Instructeur:
In deze les gaan we het hebben over
harde schijven, ook wel HDD's genoemd.
Harde schijven zijn een vorm van massaopslag, en massaopslagapparaten
zijn simpelweg alle soorten
niet-vluchtige opslagapparaten die gegevens kunnen vasthouden
wanneer het systeem is uitgeschakeld, op grote schaal.
Daarom noemen we het een apparaat voor massaopslag.
Over het algemeen worden deze niet gemeten in megabytes,
maar in gigabytes of terabytes.
Apparaten voor massaopslag worden
over het algemeen ingedeeld in twee verschillende
types: intern en extern.
Als je te maken hebt met een intern apparaat,
is dit het apparaat dat in de behuizing
of tower van je computer wordt geplaatst.
Over het algemeen omvat dit
harde schijven, solid state apparaten, optische
schijven, back-upschijven op tape
en ouderwetse floppydrives.
Aan de andere kant hebben
we ook een aantal apparaten voor massaopslag
die worden beschouwd als externe apparaten.
Dit zijn dingen die buiten
de toren of behuizing van de computer zitten
en worden aangesloten op een externe poort
van die behuizing.
Je hebt bijvoorbeeld een externe USB harde schijf of een eSATA
schijf die je kunt aansluiten
en waarmee je toegang hebt tot de gegevens via
een poort aan de buitenkant van je computer.
Als het gaat om apparaten voor massaopslag, zijn
er over het algemeen drie formaten apparaten.
We hebben een 2. 5 inch schijf, een 3. 5 inch schijf
en een 5. 25 inch schijf.
De 2. 5 inch schijf en de 3. 5 inch-schijven worden normaal gesproken
gereserveerd voor interne harde schijven en solid state-apparaten, terwijl de 5,5 inch-schijven normaal
gesproken worden gereserveerd voor interne harde schijven en solid
state-apparaten. 25 inch schijfsleuven
worden gereserveerd voor optische stations,
back-upschijven op tape
en ouderwetse floppydrives.
Afhankelijk van je kast heb
je een bepaald aantal van deze verschillende bays
in deze verschillende maten.
Als je niet genoeg kleinere bays hebt, kun je
altijd een adapter gebruiken
om een kleiner apparaat in een grotere bay te plaatsen.
Je kunt bijvoorbeeld een 2. 5 inch schijf in
een 3. 5 inch caddy en
plaats het dan in de 3. 5 inch bay.
Goed, nu we de basisprincipes van apparaten
voor massaopslag begrijpen,
gaan we ons voor de rest van deze les specifiek richten
op harde schijven.
Een harde schijf is een apparaat dat gegevens opslaat
op een metalen of glazen plaat die
is gecodeerd met een magnetische stof.
Deze magnetische stof kan dan worden
opgeladen met verschillende
elektrische stromen om gegevens te
creëren door 1's en 0's op te slaan op die magnetische stof.
Dit gebeurt op deze platters en deze
platters worden benaderd
met een lees/schrijfkop.
Dit wordt eigenlijk
bewogen door een zogenaamd actuatormechanisme.
Dus als je denkt aan een ouderwetse platenspeler, werkt
het ongeveer hetzelfde.
De platter gaat ronddraaien
en als je informatie van die platter wilt lezen, moet
je die actuatorarm in de schrijfstand zetten, zodat de lees-
en schrijfkop verschillende delen van de schijf kunnen
lezen als hij heen en weer
beweegt over de platter.
Als u gegevens hebt
opgeslagen aan de binnenkant of aan de buitenkant
van de schijf, is er een verschillende
zoektijd om die gegevens te vinden
op basis van hoe ver de actuator
moet bewegen en hoeveel de lees-/schrijfkop op en neer de actuator zelf moet
bewegen.
Als je nu naar deze platter
kijkt, wordt hij logisch verdeeld in
dingen die bekend staan als tracks en sectoren.
Tracks zijn in wezen één cirkel die rond die plaat loopt en
de sectoren zijn een stuk van
die specifieke track.
Nu zal elk van de sectoren een breedte hebben
van ongeveer 512 bits en elk van de sporen zal een
andere grootte hebben, gebaseerd op de geometrie
van de schijf die werd gecreëerd toen het formatteren
op laag niveau werd uitgevoerd
door de fabrikant van de schijf.
