Discos duros

Con el aumento de la memoria de los ordenadores y los avances en el software, el tamaño de los programas fue aumentando de forma paulatina y considerable. Para que nos podamos hacer una idea, un programa de gestión integrada de empresa puede ocupar unos 20 discos de 5 1/4 pulgadas de baja densidad. Es fácil imaginar el problema que supone ir cambiando de discos según el ordenador necesita acceder a un módulo de programa o a otro.

Por otro lado, si el ordenador del que se dispone solamente puede usar discos flexibles y no cuenta con un disco duro, el fichero de datos más grande que se puede utilizar con él se verá limitado por la capacidad máxima de almacenamiento de la unidad de disco que se esté utilizando o por la memoria del sistema.
Con todo esto pronto se pudo ver que era necesario disponer de un sistema de almacenamiento masivo de alta capacidad y de elevada velocidad. De ahí la creación del disco duro. Las capacidades de los discos duros se suelen medir en Megabytes y en ocasiones pueden llegar a los Gigabytes. Como en el caso de los discos flexibles, los discos duros pueden ser leídos y escritos cuantas veces se quiera y como en teoría las cabezas no tocan la superficie del disco, deberían ser eternos desde el punto de vista del soporte de la información.
Un disco duro consta de una serie de discos que giran solidarios a alta velocidad y que se encuentran sellados en una carcasa hermética que los protege de las condiciones ambientales. Las cabezas de los discos duros, una por cada superficie, no tocan la superficie del disco ya éstas experimentan el efecto Bernouilli. Este efecto consiste en aprovechar la tenue capa de aire que se forma con la rotación a alta velocidad del disco para que las cabezas no rocen la superficie. Normalmente, los discos duros son fijos y no se pueden transportar de un ordenador a otro, salvo que se realice una nueva instalación de la unidad en otro ordenador.
Aunque el tamaño o capacidad del disco duro es un factor que puede ser determinante, hay una serie de factores que también intervienen para diferenciar unos de otros, como puede ser la fiabilidad, el tiempo medio de acceso, el consumo, etc. De hecho. un disco duro con una capacidad menor que la de otro puede ser mucho más caro debido a un menor tiempo de acceso o a una mayor fiabilidad. En la mayoría de los casos, los discos duros son una combinación de una tarjeta controladora, conectada a una ranura de expansión, que suele poder controlar hasta dos discos duros y la unidad de disco propiamente dicha. En ocasiones es la placa principal o placa madre la que incorpora la controladora de la unidad de disco duro, pero este es un caso relativamente poco frecuente que permite ahorrar una ranura de expansión a costa de perder versatilidad. En este punto hay que destacar que es necesario que la controladora sea del tipo adecuado para la unidad de disco que se está utilizando. Además de los discos duros internos fijos, los hay removibles tanto internos como externos que permiten intercambiar los discos entre sistemas, tener una serie de discos uno para cada aplicación o incluso guardar la información en una caja fuerte al acabar el trabajo y hacer copias de seguridad de forma rápida y sencilla. Otro tipo de disco duro muy extendido es el disco tarjeta que incorpora la controladora y la unidad de disco de forma que solamente será necesario consumir una o dos ranuras de expansión del ordenador para instalar el disco duro. Este sistema está especialmente indicado para los ordenadores que no disponen de espacio interno para la instalación del disco duro.

PROCESO DE INSTALACION DE UN DISCO DURO

En esta parte vamos a repasar ligeramente el proceso de instalación de un disco duro. Desde que se extrae de su embalaje hasta que se encuentra listo para su funcionamiento.
En primer lugar hay que apagar el ordenador y retirar el enchufe de la red; después, habrá que abrir el ordenador dejando libre tanto las ranuras de expansión como el alojamiento para el disco duro. Hay que destacar que no todas las controladoras valen para todos los ordenadores ni todos los discos duros funcionan con cualquier tarjeta, por lo que habrá que informarse bien primero y exigir que tanto el disco duro como la tarjeta controladora se encuentren correcta y completamente documentados. Una vez colocada la tarjeta controladora en una de las ranuras de expansión y situado el disco duro en su alojamiento, habrá que conectar todos los cables que unen dicha tarjeta con el disco duro y el cable de alimentación. Normalmente de la tarjeta controladora al disco duro van dos cables planos; uno para los datos y otro para el control del disco, que suele ser el más grande.
Hay que tener en cuenta que estos cables tienen una posición solamente y se suele representar por un número o una marca, tanto en el conector como en el enchufe. El cable de alimentación suele estar disponible de forma estándar mediante un enchufe de tres patillas que sale de la fuente de alimentación del ordenador. En este punto hay que señalar que en algunos discos-tarjetas no hay que utilizar el cable de alimentación, ya que obtiene la tensión de alimentación del mismo bus. Ahora ya se puede encender el ordenador, arrancándolo desde un disco flexible que contenga el sistema operativo. El proceso que resta sirve para preparar el disco duro de forma que el ordenador pueda arrancar desde él y quede listo para aceptar la información. Primero, habrá que realizar un formateo de bajo nivel mediante un programa contenido en la memoria ROM de la tarjeta controladora o mediante un programa suministrado por el fabricante. Después habrá que definir las particiones que se desee utilizar del disco duro y proceder al formateo de alto nivel, con lo que solo restará transferir los ficheros del sistema operativo y configurar los ficheros AUTOEXEC.BAT y CONFIG.SYS para que funcionen correctamente según las preferencias del usuario.

