HARDDİSK NASIL ÇALIŞIR?

1. HARDDİSK NASIL ÇALIŞIR?

harddisk üst üste monte edilmiş halde dönen pek çok alüminyum katmandan (manyetik plaklar) oluşur. Dakikada 10.000’e kadar çıkabilen bir hızla dönerler. Günümüz EIDE plakları çoğunlukla dakikada 5400 veya 7200 hızla dönerler.

Plaklar bir motor tarafından çalıştırılırlar ve bilgisayarın açık olduğu süre boyunca sürekli çalışırlar. bazı bilgisayarlar uzu”n süre diske erişim olmadığında bu dönüş hızını azaltırlar.

harddisklerin birden fazla okuma-yazma kafası vardır.

Tüm manyetik plakların alt ve üst taraflarında okuma yazma kafalarının eriştiği manyetik alanlar vardır. Bu kafalar bir motor tarafından konumlandırılır. Bir izden diğerine erişmek için geçen zamana ortalama erişim hızı denir. Her kafa yüzeyin yaklaşık üç bin milimetre üzerinde durur, çünkü rotasyon belli bir ivme oluşturur. Manyetik plak ve okuma-yazma kafası arasındaki bu mesafe harddisklerin birbirlerine çarpıp Headcrash olarak adlandırılan veri kayıplarını önler. Kafalardan biri diske değdiğinde diskin tamamı kullanım dışı olur. Yazma kafası, yazma sırasında yüzeyi manyetikleştiren (PC’nin sağladığı dijital verilere uygun olarak) minik bir elektro manyetik alır. Okuma kafası, manyetik alanı elektronik şekle dönüştürerek verileri harddiskten okur ve veri olarak işler.

İz (Spur) ve Sektörlerde Düzenleme

Her katman, çemberler halinde dönen binlerce ize bölünmüştür. Bu düzenleme bütün katmanlarda aynıdır. İz yoğunluğu kayıt edilebilir veri miktarını belirler ve diskin yapı şekline bağlıdır.

Bir harddiskin yapısını geometrik olarak düşündüğünüzde katmanlar üzerinde üst üste duran izler bir silindir oluşturur. İzler yine sektörlere bölünür. Bunu pasta dilimleri gibi düşünün. Bir sektör en küçük veri birimidir. Çoğunlukla 512 byte’tır, ancak harddiske göre değişiklik gösterebilir. Kaydedilen veriler belli bir adres alırlar. Örneğin Üst yüzey, katman 2, iz 12, sektör 10 gibi.

2. EIDE HARDDİSKLERİN ÇALIŞMA MODLARI

Makinenizde bilgilerinizi tuttuğunuz harddiskler, depoladığınız bilgileri kaydederken yada okurken belli bir standarda bağlı kalır. harddiskiniz ile ana kartınız arasında bilgi aktarımını düzenleyen EIDE ya da SCSI gibi standartlar bulunmaktadır. Günümüzde bu arabirim standartlarından EIDE, tüm anakart üreticileri tarafından desteklenmekte ve kullanılmaktadır. Nispeten ucuz ve tatmin edici bir hızda olan bu arabirim, kimi kısaltmalara da sahip bulunmaktadır. EIDE, aynı anda dört harddisk, CD sürücü ya da türevi depolama aygıtına ve disket sürücülere destek vermektedir. EIDE, dört adet depolama aygıtını, anakart üzerindeki iki adet kablo ile sinyal gönderir. Kabloların uçları anakart üzerinde bulunan iki adet konnektöre bağlıdır. Böylece bir tek kablo üzerinde iki adet depolama aygıtı kullanılabilir. Her konnektör aynı anda yalnızca tek bir sinyal alıp verebileceği için bu konnektörlere ikiden fazla aygıt bağlandığında, konnektöre bağlı aygıtlardan bir tanesi öncelikli aygıt olarak belirlenmeleri gerekmektedir. Bu seçimi yapabilmek için EIDE aygıtlarınızın arkasında dört adet jumper bulunmaktadır.

Jumper’lar için, aygıtlarınızın farklı şekillerde çalışmasını düzenlemek için konulmuş bir tür anahtar olduğunu söyleyebiliriz. Jumper’lar bir arada ve tek bir sırada bulunan iki ya da üç iletken metalden oluşur. harddisklerde iki adet metal iğneden oluşan jumperlar yan yana getirilerek kullanılırlar. harddiskinizin arkasında dört adet jumper bulunmaktadır. İstisnai ayar biçimleri olmasına rağmen harddisklerin arkasında bulunan bu jumper çiftlerinden ilk jumper kapatıldığında EIDE aygıtınız, o konnektöre bağlı aygıtlar içinde öncelikli aygıt olarak atanır. İğne çiftlerinden hangisinin ilk jumper olduğunu belirlemek için harddiske gelen güç kablosunu referans olarak kabul edebilirsiniz. Bu kabloya en yakındaki iğne çifti ilk jumper olacaktır. Öncelikli aygıtlar, efendi anlamındaki MASTER kelimesiyle adlandırılır. Üçüncü iğne çifti kapatıldığındaysa aygıt ikincil aygıt olarak atanacaktır. Bu durumdaki aygıtlara, “esir” manasına gelen “SLAVE” adı verilmiştir. İkinci jumper kapatıldığındaysa aygıtınız, o konnektöre bağlı diğer aygıtın durumuna göre MASTER ya da SLAVE olarak çalışır. Eğer konnektöre bağlı aygıt MASTER ise bağladığınız aygıt SLAVE ya da tam tersi durumda MASTER olacaktır. Dördüncü kayıt jumper ise farklı kullanımlara sahip olacağından bu dersimizde tanıtmayacağız.

Eğer depolama birimlerinizden azami performansı almak istiyorsanız kısa bir yol tavsiye edeceğiz: İkiden fazla aygıtınız varsa, ilk yapmanız gereken bu aygıtların öncelik sırasını belirlemek olmalı. Birinci derece önemli olan aygıtınızı ilk konnektöre MASTER olarak, öncelik açısından ikinci sıradaki aygıtınızı diğer konnektöre bağlı olan kabloya MASTER olarak, üçüncü derece önemli olan aygıtınızı ise ilk konnektöre SLAVE olarak takınız. Son aygıtınızı ise ikinci konnektöre SLAVE olarak bağlayınız. Bu sırayı takip ettiğiniz sürece EIDE aygıtlarınızdan maksimum performansı sağlayabilirsiniz

SCSI VE EIDE

IDE Tarihçesi

ANSI tarafından ortaya konulan IDE standardı üzerinde birçok değişiklik yapılmaktadır. Orijinal IDE standardı ATA, aynı kanal üzerinde iki adet cihazın biri efendi (master) ve diğeri köle (slave) olarak çalıştırılmasıdır. Bu standart PIO (programlanabilir giriş/çıkış) 0, 1, 2 modlarını, DMA (direk bellek erişimi) tek kelime 0, 1, 2 modu ve çok kelime 0 modunu da tanımlamıştır. Fakat bu standart ile bir takım problemler ortaya çıkmıştır. Değişik üreticilere ait diskler aynı kanal üzerinde biri efendi ve biri köle olarak tanıtıldığında çalışmadığına rastlanmıştır. ATA-2 daha hızlı olan PIO 3 ve 4 modlarını, DMA çok kelime 1 ve 2 modlarını, blok modunda veri transferi yapabilme yeteneğini ve mantıksal blok adresleme (LBA) özelliklerini getirmiştir.