Dus zoals je kunt zien, moeten
we deze platter ronddraaien om de actuator
en de lees/schrijfkop naar de juiste locatie
te bewegen om de gegevens te lezen.
Dit wordt zoeken of ophalen van de gegevens genoemd.
Hoe sneller een harde
schijf draait, hoe sneller je
toegang hebt tot de gegevens die erop
zijn opgeslagen.
Dus als je een harde schijf wilt
kopen, moet je kijken naar de snelheid
gemeten in RPM's, oftewel omwentelingen per minuut, want
een hogere snelheid zorgt
voor betere schijfprestaties.
Als je naar een harde schijf
kijkt, zie je over het algemeen vier basissnelheden.
De eerste is 5400 RPM.
Dit is het langzaamste model harde schijf dat
er is, en dit is wat je zult vinden
in budget of low-end werkstations en pc's.
De tweede staat bekend als 7200 RPM.
Dit levert ons snellere prestaties
zonder uitzonderlijk hoge kosten.
Dit is een goede balans
en wordt in de meeste moderne computers gebruikt
als je er een koopt met een harde schijf.
De derde staat bekend als 10.000 RPM's en dit is waar we
beginnen met de schijven
met hoge prestaties.
Over het algemeen kosten deze
meer geld dan de 7200 RPM schijven,
maar ze geven je wel betere prestaties
en ze worden veel gebruikt bij gaming
pc's, krachtige pc's en servers.
En tot slot hebben we 15.000 RPM.
Nu is 15.000 RPM een van de hoogste RPM's die
je zult zien in een harde schijf.
Hierdoor zijn
de kosten extreem hoog, maar levert
het wel geweldige prestaties.
Over het algemeen zul je niet zien dat er veel 15.000
RPM harde schijven worden gebruikt, en de reden hiervoor is dat
tegen de tijd dat je aan dat niveau van harde schijven
begint te komen, je een solid state apparaat
had kunnen kopen dat veel van deze zoektijdproblemen
elimineert omdat SSD's geen bewegende onderdelen
hebben zoals deze traditionele harde schijven.
Je vraagt je misschien
af waarom mensen harde schijven gebruiken
in plaats van solid state apparaten.
Het gaat vooral om de kosten en niet om de prestaties.
Wat betreft prestaties
zullen solid state apparaten veel sneller zijn dan
een traditionele harde schijf, maar
een harde schijf is veel goedkoper om te produceren.
En dus kun je een harde schijf met een veel grotere capaciteit krijgen voor
dezelfde prijs als een solid state-apparaat met een zeer lage capaciteit.
Ik heb bijvoorbeeld onlangs een solid-state apparaat geïnstalleerd
in een nieuwe computer.
Dit solid state-apparaat was 2 terabyte
groot en kostte me ongeveer 250 dollar.
Als ik in plaats daarvan een 7200 RPM harde schijf had gebruikt, had
ik een schijf van 12 terabyte kunnen krijgen voor diezelfde $250, waardoor
ik zes keer zoveel opslagruimte had gehad.
Er is dus nog steeds plaats voor harde schijven.
In veel systemen zetten mensen
beide in, en dat is wat ik uiteindelijk
met mijn computer heb gedaan.
Ik installeerde een solid state apparaat, dat veel sneller is,
voor mijn primaire besturingssysteem en applicatiebestanden, en toen
installeerde ik een harde schijf, dat was een
schijf met een zeer grote capaciteit, om alle overtollige
bestanden op te kunnen slaan, zoals video's
die ik maak voor dingen zoals deze cursus, omdat dat enorme
bestandsgroottes zijn en het veel schijfruimte
in beslag neemt om die op te slaan, en als ik solid state
apparaten zou gebruiken voor alles, zou het extreem
duur worden.
Dus als je een harde schijf bekijkt,
moet je ook rekening houden met de buffergrootte.
De buffergrootte wordt een interne buffer of cache op de
harde schijf die veel gegevens
in de cache kan opslaan om de prestaties
te verhogen.
De buffergrootte varieert
van 8 megabyte tot 256 megabyte, afhankelijk van de schijf
die je koopt.
