دورة في الدقيقة،
ولكنها تمنحك أداءً متزايدًا، ويتم استخدامها
كثيرًا مع أجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب
وأجهزة الكمبيوتر والخوادم عالية الأداء.
وأخيرًا، لدينا 15000 دورة في الدقيقة.
تعد الآن 15000 دورة في الدقيقة واحدة من أعلى عدد الدورات في
الدقيقة التي ستشاهدها مستخدمة داخل القرص الصلب.
وبسبب هذا، فإن
تكلفتها مرتفعة للغاية ولكنها
تمنحك أداءً رائعًا.
الآن بشكل عام، لن ترى الكثير من محركات الأقراص الثابتة
التي تبلغ سرعتها 15000 دورة في الدقيقة قيد الاستخدام، والسبب هو أنه بحلول
الوقت الذي تبدأ فيه الوصول إلى هذا المستوى من محرك
الأقراص الثابتة، كان من الممكن أن تشتري
جهازًا ذو حالة صلبة والذي يلغي الكثير من بين هؤلاء يبحثون
عن مشكلات زمنية لأن محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة
(SSD) لا تحتوي على أجزاء متحركة مثل محركات الأقراص الثابتة
التقليدية.
لذلك ربما تتساءل لماذا
يحب الناس استخدام محركات الأقراص الثابتة
بدلاً من استخدام أجهزة الحالة الصلبة.
حسنًا، يتعلق الأمر أساسًا بالتكلفة وليس بالأداء.
بالنسبة للأداء،
ستكون أجهزة الحالة الصلبة أسرع بكثير من
محرك الأقراص الثابتة التقليدي،
ولكن إنتاج القرص الصلب أرخص كثيرًا.
وبالتالي يمكنك الحصول على محرك أقراص ثابتة بسعة أكبر بكثير
بنفس تكلفة جهاز الحالة الصلبة ذو السعة المنخفضة جدًا.
على سبيل المثال، قمت مؤخرًا بتثبيت جهاز ذو حالة
صلبة في جهاز كمبيوتر جديد.
كان حجم جهاز الحالة الصلبة هذا 2 تيرابايت
وكلفني حوالي 250 دولارًا.
الآن، إذا كنت قد استخدمت بدلاً من ذلك محرك أقراص ثابتة بسرعة 7200 دورة في الدقيقة،
كان بإمكاني الحصول على محرك أقراص بسعة 12 تيرابايت مقابل نفس المبلغ الذي يبلغ 250 دولارًا،
مما يمنحني سعة تخزينية أكبر بستة أضعاف.
لذلك لا يزال هناك مكان لمحركات الأقراص الصلبة.
في الكثير من الأنظمة، يقوم الأشخاص
بإدخال كليهما، وهذا ما انتهى بي
الأمر إلى فعله مع جهاز الكمبيوتر الخاص بي.
لقد قمت بوضع جهاز ذو حالة صلبة، وهو أسرع بكثير، لنظام
التشغيل الأساسي وملفات التطبيقات الخاصة بي، ثم قمت بتثبيت
محرك أقراص ثابت، وهو محرك ذو سعة كبيرة
جدًا، حتى أتمكن من تخزين جميع الملفات الزائدة
مثل مقاطع الفيديو التي أقوم بإنشائها
لأشياء مثل هذه الدورة التدريبية، لأن هذه الملفات
ذات أحجام ضخمة وتستهلك مساحة كبيرة على
القرص للاحتفاظ بها، وإذا كنت أستخدم أجهزة الحالة
الصلبة لكل شيء، فسيكون ذلك مكلفًا للغاية.
لذلك عندما تنظر إلى محرك الأقراص الثابتة، هناك
منطقة أخرى تحتاج إلى أخذها في الاعتبار وهي حجم المخزن المؤقت الخاص به.
الآن، سيكون حجم المخزن المؤقت عبارة عن مخزن مؤقت داخلي أو ذاكرة تخزين
مؤقت على محرك الأقراص الثابتة الذي
سيكون قادرًا على تخزين الكثير من البيانات
مؤقتًا لزيادة أدائك.
سيكون حجم المخزن المؤقت
النموذجي هنا في أي مكان من 8 ميغابايت إلى 256 ميغابايت اعتمادًا على
محرك الأقراص الذي تشتريه.
عندما يتعلق الأمر بحجم المخزن المؤقت،
كلما كان المخزن المؤقت أكبر، كان الأداء أفضل، لذلك
تريد اختيار محرك أقراص ثابت
به حجم مخزن مؤقت كبير عندما تختار واحدًا إذا كان الأداء
هو مصدر القلق الرئيسي بالنسبة لك.
عندما يتعلق الأمر بتثبيت محرك الأقراص الثابتة،
سيتعين عليك توصيله باللوحة الأم باستخدام
نوع من الكابلات، وسيعتمد هذا على
عامل شكل اللوحة الأم
بالإضافة إلى محرك الأقراص الثابتة
الذي تستخدمه يختار.