CUIDADOS DEL DISCO DURO

Para cuidar un disco duro solamente hay que seguir una serie de reglas prácticas que permitirán alargar la vida del mismo garantizando la integridad de los datos contenidos en su interior.
Ciertamente, lo que más puede perjudicar a un disco duro es la falta de ventilación adecuada del disco o de la tarjeta de interface y las vibraciones o golpes durante el transporte o funcionamiento de la unidad. Las cabezas de los discos duros no tocan la superficie del mismo durante el funcionamiento, pero si se golpea o sufre vibraciones, la cabeza puede deformarse o golpear la superficie del disco deteriorando el material magnético. Para paliar este problema durante los inevitables golpes que se producen en el transporte, los fabricantes proporcionan un pequeño programa que se suele denominar PARK.
Este programa coloca las cabezas en una posición de descanso que evita que se dañe el disco en el caso de pequeños golpes o vibraciones. Como es lógico pensar, todo tiene un límite y ante un golpe demasiado fuerte no hay mucho que hacer para salvar la integridad del disco. En la actualidad, los discos tienen un sistema que, al cesar la alimentación las cabezas se aparcan automáticamente.
La falta de ventilación o la exposición al calor de las unidades de disco duro puede provocar que los sensibles circuitos electrónicos de que consta comiencen a fallar o incluso se deterioren de forma definitiva. Hay que tener cuidado con el sol, las calefacciones y de no tapar las tomas de ventilación.
Otra forma de aumentar la vida de un disco y aumentar la velocidad con la que se obtiene la información del disco duro es eliminando la fragmentación.
Como sabemos, el sistema operativo DOS va colocando la información en el disco en función de la disponibilidad de sectores; por este motivo, es posible que un programa o fichero no tenga toda la información en sectores seguidos y la cabeza tenga que realizar muchos desplazamientos, con el consiguiente desgaste mecánico.
Para eliminar la fragmentación hay muchos programas como pueden ser el COMPRESS de las PCTools o la utilidad de acelerar el disco de las utilidades Norton.

EL FORMATO DEL DISCO DURO

Hay dos tipos básicos de formateo, el de bajo nivel y el de alto nivel. Ahora hablaremos de las diferencias entre ambos respecto a los discos duros y a los discos flexibles.

DE BAJO NIVEL

El formateo de bajo nivel sólo es aplicable a los discos duros.
Durante este proceso se graba sobre la superficie del disco una serie de informaciones que son necesarias para su correcto funcionamiento.
Para realizar esta operación hace falta un software específico.
Primero se prepara la superficie magnética del disco duro, ajustando el interleave y el número de sectores por cada pista.
También durante el formateo de bajo nivel se escribe cierta información de cabecera, delante de cada sector, conteniendo el número de sector y su dirección, el número de bytes que contendrá y otras informaciones que necesita el sistema operativo para funcionar.
Esta cabecera es la responsable de que un disco duro tenga una capacidad distinta formateado que sin formatear. Durante el formateo de bajo nivel también se marcan los sectores defectuosos para que no se pierdan datos intentando grabar información sobre sectores que no son utilizables. Se recomienda realizar un formateo de bajo nivel al menos una vez al año, ya que la información de cabecera de los sectores solamente es actualizada mediante este procedimiento y con el tiempo es posible que se pierda. También hay que señalar que con el tiempo es posible que aumente el número de sectores defectuosos, por lo cual será necesario marcar esos nuevos sectores defectuosos para evitar fallos.
Como es lógico, antes de realizar este procedimiento, habrá que hacer una copia de seguridad del disco.
También hay que destacar que estos programas pueden interactuar con programas residentes, por lo que se recomienda desactivarlos antes de acceder a ellos.
Así mismo, para acceder a programas contenidos en la memoria ROM de algunas tarjetas controladoras, habrá que ejecutar el programa DEBUG del sistema operativo, utilizando el comando -G=C800:5 u otra llamada especificada reflejada en la documentación de la tarjeta controladora. Normalmente el SETUP de arranque del ordenador proporciona el software necesario para detectar el tipo de disco duro instalado y su formateo.
También hay que destacar que para realizar este proceso es necesario disponer de información técnica suministrada por el fabricante del disco duro y que debe de estar contenida en la documentación del mismo, evitando cometer errores, ya que se puede deteriorar el disco o no funciona bien.