Wat de buffergrootte betreft:
hoe groter de buffer, hoe beter de prestaties,
dus je wilt een harde schijf
kiezen met een grote buffergrootte als je prestaties
belangrijk vindt.
Als het aankomt op het installeren van je harde
schijf, moet je deze aansluiten op je
moederbord met een soort kabel,
en dit zal afhangen
van de vormfactor van je moederbord
en de harde schijf die je kiest.
In de meeste moderne systemen
gebruik je een SATA-kabel om
je harde schijf aan te sluiten op je moederbord,
en dit kan SATA versie 1, SATA versie
2 of SATA versie 3 zijn.
Als je een SATA-connector
gebruikt, gebruik je
twee kabels: een 7-pins
dataconnector in
L-vorm en een 15-pins voedingskabel
in L-vorm.
Als je kijkt naar SATA versie 1,
dan heeft deze een maximale
snelheid van 1. 5 gigabit per seconde,
wat je ongeveer 150 megabyte per seconde
aan doorvoer oplevert,
of je kunt SATA versie 2 gebruiken,
die een maximumsnelheid van 3 gigabit per seconde heeft,
wat ongeveer neerkomt op 300 megabyte per seconde aan doorvoer, of SATA versie 3, wat de modernste en
snelste versie van SATA is met een snelheid van
6 gigabit per seconde of ongeveer 600
megabyte per seconde aan doorvoer.
Als je aan een legacy-systeem werkt,
kom je misschien een IDE- of PATA-interface tegen
in plaats van een SATA-interface.
Voor deze apparaten gebruik je een 40-draads datakabel,
wat een platte lintkabel is, om
het moederbord aan te sluiten op de schijf,
en dan gebruik je een 4-pins Molex
connector om die schijf van stroom te voorzien,
of je kunt een 80-draads kabel gebruiken die
de data en stroom combineert in één kabel als je moederbord
dat ondersteunt.
Zoals ik al zei, dit is meer een legacy item dus je
zult dit waarschijnlijk niet zien in de meeste moderne computers,
maar als je in een bedrijfsomgeving
werkt en ze hebben wat oudere
systemen rondslingeren zoals kritieke
servers of SCADA werkstations, dan kun je dit type
interface tegenkomen.
Het derde type interface dat je op een harde
schijf kunt vinden is een
SCSI interface, wat SCSI of small computer systems interface wordt genoemd.
Wanneer je een SCSI-kabel gebruikt,
kan deze 7 of 15 apparaten in een serieschakeling ondersteunen,
afhankelijk van of je smalle SCSI of brede SCSI
gebruikt, en elk apparaat heeft een apparaat-ID
nodig dat zo is ingesteld
dat elk apparaat op die kabel weet welk
nummer het is tussen 1 en 7 of tussen 1 en 15.
Om je apparaat te configureren
zodat het weet welk nummer het krijgt toegewezen,
moet je dit instellen met een jumperblok of
keuzeschakelaars op de achterkant
van dat apparaat.
In moderne systemen
wordt SCSI beschouwd als een interface met lage snelheid,
omdat smalle SCSI alleen
kan werken met 40 megabits per seconde en brede SCSI
alleen kan werken met 320 megabits per seconde.
En dus is SATA veel populairder vanwege
de hogere snelheden en wordt
het veel vaker gebruikt dan SCSI in moderne systemen.
Zoals je kunt zien,
zijn harde schijven nog steeds springlevend
in de meeste moderne computers,
maar ze gebruiken SATA in plaats
van IDE, PATA of SCSI.
Wanneer je probeert
te beslissen of je wel of niet een solid
state of een harde schijf wilt
gebruiken, komt dit normaal gesproken neer op
drie factoren: kosten, prestaties en capaciteit.
Dit komt omdat harde schijven veel minder kosten
dan solid state apparaten, maar
ze presteren ook minder goed dan solid
state apparaten.
Het grote voordeel van het gebruik van
een harde schijf ten opzichte
van een solid state apparaat is het feit dat ze een grotere opslagcapaciteit
hebben, en normaal gesproken kun je 5, 10 of zelfs 15 keer zoveel opslagruimte
op een harde schijf krijgen voor dezelfde prijs
als het equivalente solid state apparaat.