“Fast ATA” ve “Fast ATA-2” teknolojileri Quantum ve Seagate firmalarının buluşudur. ATA-3 standardı ile disklere daha geniş güvenlik özellikleri getirildi ve bu standardın yerini günümüzde kullanılan Ultra ATA (UATA) standardı aldı. UATA standardı UDMA, DMA-33/66 ve ATA-33/66 gibi isimlerle de anılmaktadır. UATA yeni bir standart olmamakla birlikte UATA sürücüler ATA ve ATA-2 sistemlerle uyumludur. Ultra ATA yeni DMA modlarını destekleyerek 33MB/s (UDMA33) ve hatta 66MB/s (UDMA66) veri transfer hızlarını destekleyen sürücülere verilen addır. Her iki UDMA versiyonu geçmişteki standartların desteklemediği IDE kablosu üzerinde veri bütünlüğünü sağlayan CRC hata kontrolü yeteneğine sahiptir.

Aşağıdaki tabloda DMA modu ile veri transfer hızlarının değişimi gösterilmektedir.

DMA Modu
Maksimum transfer hızı

Tek kelime Mod 0
2.1 MB/s

Tek kelime Mod 1
4.2 MB/s

Tek kelime Mod 2
8.3 MB/s

Çok kelime Mod 0
4.2 MB/s

Çok kelime Mod 1
8.3 MB/s

Çok kelime Mod 2
16.6 MB/s

DMA 33
33 MB/s

DMA 66
66 MB/s


SCSI Tarihçesi

1980’li yıllarda yirmi sayfalık bir öneri ile ortaya atılan SCSI teknolojisi günümüzde 600 sayfalık kompleks halini almıştır. 1985 yılında bir grup üretici bu teknolojinin bir standart olarak benimsenmesi için ANSI’ye baskı yaptılar ve 1986 yılında ilk SCSI standardı olarak bilinen SCSI-1 standardı ortaya çıktı. Bu standart, sisteme takılabilen ve host adaptörü olarak bilinen bir kontrol kartına bağlanabilen maksimum 7 cihaz ve tümleşik veri transfer hızı 5MB/s olan bir teknolojiydi.

SCSI-1 standardına eklenen gelişmiş komut setleri ve yapılan birtakım geliştirmelerle, SCSI-1 standardındaki bazı kısıtlamalar kaldırıldı ve SCSI-2 standardı ile 16 ve 32 bit veri yolu kullanılarak 15 adet sürücünün bağlanabileceği ve 32 bit mimari kullanıldığında toplam 20MB/s’lik transfer hızına ulaşan bir standart olarak tanımlandı. “Wide SCSI” kelimesi 32 bit’lik sistem mimarisinin kullanılmasını ifade ediyor ve “Fast SCSI” ile 20MB/s transfer hızına ulaşılabiliyordu. SCSI-2 standardı birlikte komut kuyruklama teknolojisini de getirdi. Bu teknoloji maksimum 256 değişik komutun SCSI kontrolörü üzerinde depolanmasına izin veriyor. Ultra SCSI, günümüzde kullanılan paralel mimari ile SCSI-3 olarak adlandırılan yüksek hızlı seri SCSI protokolüne geçişte bir basamak olarak düşünülebilir. SCSI-3 ile birlikte iki fazlı adresleme kullanarak maksimum 15 adet sürücü kısıtlamasının kalkması bekleniyor.

SCSI
Bits
Transfer Hızı

SCSI-1
8
5

Fast SCSI
8
10

FastWide SCSI
16
20

Ultra SCSI
8
20

Wide Ultra SCSI
16
40

Ultra 2 SCSI LVD
8
40

Wide Ultra 2 SCSI LVD
16
40

Wide Ultra 3 SCSI LVD
16
160


RAID sistemleri gibi çok sayıda SCSI disklerin kullanıldığı ortamlarda transfer hızını düşürmemek için kullanacağımız kablo boyuna dikkat etmek gerekir. İdeal kablo boyu 1.5mt olmalıdır ki 15 tane sürücüyü sistemimize takmakta zorluk çıkarabilir. Bu sıkıntıyı yenmek için LVD (LowVoltageDifferential) adı verilen teknoloji geliştirildi. Bu teknoloji orijinal sinyalin ters yönünde sinyal üretir. Örneğin “1” bit veri yolunda +5V olarak tanımlanmış ise bu sinyal –5V olarak eko edilecektir. Bu şekilde veriyi iletecek gerilim daha fazla olacak ve dışardaki gürültü ve parazitin veri yoluna girmesi engellenerek daha güvenli ve daha uzun mesafelerde veri iletimi mümkün olacaktır. LVD’de maksimum kablo uzunluğu 25mt. dir.

IDE & SCSI

Performans :

Multitasking uygulamalarda ve disk erişiminin yoğun olduğu durumlarda SCSI’nin performansı tartışılmaz. SCSI kontrol adaptörü CPU’ya yük getirmeden sürücüleri kontrol edebilme yeteneğine sahiptir. IDE’ye erişim ve yazma işlemi CPU’ya yük getirir

SCSI zincirindeki sürücüler eş zamanlı çalışabilirler. IDE’de ise aynı kabloya bağlı sürücüler sıra ile çalışabilir. Aynı anda sadece birinde işlem yapılabilir.

IDE kanalına maksimum 2 adet sürücü bağlanabilir. SCSI’de günümüz teknolojisinde bu sayı 15’tir. RAID sistemlerinde birden fazla disk kullanarak “striping” teknolojisi ile aynı anda birden fazla diskten okuma ve yazma işlemi yapılarak disk erişimi hızlandırılabilir. Bu sistemin IDE teknolojisi ile yapıldığı düşünülürse, her sistemde 2 IDE kanalı olduğunu varsayarsak striping yapabileceğimiz maksimum disk sayısı 2’dir.

SCSI-2 komut kuyruklama teknolojisi kullanır. SCSI adaptör veya kontrolör disk birinci işlemi yerine getirmeden diğer komutları diske gönderebilir. Bu teknoloji okuma ve yazma işlemlerini hızlandırır.

Birçok kullanıcının eriştiği sunucu gibi sistemlerde, disk erişimi oldukça önemlidir. Bir dosya sunucusunda örneğin onlarca kullanıcı disk üzerindeki değişik yerlere erişmek istediklerinde SCSI’nin performansı IDE’ye göre oldukça yüksektir.

Hız :

En yeni IDE teknolojisi UDMA 66, 66MB/s hızındadır. Wide Ultra-3 SCSI ise 160MB/s hızındadır.