في معظم الأنظمة الحديثة،
ستستخدم كبل SATA لتوصيل محرك
الأقراص الثابتة لديك باللوحة الأم، ويمكن
أن يكون هذا إما إصدار SATA 1 أو
إصدار SATA 2 أو إصدار SATA 3.
عند استخدام موصل SATA،
ستستخدم كابلين، أحدهما
عبارة عن موصل بيانات ذو 7 سنون
وهو كبل على شكل حرف L،
والآخر عبارة عن كبل طاقة ذو 15 سنًا وهو
أيضًا على شكل حرف L موصل.
عندما تنظر إلى إصدار SATA
1، ستكون السرعة القصوى
له هي 1. 5 جيجابت في الثانية
مما يمنحك حوالي 150 ميجابايت في الثانية
من الإنتاجية،
أو يمكنك استخدام SATA الإصدار 2،
الذي تبلغ سرعته القصوى 3 جيجابت في الثانية وهو
ما يترجم تقريبًا إلى حوالي 300 ميجابايت في الثانية من
الإنتاجية، أو
SATA الإصدار 3، وهو الإصدار
الأحدث والأسرع من SATA والذي يبلغ معدله
6 جيجابت في الثانية أو حوالي 600 ميجابايت
في الثانية من الإنتاجية.
إذا كنت تعمل على نظام
قديم، فقد تجد واجهة IDE أو PATA بدلاً
من استخدام واجهة SATA.
بالنسبة لهذه الأجهزة، ستستخدم كبل بيانات ذو 40
سلكًا، وهو كبل شريطي مسطح،
لتتمكن من توصيل اللوحة الأم بمحرك الأقراص،
ثم ستستخدم موصل Molex ذو 4 سنون
لتتمكن من تشغيل ذلك محرك الأقراص، أو
يمكنك استخدام كابل 80 سلكًا يجمع البيانات
والطاقة في كابل واحد إذا كانت اللوحة الأم تدعمه.
كما قلت، يعد هذا عنصرًا قديمًا، لذا من غير
المحتمل أن ترى ذلك في معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة،
ولكن إذا كنت تعمل في بيئة
شركة أو مؤسسة ولديها
بعض الأنظمة القديمة الموجودة مثل
الخوادم المهمة أو SCADA محطات العمل، قد
تصادف هذا النوع من الواجهات.
النوع الثالث من الواجهات التي قد
تجدها على القرص الصلب
هي واجهة SCSI، وهي مكتوبة SCSI أو واجهة أنظمة الكمبيوتر الصغيرة.
الآن، عندما تستخدم كبل SCSI،
يمكن أن يدعم هذا إما 7 أو 15 جهازًا في سلسلة تعاقبية
اعتمادًا على ما إذا كنت تستخدم SCSI
ضيقًا أو SCSI عريضًا، ويتطلب كل جهاز
معرف جهاز تم تعيينه
على ذلك الكابل ، كل جهاز يعرف
الرقم الذي يقع بين 1 و 7 أو بين 1 و 15.
لتكوين جهازك لمعرفة
الرقم الذي سيتم تخصيصه له، ستقوم
بتعيين هذا باستخدام كتلة وصلة أو
مفاتيح محدد في الجزء
الخلفي من هذا الجهاز.
في الأنظمة الحديثة،
تعتبر SCSI واجهة بطيئة السرعة لأن SCSI الضيق
يمكنه العمل فقط
بسرعة 40 ميجابت في الثانية بينما يمكن أن يعمل
SCSI العريض بسرعة 320 ميجابت في الثانية فقط.
ولذلك فإن SATA أكثر شيوعًا بسبب
سرعاته العالية ويتم استخدامه
كثيرًا أكثر من SCSI في الأنظمة الحديثة.
كما ترون، لا تزال
محركات الأقراص الثابتة موجودة وبصحة
جيدة في معظم أجهزة الكمبيوتر
الحديثة، ولكنها ستستخدم SATA
بدلاً من IDE أو PATA أو SCSI.
عندما تحاول أن
تقرر ما إذا كنت تريد استخدام جهاز
الحالة الصلبة أو محرك الأقراص
الثابتة أم لا، فعادةً ما يعتمد ذلك على ثلاثة
عوامل: التكلفة والأداء والسعة.
وذلك لأن محركات الأقراص الصلبة تكلف أقل بكثير
من أجهزة الحالة الصلبة ولكنها
تتمتع أيضًا بأداء أقل من أجهزة الحالة
الصلبة.
الآن، الميزة الكبيرة لاستخدام
محرك الأقراص الثابتة بدلاً
من الأجهزة ذات الحالة الصلبة هي حقيقة أن لديهم سعة تخزين
أكبر، وعادةً، ستتمكن من الحصول على مساحة تخزين أكبر بـ 5 أو 10 أو
حتى 15 مرة على القرص الصلب قم بالقيادة
بنفس تكلفة جهاز الحالة الصلبة المكافئ.