DE ALTO NIVEL

El formateo de alto nivel se realiza mediante el comando FORMAT del sistema operativo y se debe utilizar con los discos flexibles y con los discos duros, después del formateo de bajo nivel, para preparar sectores que serán utilizados para el arranque, preparar las tablas de asignación de bloques, los directorios y, si se desea, transferir los ficheros del sistema operativo para que se pueda arrancar desde el disco. En el caso de los discos flexibles, éste es el formateo encargado de detectar y marcar los sectores defectuosos.
Para más información sobre este comando y las opciones que lo componen, se recomienda consultar el manual de la versión del sistema operativo que se esté utilizando.

CONCEPTOS SOBRE LOS DISCOS DUROS

Aunque la estructura de la información en los discos duros es muy similar a la de los discos flexibles, hay una serie de conceptos interesantes por conocer sobre todo cuando se realizan operaciones especiales como el formateo de bajo nivel.

PISTAS DEFECTUOSAS

Como la densidad de información de los discos duros es muy elevada, es relativamente normal que haya algunas pistas defectuosas en los discos duros. Pero teniendo en cuenta la alta capacidad de los mismos, no es motivo de preocupación y se puede ver como normal.
Todos los discos duros se prueban en fábrica y de dicha prueba resultan una serie de pistas defectuosas o que pueden fallar en un momento determinado.
Estas pistas se muestran por el fabricante en forma de tabla mediante la cabeza y el sector. Esta información se deberá comprobar a la hora de realizar el formateo de bajo nivel para que el sistema operativo lo reconozca como defectuosa; no obstante, si se desea, normalmente los fabricantes proporcionan también programas de diagnóstico que permiten comprobar en todo momento el estado de la superficie del disco duro.

PARTICIONES

Las particiones son una forma de dividir el disco duro en partes de forma que se pueda utilizar como si fueran dos discos duros diferentes para contener sistemas operativos distintos o pasar la barrera de los 32 Megabytes de las versiones del DOS inferiores a la 4.00.
Para realizar la partición del disco es necesario utilizar el programa FDISK, después del formateo de bajo nivel y antes del formateo de alto nivel.

WRITE PRECOMPENSATION

Esta es una información que se debe proporcionar durante el formateo de bajo nivel.
Es necesaria en ciertos tipos de disco duro, principalmente, debido a que la densidad de información es mucho mayor en las pistas interiores del disco.
Mediante este parámetro se puede aumentar la señal utilizada para la escritura en dichas pistas.

LANDING ZONE (APARCAMIENTO DE CABEZAS)

En muchos discos duros que no disponen de aparcamiento automático de las cabezas, al retirar la alimentación, es necesario especificar una zona de los mismos sobre la cual no se escriban datos, para evitar así que un golpe de la cabeza destruya información.
Normalmente esta zona viene especificada por el fabricante y las cabeza se coloca en ella mediante el comando PARK del sistema operativo.

NUMERO DE CABEZAS

El número de cabezas está relacionado con el número de superficies del disco duro y es un parámetro que se introduce normalmente durante el formateo de bajo nivel.
Las trayectorias de todas las cabezas al recorrer una determinada pista de cada disco se denominan cilindros.

TABLA DE PARAMETROS

La tabla de parámetros es una zona del disco duro en la que se almacena la información que se introduce durante el formato de bajo nivel relativa a los parámetros del disco.

INTERLEAVE

Esta es una medida de las vueltas que tiene que realizar el disco para acceder a determinada información, siendo los discos más rápidos los que poseen un interleave de 1:1, pero los discos más económicos pueden tenerlo de hasta 1:3.
Algunos programas de formateo de bajo nivel también piden esta información cuando se actualiza la tabla de parámetros.

CARACTERISTICAS DE LOS DISCOS DUROS

Antes de decidirse por la compra de un tipo u otro de disco duro, o para comprobar si el disco duro que incorpora el ordenador del que se dispone es realmente el que se ajusta a las necesidades del usuario, es necesario conocer algunos términos utilizados para la descripción de estos dispositivos.

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO

Es el número de bytes que puede almacenar un disco duro. No hay que confundir la capacidad total con la capacidad una vez formateado, ya que esta última es la realmente utilizable por el usuario y es menor.

VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA

Es la velocidad con la que se transfieren los datos desde la memoria del ordenador al disco o viceversa. Normalmente este valor depende del tipo de interface del disco duro. Las unidades típicas son de Kilobytes por segundo.