Güvenilirlik :

RAID sistemlerinde birden fazla sürücü kullanılarak disk okuma/yazma hızı arttırılabildiği gibi verilerimizin güvenliği de sağlanabilir. Disk sürücülerde meydana gelebilecek problemler RAID teknolojisi ile telafi edilir. Örneğin RAID-5 için minimum 3 adet diske gereksinim duyarız ve bir diskimizin bozulması durumunda diğer disklerdeki bilgiler ile kısa sürede arızalanan diskteki veri kurtarılır.

“Hot Swap” SCSI diskler ile sistem kapatılmadan yeni diskler takılıp çıkartılabilir. Kritik uygulamaların koştuğu sistemlerde sistemin kısa süreli bile olsa kapalı kalması telafi edilemez.



Medya bağımsızlığı:

IDE kanallarına sadece hard disk bağlanabilir. SCSI arabirimi hard disk dışında scanner, yedekleme ürünleri gibi yoğun band genişliğine gereksinimi olan cihazların bağlantısı için kullanılabilir.

SCSI Disklerde Teknolojiler

SCSI Veri Koruma Sistemi : Bu sistem Quantum tarafından geliştirilen bir teknoloji. Sistemde oluşan problemlerin hard diskten olduğu sanılıp OEM parça satıcılarına arızalı diye getirilen disklerin %40’ının sağlam olduğu saptanmış.

Quantum’un web sitesinden indirebileceğiniz DPS SCSI yazılımı ile problemin hard diskinizin olup olmadığını anlamak oldukça kolay. Eğer Windows işletim sisteminiz açmıyorsa bir DOS açılış sistemi ile sisteminizi açıp DPS SCSI çalıştırabilirsiniz. Bu yazılım iki farklı bölümden oluşuyor. Bunlardan biri “Hızlı Test” yazılımı. Bu yazılım hard diskiniz üzerinde her sektöre ve işletim sisteminizin ve kritik verilerinizin bulunduğu ilk 300MB’lık bölümünü test ediyor. Diğer test ise son 100MB’lık bölümüne gerçekleşiyor. Tüm bu testler 90 saniye sürüyor ve yazılım size problemin hard diskinizden kaynaklanıp kaynaklanmadığı konusunda bilgi veriyor.

DPS SCSI “Gelişmiş Test” te ise tüm verilerinizin bütünlüğü kontrol ediliyor ve 9.1GB’lık diskinizin testi 15-20dk. Sürüyor. Quantum AtlasTM III, IV, 10K, ve Quantum VikingTM II modelleri DPS SCSI’yi destekliyor.





ÜRETİCİLER
Yeni disklerle bütünleşik mi?
Diskette veya WEB’te mevcut mu?
2.5 yıl önce üretilen disklerle uyumlu mu?
Sistemdeki promlemin hard diskinizden olup olmadığını belirtiyor mu?

Quantum DPS SCSI
EVET
EVET
EVET
EVET

Western Digital (SCSI)
EVET
HAYIR
HAYIR
HAYIR

IBM (SCSI)
Son kullanıcıya verilmiyor.
Son kullanıcıya verilmiyor.
Son kullanıcıya verilmiyor.
Son kullanıcıya verilmiyor.


Hot Swap : “Hot Swap” teknolojisi RAID sistemlerinde olduğu gibi sistem çalışır durumdayken disklerin takılıp çıkartılabilme özelliğidir.

Şok koruma sistemi II :

Hard diskler hassas cihazlardır. Çok dikkatli taşınmalı ve korunmalıdırlar. Diskimizi çok kısa mesafeden düşürdüğümüzde veya sert bıraktığımızda zarar görebilir ve çalışmayabilir, hatta meydana gelen zarar kendini hemen göstermese de uzun bir süre çalıştıktan sonra ortaya çıkabilir. En çok zarar veren şoklar kısa ve şiddetli olanlardır.

4. harddisk Sürücüleri Teknolojileri

IDE

– Integrated Drive Electronics – Kendi üzerinde denetleyicisi bulunan HDD, CD gibi cihazlardır. Genellikle ATA sürücüleri ile karıştırılırlar.

ATA

– Advanced TechnologyAttachment’ın baş harflerinden oluşmaktadır. ATA sürücüleri IDE sürücülerin alt koludur ve 40 pinlikkonnektör kullanırlar.

PIO Mode

– Programlanabilir giriş çıkış modu (Programmed I/O Mode). Veri yolu hızını belirler. Yüksek PIO modlar yüksek veriyolu hızlarını göstermektedir. UDMA standardının çıkması ile PIO standardı geçerliliğini yitirmeye başladı.

DMA

–Doğrudan anabelleğe erişim (Direct Memory Access). Herhangi bir arabirimin işlemciyi geçerek doğrudan anabelleğe erişmesini sağlar. Bu şekilde -işlemci üzerindeki yükü azaltır ve dahaa hızlı veri aktarımı sağlar.

ArealDensity

– Yüzey yoğunluğu: Genellikle her inch yüzeydeki byte sayısı ile ölçülür. Buradaki sayı ne kadar fazla olursa saniye başına okuyucu yüzeyine düşen bit sayısı artmakta ve bu yüksek veri aktarım hızını sağlamaktadır. Yüksek areal yoğunluğuna sahip harddiskler daha hızlı veri katarım hızına ve kapasiteye sahiptirler.

RotationalSpeed

– Genellikle dakikadaki dönüş (Revolutionsperminute, PRM) hızı ile ölçülürler ve günümüzdeki harddiskler 4,500RPM ile 10,000RPM arasında dönüş hızına sahiptir. Bir harddiskin performansı bu dönüş hızı ile doğrudan ilgilidir. Yüksek dönüş hızına sahip bir hardiskin performansı o ölçüde yüksek olacaktır ve harddisk alırken dikkat edilecek kriterlerin başında gelir.

Seek time

– Bir diskteki track (bölge)e erişmekte harcanan zaman. Bu, üretici firmalar tarafından iki şekilde belirtilmektedir. Birincisi tracktotrack arama zamanı ( iyi bir harddisk 1-4ms arama zamanına sahiptir), ikincisi ise ortalama arama zamanı (6-13ms arasındadır). Bu rakamlar, aynı fiyattaki harddiskler için hemen hemen aynı değerleri gösterdiğinden harddisk alırken pek önemli rol oynamıyorlar.

MTBF

– Ortalama Ömür (Mean Time BetweenFailure). Bir harddiskin arızalanmadan kullanılabileceği zamanı ifade etmektedir. Bu sürede de oldukça yüksek olduğundan satın almada pek rol oynamamaktadır.

Cache

– harddisk üzerindeki verilerin, ulaşacağı son noktadan önce tutulduğu hafızadır. Yüksek kapasitedeki cache bellek, yüksek perfomans sağlamaktadır. Tabi aynı zamanda maliyeti de arttırmaktadır.

Platter

– harddiskin kendisidir ve birkaç tabakadan oluşanları da vardır. Genellikle 3.5inch çapa sahiptir ve kullanıcının tercihinde pek rol oynamazlar.

“IDE” Sürücüler

IDE sürücüsü denetleyici arabirimi kendi üzerinde olan herhangi bir cihazı ifade etse de genellikle harddiskler için kullanılmaktadır. Benzer şekilde ATA sürücüler için de ATA ifadesi kullanılmaktadır. IDE sürücüleri aktarım hızına göre 1993 ten beri hızla gelişme göstermektedir.


Arabirim Tipi
ATA-2 PIO-3
ATA-2 PIO-4
UDMA/33
UDMA/66
Veriyolu Hızı
13.3MB/s
16.6MB/s
33.3MB/s
66.6MB/s
Yıl
1993
1994
1997
1999


UDMA

Teknoloji geliştikçe ve (arealdensitiy) yüzey yoğunluğu her yıl %20 oranında arttıkça yeni bir standarda ihtiyaç duyuldu. Bu standard iki harddisk beraber seri şekilde kullanıldığında bile performans seviyesi kabul edilebilir olmalıydı. Mevcut ortalama 10MB/s veri aktarım hızına sahip haddiskler bu işlem için uygun değildi. İşte bu noktada Quantum Ultra-ATA/33 (UDMA/33) standardını geliştirdi. Diğer harddisklerdeki saat sinyalinin yükselen kenarında oluşan veri aktarımı burada hem yükselen ve inen kenarda tetiklenerek 33MB/s veri aktarım hızı elde edildi.

Ultra DMA/66

Yüzey yoğunluğu ve harddisk dönüş hızı arttıkça üretici firmalar yeni bir teknoloji için çalışmaya başladılar. UDMA/33 e benzer şekil şekilde UDMA/66 da IDE aktarım hızı ikiye katlandı. Bunun için saat hızı yarılanarak 30ns indi. Bu da beraberinde ise başka bir problemi getirdi. Yüksek saat frekansı uzun veri aktarım yolunda gürültü problemini ortaya çıkardı. Bu problem ise mevcut 40 pinli IDE kablosuna topraklama görevi üstlenen 40 pin daha kondu. Bu şekilde yeni bir 80 iletkenli 40pinli UDMA66 kablosu ortaya çıkmış oldu. UDMA 66 harddisk sürücüleri geriye dönük olarak eski IDE sürücüleriyle ve kablosu ile de kullanılmaktadır. Ancak bu kablo yadaveriyolu desteği olmadan UDMA 66 sürücü performansı ve avantajlarından yararlanılamaz.

Kablodaki yeni bir özellik ise harddisklerdeki Master/Slavejumper görevini kendi üzerine almasıdır. harddisk’inmasteryadaslave olması, üzerindeki Cable Select (CS) jumperı kullanıldığında harddiskin kablo üzerindeki yerine göre belirlenmektedir.

UDMA 66 sürücüleri sadece band genişliğini arttırmakla kalmayıp CRC (CylicRedundancyCheck) veri kontrolü sağlamaktadır. Veri aktarımı sırasında herhangi bir hata ile karşılaşıldığında aynı veri daha yavaş modda tekrar gönderilir ve böylece veri güvenilirliği sağlanmış olur.

İlk olarak I810 yonga ile anakartlar bu desteği sağlamaktadırlar. Aslında BX yonga setine sahip anakartlar da bu arabirim için ek yongalar kullanıldığında Ultra ATA66 desteğini vermektedir. Ama bu destek I810 yonga ile başlamıştır , 810E ve 820 ile artık yeni anakartlar bu desteği verecekler.

SCSI

SCSIhaddisk ve sürücüler IDE sürücülerden bir kaç noktada ayrılmaktadır. UDMA sürücüleri günümüzde 72000RPM dönüş hızı ile 66MB/s veri aktarım hızına sahipken, SCSI sürücüleri 12000 RPM gibi yüksek dönüş hızı ile yüksek kapasitelerde olabilmektedir. Aynı zamanda birkaç SCSI birden kullanılarak kapasite daha da artırabilmektedir. SCSI harddiskler IDE harddiskler gibi zamanla teknoloji ile birlikte gelişmiş ve şu anda Ultra-160/m yada Ultra-3 olarak adlandırılan 160MB/s 16 bit veri aktarım hızına ulaşmıştır. Burada da her bir standard için ayrı 50 pin 68 pinlik kablolar kullanılmaktadır ve fiziksel bağlantıda kullanılan standarda göre SingleEnded LVD (LowVoltageEnded ve HVD olmaktadır. Buradaki amaç yüksek veri aktarım hızlarında gürültü oranını düşürmektir.

Bütün bu avantajları sayesinde daha çok server ve workstation sistemlerde tercih edilmektedir. RAID uygulamaları ile server için çok önemli olan güvenlik ve performans artımı sağlanmaktadır. Ancak fiyat olarak IDE ye oranla yüksek maliyettedir.

Aşağıda SCSI arabirimlerinin gelişimini ve transfer hızlarını görmektesiniz.




Disk tipi
SCSI-1
Fast SCSI
FastWide SCSI
Ultra SCSI
Wide Ultra SCSI
Ultra2 SCSI
Wide Ultra2 SCSI
Ultra3 SCSI
Veriyolu Hızı (MB/s)
5
10
20
20
40
40
80
160
Veriyolu genişliği
8
8
16
8
16
8
16
16
Kullanıl. Max. Cihaz
8
8
16
8
16
8
16
16




1. NELERDEN OLUŞURLAR?

Sürücü , metal kutu ve birkaç elektronik devreden ibaret bir dış görünümü vardır. Diskin metal kılıfının açılması bozulmasına neden olacaktır. Bu yüzden yetkili kişi haricinde açmak tehlikelidir. Sabit diskler bir merkez etrafında dönen birkaç diskten ibarettir. Bu diskler aliminyum yapısında olup üzerleri manyetik alan oluşabilmesi için düzgün demir oksit ile kaplanmıştır. 4 parçadan meydana gelmiştir: sürücü motoru ,okuma/yazma kafaları, adım motoru ve kontrol devresidir.

Diskler; pc sistemi şalteri kapanana kadar dakikada 3600 devir/dakika hızla dönerler. Diskin iki yüzü de veri saklamak amacıyla kullanılır. Her disk yüzü için bir manyetik kafa kullanılır.

Milyonlarca küçük mıknatıstan oluşan sabit diskte yanyana duran bu mıknatısların birbirlerine göre durumları birer “0” ve “1” rakamlarını oluşturmaktadır.

1 Gb ’ lık diskte 8,589,934,592 (8 milyar 589 milyon 934 bin 592) adet küçük mıknatıs bulunur ve bunların saniyede milyonlarcasının yön değiştirmesiyle veriler okunabilir veya değiştirilebilir.

Bu mıknatısların biraraya gelmesiyle silindir denen tabakalar meydana gelir.

Mıknatısların yönünü değiştirende “” denen ve çok hızlı hareket eden parçadır.