TIEMPO MEDIO DE ACCESO

Es el tiempo medio que tarda la cabeza del disco en situarse en un lugar determinado y recuperar cierta información. Las unidades típicas son del orden de los milisegundos y en la actualidad estos tiempos se reducen de forma considerable mediante los sistemas de memoria caché que incorporan los nuevos discos y ordenadores.

TIEMPO MEDIO ENTRE FALLOS

Es la medida de la fiabilidad del sistema y es un factor a tener en cuenta, ya que, dado el precio y el estado de las reparaciones de estos sistemas de almacenamiento, se les puede considerar como perecederos con el uso.

APARCAMIENTO DE CABEZAS

Es un sistema que puede ser automático o manual (mediante el comando PARK del sistema operativo) a través del cual se protegen las cabezas contra los choques y vibraciones cuando el ordenador no se encuentra encendido. Este factor es muy importante en los ordenadores portátiles.

CONSUMO

Este factor puede ser determinante en los portátiles alimentados por baterías o en aquellos ordenadores cuya fuente de alimentación no tiene mucha potencia.

RESISTENCIA A LOS GOLPES

Se suele medir en "G'. es decir, en valores de la fuerza de la gravedad. Este valor varía si el ordenador está en funcionamiento o apagado y depende del tipo de disco duro que se trate; por ejemplo, un disco duro removible puede llegar a soportar hasta 9 G casi sin problemas mientras que un disco duro normal puede soportar unas 2 G con las cabezas aparcadas convenientemente.

TIPO DE INTERFACE

Es importante saber si el sistema será compatible o no con el ordenador que estamos utilizando. Este hecho es mucho más importante cuando se desea conectar un segundo disco duro a un interface ya existente en el ordenador.

UTILIZACION DE LOS DISCOS DUROS

Consideramos importante dar una serie de consejos básicos para la correcta utilización de los discos duros y evitar así muchos de los problemas que pueden aparecer con su utilización.
Si se siguen de forma escrupulosa se puede garantizar una mayor vida operativa de los discos, una mayor seguridad para los datos y una menor pérdida de tiempo intentando resolver los problemas.
1.- Mantener el disco duro a salvo de golpes, vibraciones y temperaturas extremas.
2.- Ser muy ordenado y metódico. Asegurarse de lo que se va a introducir en el disco duro y comprobar previamente que no está contaminado por virus. Cuando aparecen mensajes en la pantalla relativos a la confirmación de los comandos que son peligrosos para la integridad de los datos, no confirmarlos a la ligera y asegurarse de lo que se va a hacer y las consecuencias que puede acarrear.
3.- Si no se sabe cómo funciona determinado programa u opción de los programas de utilidades o de mantenimiento de la información de los discos duros es mejor no probarlos, por si se destruye parte o toda la información contenida en el disco.
4.- Mantener actualizadas las copias de seguridad y al menos tener dos juegos de copias de seguridad realizados en días alternos.
5.- Mantener el disco duro ordenado y organizado mediante subdirectorios.
6.- Tener mucho cuidado al utilizar los caracteres comodín ("*" y "?") ya que se pueden borrar ficheros que no se desean borrar.
7.- Procurar no salir de los programas con ALTER-NATIVO-CONTROL-SUPRIMIR (reset) o apagando el ordenador por las buenas, ya que se pueden quedar ficheros sin cerrar o datos a medio escribir. Todos los programas tienen un medio de salir al sistema operativo y es desde éste donde se debe apagar el ordenador.
8.- Hay que tener cuidado durante el desarrollo de programas que crean o utilizan ficheros del disco ya que pueden quedar abiertos ficheros.
9.- Durante el desarrollo de programas que utilizan rutinas de entrada salida es conveniente realizar unas buenas rutinas de gestión de errores que eviten problemas con los ficheros.
10.- Ante la primera indicación de problema, realizar una copia de seguridad de lo que se tiene con un juego de discos distinto al empleado normalmente para la realización de las copias de seguridad.
11.- Procurar no realizar formateos indiscriminados del disco duro para borrar ficheros. En algunos casos, cuando el ordenador queda contaminado por ciertos tipos de virus, puede ser necesario realizar un formateo del disco duro para asegurarse de que el virus ha sido eliminado.
12.- No todos los virus se eliminan de la misma forma, por lo que en cada caso habrá que utilizar el sistema adecuado y que sea menos lesivo para los datos contenidos en el disco duro.
13.- Eliminar la fragmentación del disco duro al menos una vez al mes mediante los programas de compactación que hay en el mercado obviando de esta forma gran parte de los desplazamientos que realizan las cabezas de lectura escritura, y que a la larga pueden causar pérdidas de información.
14.- Realizar una formateo de alto nivel y un diagnóstico del disco duro al menos una vez al año.
15.- Eliminar todos los ficheros que no sean necesarios y no mantener el disco duro como un catálogo de programas.