Bilgisayar açıldığında elektriği alan HDD’ de kafalar motorlar tarafından sabit olan bir başlangıç noktasına getirilirler(Bknz. ).Bu sırada tabakalar birkaç bin devirle dönmeye başlarlar.Bu hız o kadar yüksektir ki kafa ile diskler arasında bir boşluk oluşur.Ve dolayısıyla kafalar diske dokunmaz.

2. MANYETİK KAFALAR

Bir manyetik kafa ne kadar küçük ve disk yüzeyine olan mesafesi ne kadar az olur-sa, etkileyebileceği manyetik yük alanı da o kadar küçük olur. Buna bağlı olarak, disk yüzeyine yazabileceği veri miktarı da o kadar çok olur. Manyetik kafa, kutupları arasında ufak bir mesafe olan ’U’ şeklindeki mıknatıslara benzetilebilir. İki zıt kutup arasındaki mesafe, daha yüksek bir veri yoğunluğu elde etmek için çok küçük tutulmuştur. Mesafenin küçük tutulması, disk yüzeyinde çok küçük bir alanın akım tarafından etkilenmesini sağlar. Bu da veri yoğunluğunu artırır.

Manyetik kafanın elle monte edilebilecek büyüklükte olması için iki zıt kutup arasındaki boşluk enlemesine değil uzunlamasına tasarlanmıştır. Bunun neticesinde manyetik yük alanları nokta şeklinde değil çubuk şeklinde olur ve ize paralel olarak dizilir.

Sürücülerde birden fazla manyetik kafa bulunmasına rağmen, aynı anda sadece bir tanesi aktif olabilir. Kontrol ünitesi sadece tek bir okuma işleminin verilerini değerlendirebilir. Eğer aynı anda birden fazla okuma işleminin verilerini değerlendi-rebilen bir kontrol ünitesi kullanılsaydı, yine de verimde bir artış sağlanamazdı. Çünkü, asıl yığılma verilerin kontrol ünitesinden hafızaya gönderilmesi esnasında oluyor.

3. MANYETİK KAFANIN PARK EDİLMESİ

Hard diskli makinenin her an bir çarpmaya maruz kalabileceği düşünülürse, diskin park etme işlemiyle korunması gerekir. Eğer makine park işlemini kendi başına gerçekleştirmiyorsa , her seferinde bu işlemi tekrarlamamız gerekmez. SHIPDISK ve benzeri programlar, bu iş için yazılmışlardır. Portatif bilgisayarlar ve lap top’ların hepsinde hard diskler otomatik olarak park edilirler.

Ancak işin ilginç yanı, üreticilerin, tam parlatılmış alaşımlı disklerin çok kullanılmaya başlandığı günlerde, otomatik park etme işlemini standart hale getirmiş olmalarıdır. Bu tür alaşımlı diskler, manyetik kafa düşmelerine karşı çok dayanıklıdırlar. Bu hafif manyetik kafalar kullanmalarından ziyade, Whitney teknolojisini kullanmalarından kaynaklanır. Buna rağmen üreticiler parlatılmış alaşımlı disklerden meydana gelen hard disklerde otomatik park etme işlemini kullanmakta ısrar ediyorlar. Bunu yapmalarının sebebi, tedbirli olmak ve şirketlerinin kazançlarından sorumlu olan kişilerin morallerini yüksek tutmaktır.

4. KAFA VERİLERİ NASIL BULUYOR?

Kafa içten dışa doğru hareket ederken disklerde dönmeye başlar.gerekli bilginin olduğu yere gelince o bölgeye kilitlenir ve oradan aldığı bilgileri elektronik çipe gönderir.Kontrol ünitelerine gelen bu veriler çevre birimlerini kontrol eden ara birim kartına ve oradan da BIOS ’ a gönderilir.BIOS da veriyi işlenmesi gereken yere gönderir.Tüm bu işler çok kısa bir zamanda meydana gelir.

HDD üzerinde veriler hiyerarşik bir düzen içerisinde yerleştirilirler.Bu hiyerarşik düzen büyük parçaların mümkün olan en ufak bileşenlere ayrılması ve her birine belli bir adresin verilmesi mantığı ile hareket eder.

Bu parçalanma silindir şeklindeki plakalardan başlar.Bu plakalar içeriden dışarıya doğru aynı merkezli bir çok halkaya yani tracklar’eayrılmıştır.Butracklarda sektör denen yapılardan oluşurlar.

Bu hiyerarşinin oluşmasında trackların ve sektörlerin sayısı büyük önem taşır.Çünkü adresleme bu sayılar üzerine yapılır.

Genel olarak çoğu sabit diskte ;

1 Gb ’da 8 veya 16 plaka ,her bir plakada 2 yada 4 kafa ,her kafanın ulaşabileceği 1024 track ve track başına 63 adet sektör bulunur.

Kafanın okuma-yazma sırasında yer bulma mantığı ise şöyledir ;

Temelde yüzeyler nokta nokta şeklindeki dizilere ayrılmış ve verilerde bu dizilerin belli isimler altında adreslenmesi ile bulunmaktadır.Bu adreslerin oluşturulması ise kafanın disk yüzeyinde verileri bulmasını sağlayacak bir rehber sayesinde olur.

İşte bu rehberi “FORMAT” işlemi gerçekleştirir.

Formatlanmış bir diskte kafa her şeye hakimdir ve istenen veriyi hemen bulur.Format her bir track ve sektöre birer adres verir ve verilerin yönetimini kolaylaştırır.

Fakat verilerin bu şekilde tasnifi diski verimli kullanmayı ve veriye erişim hızını engeller.(Bkz.)

5. VERİLER NASIL OKUNUR?

Bilgisayar istenen veriyi okumak istediği zaman verinin yerini bulması için işletim sistemini görevlendirir.işletim sistemi ise ilk olarak FAT (File AllocationTable – Dosya Yerleştirme Tablosu) denilen ve bir verinin yerini, nerede başlayıp nerede biteceğini aklında tutan, böylece verilerin üst üste yazılması gibi karışıklıkları engelleyen bir tabloya bakar.Bu tablo işletim sistemine verinin hangi track üzerindeki hangi sektörde olduğunu söyler.

Bu bilgileri alan işletim sistemi de kafaya “git şu adresteki bilgiyi bana getir” diye bir emir verir ve veri oradan okunur.

CLUSTER DENEN ŞEY

Diske erişim hızını artırmak için sektörler Cluster denilen ve işletim sistemi tarafından sanal olarak oluşturulan daha küçük parçalara ayrılmıştır.Bunun yanında clusterlerin boyutunu da kafamıza göre ayarlayamıyoruz.Clusterlerin boyutu diskteki partitionlara (Disk parçalarının büyüklüğü) göre değişir.

Windows 98 FAT 32 dosya sistemince desteklenen Cluster büyüklükleri ise şöyledir;

PARTİTİON BÜYÜKLÜĞÜ
FAT 32 CLUSTER BÜYÜKLÜĞÜ

3 GB – 7 GB
4 KB

8 GB – 16 GB
8 KB

16 GB- 32 GB
16 KB

32 GB ve Sonrası
32 KB


Tablodan da anlaşılacağı üzere disk sığası büyüdükçe yönetim zorlaşmaktadır.

Ama cluster şeklindeki bir yapıda aslında tam anlamıyla diski verimli kullanmayı sağlamamaktadır. Çünkü her cluster tek bir veri kümesini yani tek bir programa ait veriyi tutabilir.

Mesela 4 Kbyte’lik bir clustere 6 Kbyte’lik bir veriyi yüklemek istiyoruz.Bu durumda 4 Kb ’lik veri bir cluster’e yerleştirilirken kalan 2 Kbyte’lik veride diğer boş bir cluster’eyerleştirilir.Buclusterdeki kalan 2 Kb ’lik boş yerde boş kalacak ,yani kullanılmayacak.

Ama bu durum verilerin sektör sektör yerleştirilmesinden daha tasarrufludur.

Clusterlerin büyüklüğü ve kullanım şekilleri ,partitionların büyüklüğü ve işletim sistemlerine göre değişir.

6. DOSYA SİSTEMLERİ

Günümüzde en çok kullanılan dosya sistemleri FAT 16 ve FAT 32 dir.(Dos ve Windows’da).

FAT 16 da clusterlerin boyutu 2 GB’lik bir sabit disk partitionunda 32 Kbdir.Ve kullanacağınız alan 1 Kb bile olsa bu kadar bir alanı işgal etmeniz gerekecektir.(Geriye kalan 31 Kb boş olarak kalacak).

Fat 16 dosya sistemi 12 veya 16 bitlik adresleme sistemini kullanır ve maksimum 65526 clusteri adresleyebilir.

Bu tür fazla yer kaplama sebeblerinden dolayı çoğu kullanıcı diskini 512 Mbyte’den (512 Mbyte’de 8 Kb Cluster boyutu) daha küçük parçalara ayırmaktadır.

Çünkü bölümündede anlatıldığı gibi disk partitionlarının boyutları ne kadar küçükse cluster boyutları da o derecede küçülmektedir.Böylece diskin verimli kullanımı artmaktadır.

FAT 32 ise 2 üzeri 28 adet clusteriadresleyebilmaktedir.Bu kadar çok clusterinadreslenebilmesi sadece 4 Kbytelik bir cluster boyutunda 8 Gbyte’likpartition büyüklüğünün kullanılabilmesini mümkün kılmıştır.

Bunun yanında FAT 32 ‘nin getirdiği çok önemli özellik çok büyük partitionlara, maksimum 2 Tbyte (2048 Gb)’a kadar imkan tanımasıdır.

FAT 32 deki bir diğer özellik ise sabitleştirilmiş kök girişlerine sahip olmasıdır.Bu sayede sürücümüzün kök dizinine istediğimiz kadar klasör ve dosya yerleştirebiliriz.

FAT 32 ‘nin DOS ‘a göre en önemli üstünlüğü de dosya erişiminde görülür.Dos maksimim 2 Gb ‘lik dosyalara erişebilirken FAT 32 4 Gb sınırına kadar erişim sağlar.

Sonuç olarak dosya sisteminin temel görevi işletim sisteminin işlevini gerçekleştirebilmesi için disk üzerindeki verilere ulaşmasında yardımcı olmaktır.

7. FAT 16 – FAT 32 ÇAKIŞMASI

FAT 32 ile oluşturulmuş bir partitisyona Win 95 veya Dos 7x ile ulaşmak mümkün değildir.Ayrıca FAT 32 ortamı için yazılmamış bir uygulamada bu sistemde çalışmayacaktır.

Dosya sistemleri sayesinde disk üzerindeki verilerin boyutları ,yerleri,nerde başlayıp nerde bittikleri bellidir.Böylece verilerin üstüste gelmeleri yada birbirine karışmaları önlenmiş olur.

Yani disk üzerinde düzenin hakim olduğu bir sistem kurulmuştur.

Diskiniz üzerindeki verilerde değişiklik yaparken (kopyalam,silme,yer değiştirme vs.) bilgisayarınız aniden kapandığında yada yeniden başlatıldığında FAT tablosuna verilerin yeri tam olarak işlenemediği için disc üzerinde bir düzensizlik meydana gelir.Scandisk bu düzensizliği ortadan kaldırmak için FAT üzerindeki değişimleri inceler.Bir problemle karşılaşırsa FAT üzerindeki tüm adresleri tek tek gözden geçirir.

YORUM: Fat çakışması konusunda benim anladığım, Fat 16 ve 32 deki partition başına düşen cluster boyutunun farklılığından dolayı biri diğerinin verilerinin başlama ve bitiş noktalarını kendine göre düzenlemeye çalışacaktır.Ve istenmeyen sonuç; tüm verilerinizi kaybetme.

Karşılaştığım önemli bir nokta ise iki HDD yi birleştirirken Fat 32 lik dosya sistemine sahip disk master olursa herhangi bir sorun yok.Tam tersi olursa Fat 32 lik sistemdeki verilerken kaybolurken Fat 16 sistemdeki verilere hiç bir şey olmuyor.

8. face=Arial SABİT DİSKİN PERFORMANSI NELERE BAĞLIDIR?

Genel sistem performansı üzerinde sabit diskin performansının önemli bir yeri vardır.Sisteminiz ne kadar güçlü olursa olsun yeterli bir diskiniz yoksa beklediğiniz etkiyi göremezsiniz.Sabit diskin performansı üzerinde şu etmenlerin rol aldığı söylenebilir;

Dönme hızı
Bir track üzerindeki sector sayısı
Seek (arama) zamanı .kafa dönme zamanı ve silindir dönme zamanı
Rotasyonel gecikme
Veri erişim süresi
Sabit disk üzerindeki Cache (Önbellek) miktarı
Verinin diskler üzerindeki organizasyonu
Transfer oranı
Ara birim (EIDE / SCSI)
A. DÖNME HIZI

Dikat edilmesi gereken en önemli unsur dönme hızıdır.Dönme hızı sabit disk içinde verilerin üzerine yazıldığı plakaların kendi etrafında, motorlar yardımıyla bir dakikadaki dönme miktarıdır.Dönme miktarı RPM (Rotation Per minute) birimi ile ölçülür.Ve bu değer her sabit disk için daima sabittir ve bu dğerin yüksek olması tercih edilir.Çünkü hızlı bir dönüş daha yüksek veri transferi oranı ve daha yüksek performans demektir.Plakalar ne kadar hızlı dönerse kafanın okuyabileceği alan mesafesi daha artacak ve bu da verilerin yönetimini hızlandıracaktır.Ama bu hız artışı beraberinde gürültü ve daha fazla ısınmayı da getirmektedir.

B. TRACK ÜZERİNDEKİ SEKTÖR SAYISI

Track üzerindeki sektör sayısı sabit disklere göre çeşitlilik göstermektedir.Ve sektör sayısı ne kadar yüksek olursa, manyetik kafa bir dosyanın okunmasında veya yazılmasında o kadar az hareket eder.

Ayrıca kafalar verileri plaka üzerinde genelde dışarıdan içeriye doğru yazdıkları ve dış tarafta sektörler için daha geniş bir alan olduğu için veri transfer oranını etkilemektedir.

C. ARAMA ZAMANI (SEEK TIME)

Bu süre veriye istendikten ne kadar süre sonra kafa tarafından ulaşılabildiğini gösterir ve önemli olan değer arama süresinin ortalamasıdır.

Ama üreticiler tarafından belirtilen süre kafa herhangi bir yerdeyken rastgele erişim süresidir.Ortalamanın dikkate alınmasının nedeni, sürenin yakın mesafelerde kısa iken tam iç ve tam dış noktalar arasında maksimum olmasındandır.Bu sürenin kısa olması tercih edilmelidir.

Buna ek olarak kafa dönme ve plaka dönme süreleri de oldukça önemli bir yer teşkil etmektedir.Bir sabit diskteki tüm kafalar tek bir hareketli kola bağlı olduğundan iki kafa arasında verinin okunması ve yazılması süre farkını belirtmekte ve ortalama bir değeri göstermektedir.

Yine ms cinsinden ifade edilen silindir dönme süresi ise verinin yazılırken ve okunurken bir sonraki track’ e geçiş süresidir.

D. ROTASYONEL GECİKME

Rotasyonel gecikme kafanın uygun track üzerine geldiğinde plakanın dönmesi sırasında doğru sektörü beklemesinden kaynaklanır ve aslında bu gecikme doğrudan dönme hızına bağlıdır.Birimims (milisaniye) olan gecikme süresi 700 rpm’de 4 ms iken 5400 rpm’de 6 ms ortalama seviyelerindedir.

E. VERİ ERİŞİM SÜRESİ

Veri erişim süresi seek (arama) zamanı,kafa dönme zamanı ve silindir dönme zamanı üçlüsünün kombinasyonundan oluşur.Verinin hangi trackta olduğu aranıp bulunur, doğru sektörün gelmesi beklenir ve okunur.İşte bu 3 işlemin oluşturduğu ve bazen bilgisayarımızın karşısında saç-baş yolduran bu süredir.

F. SABİT DİSK ÜZERİNDEKİ CACHE (ÖNBELLEK) MİKTARI

Cache’ler diskler arasında büyüklük ve organizasyon açısından çeşitlilik göstermekte ve okuma-yazma işlemleri için gerekli olmaktadır. SCSI disklerde cache’ler genelde yazma işlemini gerçekleştirmektedir. Çünkü çoğunlukla okuma default olarak disabledir.

Ancak sabit disk üzerindeki bu cache belleğin boyutunun çok önemli olmadığını söylesek yanlış olmaz.Neden mi?

Bir sabit disk üzerindeki cache’in büyüklüğünden çok cache’nin kullanım amacı önemlidir (Yazma/Okuma cache veya ileriye bakan cache). Bu gün kullandığımız EIDE sürücülerde bulunan cache belleklerinin büyük çoğunluğu bu işlerin yanı sıra sabit diskin yapısal bilgilerini de tutmaktadır. Bir anlamda sabit diskin BIOS’u olan bu bilgileri cache’lere gömen üreticiler özel ROM çiplerini kullanmayarak fiyatları aşağı çekerken bize de sorunlar karşısında çözümü kolaylıştırmaimkanı sağlamaktadır.

G. VERİNİN DİSKLER ZERİNDEKİ ORGANİZASYONU

Verilerin gelişi güzel değil belli bir düzen içerisinde sıralanmaları ve adreslerinin doğru tutulması da performans açısından önemlidir.(Bknz )

H. TRANSFER ORANI

Kafalar yerlerini aldıktan sonra datanın okunma yada yazılma oranıdır. Performansı saniyedeki (MBps) yada (Mbps)dir.

I. ARA BİRİMLER (INTERFACE)

IDE, EIDE, SCSI gibi terimleri sıkça duyuyoruz. Bunlar ne anlama geliyorlar?

Bunlar ara birim denilen, bir bilgi paketinin diskin üzerine yazılması veya disk üzerinden okunması işlemlerinin anakart üzerinden işlemciye kadar aldığı yollar ile aktarım metotlarını içeren kurallar topluluğudur.

Dolayısıyla diskin veriyi bulmasından sonra devreye giren özelliklerdir ve sistem performansı üzerinde doğrudan etkileri vardır. Bu kurallar birleşik bir yapı içinde kullanıcak ara kabloları, anakart üzerindeki kullanılacak veri yollarının yapısını ve disk üzerindeki elektronik koruma çiplerini içermektedir.

Kısaca ara birim, bilgisayar ile hard disk arasındaki iletişimi sağlayan bir sistemdir ve verilerin aktarım oranı, kullanılan ara birimlere bağlı olarak değişir. (Bknz )

9. ARA BİRİMLER

IDE (Integrated Drive Electronics – Bağlı cihazların elektronik yapısı) EIDE (Enhanced IDE – Genişletilmiş IDE)

SCSI
UDMA (Ultra Direct Access Memory)
RAID (RedundantArray of InexpensiveDisks)
GMR (GiantMagnetoResistive)
IDE – EIDE
Ara birimlerin en bilineni ve en eski olanı bu ara birimlerdir. Bugünkü halini 1986 yılında Compaq ve Western Digital firmalarının meydana getirdiği IDE arabiriminin getirdiği yenilik disklerin kontrol çiplerinin öncekinin aksine disk üzerinde toplanması ile verilerin sisteme transferinde kullanılan çiplerin anakart üzerine bir standart dahilinde taşınmasını sağlamasıdır.

Böylece ilk zamanlardaki fiyat yüksekliği belli bir seviyede azaltılmış, disklerin hızları artmıştır. Bu arabirimin belirlenmesinden sonra ise anakartlar ve diğer elemanların IDE gibi arabirimlerle uyumlu çalışmasını sağlayacak olan ATA (AT Attachement) eklentisi oluşturulmuştur.

İki diskin birlikte kullanımına (Master ve Slave olarak ) izin veren IDE ‘den sonra gelişen yazılım dünyasının ihtiyaçlarına cevap verebilmek için Western Digital firması bu seferde Quantum ile bir araya geldi ve IDE ‘yi geliştirdi. Adına EIDE (Enhanced IDE) dedikleri bu arabirim sayesinde normal IDE ‘nin sağladığı kapasitenin ve aktarım hızının üzerine çıkılmış, IDE kablosu üzerinden bir seferde 16,6 Mbyte ‘lik veri aktarımı sağlanırken, disklerin 137 Gb’ lıkkapasitteye ulaşması sağlanmıştır.

B. SCSI

IDE ve EIDE gerek hızları gerekse kapasiteleri açısından normal kullanıcılar için yeterli performans gösterseler de büyük sistemlerde ve networklerde yetersiz kalmaktadırlar. Ve bunların aynı anda birden fazla kullanıcıya yanıt vermekteki eksiklikleri SCSI disklerin kullanımını yaygınlaştırmıştır.

SCSI ‘nin EIDE ‘den en büyük farkı sadece depolama cihazlarını değil yazıcı ve tarayıcı gibi diğer çevre birimlerini de kontrol edebilmesidir.

1986 ‘da ilk çıkan SCSI-1 standardı artık kullanılmamakla birlikte SCSI-2 ile birlikte birçok değişiklikler olmuştur. Bunlardan ilki sn’de 3 MB’lik veri aktarım hızına sahipken yeniliklerle 10 Mb/s ‘ye çıkmıştır. Bu da önemli bir avantaj kazandırmaktadır.

Ayrıca SCSI-1 ‘den farklı olarak bilgilerin 8 bit’lik yerine 16 yada 32 bitlil paketler halinde aktarımı sağlanmıştır.Daha sonra bu da yetmemiş ve sırasıyla Wide SCSI (Geniş SCSI) ile fastWide SCSI (Hızlı Geniş SCSI) standartları geliştirilmiştir. bu eklentiler SCSI’ye ekstra bir “p” kablosu ile genişleme imkanı tanırken SCSI – 3 arabirim standardının da temellerini atmışlardır. SCSI – 3 bu iki arabirim eklentisini kendi içinde toplamış ve ekstra kablo kullanımını ortadan kaldırmıştır.

Daha sonra yapısı uyumlu cihazları otomatik olarak tanıyan SCAM (SCSI Configuration Architecture Magically) ortaya çıktı. Bu standart kendisini kullanım konusunda gösterirken performans etkisini UltraSCSI’ ya bırakmıştır.

Ultra SCSI ise verilerin 16 bit’lik paketler halinde 20 Mhz’lik bir hızda transferini sağlamıştır. Bu zincirin son halkasını ise 40 Mhz altında işlem yapan ve 16 bit’lik veri paketlerini sn’de 80 Mb gibi yüksek bir hızda transfer edebilen Ultra -2- SCSI ’ler tamamlamaktadır.

SCSI’lerdeki adaptör kartının gerekliliği her ne kadar ilgiyi azaltsadaSCSI’nin etkisini sunucu ve network sistemlerde göstermesi, birden çok kullanıcıya gerçek zamanlı cevap verebilmesi ve 15 cihazı birbirine bağlayabilme özelliği kullanımda büyük etki göstermiştir.

Tüm bu özelliklere rağmen Fiber Kanal teknolojisi SCSI’lerin tahtını tehdit etmektedir.Fiber Kanal teknolojisi ağlardaki performansıyla SCSI’lerin başarılı bu alanda yerini alırken artı olarak ağlardaki kablo sınırlamasını da ortadan kaldırmıştır.

C. UDMA (Ultra Direct Access memory)

Bu yapılar herhangi bir standart yada arabirim değil bir protokoldür.Bu protokol EIDE’lerin 16,6 MBps’lik veri aktarım hızını 33 MBps’a (UltraDMA/33 ile) çıkarmış ve verilerin daha hızlı aktarımını sağlamıştır.DMA özelliğine sahip bir disk, verilerin işlemciye hiç uğramadan direkt olarak hafıza ekipmanına (RAM gibi) gönderilmesini sağlar. Bu sayede verilerin yazılması ve okunması sırasında işlemcinin yükü yüzde 90 oranında azalmıştır.

Daha sonra 1999 yılında IDE kabloların pin sayıları değiştirilmeden, her iletken ayrı ayrı koruma altına alınmış, böylece elektronik gürültü azaltılmıştır.

Bu da aktarımı ikiye katlayarak 66 MBps (UltraDMA/66 ile )’lik veri aktarımı sağlamıştır.

Son zamanlarda UltraDMA/100 disklerde piyasaya çıkmıştır. Bunlar ise disk sürücü ile IDE arasında saniyede 100 MB’lik veri aktarımı sağlıyor. Fakat bu arabirimlere destek veren anakartların azlığı sebebiyle bu diskleri kullanmak için ayrıca bir kontrol kartı almak gerekiyor.

D. RAID (RedundantArray Of Inexpensive)

UDMA, SCSI gibi arabirimlerden başka çok büyük ağlarda ve sunucu sistemlerde kullanılan teknolojilerden birisi de RAID’dir.RAID ’in çalışma mantığı birçok sabit diskin paralel bağlanması ve verilerin daha güvenli bir şekilde sağlanmasıdır.Yani RAID paralel bu disklere verilerin bir kopyasını yazar ve disklerin herhangi birinde problem olduğunda verilerin kaybolmasını engeller.

Bu sistemler daha çok güvenliğe önem veren büyük şirketler ve sunucular tarafından kullanılmaktadır.

RAID’in diğer bir özelliği ise bir bilginin farklı bölümleri okunacağı zaman diskler bu işi kendi aralarında paylaşır ve veriye ulaşma zamanı kısalır.

E. GMR (GiantMagnetoResistive)

RAID’lerdeki çok büyük sığada depolama ihtiyacından dolayı IBM firması GMR teknolojisini geliştirdi.

Bu teknoloji disklerin temeline inip malzemesini değiştirerek disklerin büyüklüğünü yüksek seviyelere çıkarmaktadır.Adına MR denilen bir malzemeden üretilen bu diskler 6 cm2’lik bir alanda 1 GB’lik veri tutabilmektedirler. GMR teknolojisinin gelişimi çok hızlı olmaktadır ve amaç cm2’ye 6 GB’lik veri yazmaktır.

Seagate’nin bir yan kuruluşu olan QuintaCorp. tarafından geliştirilen QAW (OpticallyAssistedWinchester) teknolojisi ile bir alternatif sunmuştur.

QAW’ın özelliği verilerle birebir ilşkili olan kafaları ortadan kaldırması ve bunun yerine okuma-yazma işlemlerini bir lazerle yapmasıdır. Bu sayede disklerin çizilmesi ve verilerin zarar görmesi engellenmiştir.

Ayrıca lazerin çok ufak noktaları bile hissedebilmesi disk kapasitesi açısından da engellerin büyük ölçüde aşılmasına imkan tanımıştır.

10. BOOT SECTOR NEDİR?

Bir sabit diskin üzerinde sistemi yönetecek olan işletim sistemi için ayrılmış çeşitli sektörler bulunmaktadır. Bu sektörler işletim sisteminin, sisteminyönetimini başlatması, bitirmesi ve ara işlerini gerçekleştirmesi için kullanılmaktadır. bunlardan en önemlisi ise açılış sırasında işe yarayan BootSector’dür.

Bilgisayarı açmak için güç düğmesine bastığımız zaman bilgisayarın sabit disk üzerinde baktığı ilk yer ana kayıt noktasıdır(MBR – Master BookRecord).Ve bu tipik olarak diskin ilk partitionundaki ilk sektor olur. MBR işletim sistemini içeren ilk sektör işaretçilerine sahiptir ve bu sektör işletim sisteminin bilgisayarı açması için gereken bilgileri içerir. Bu bilgileri okuyan işletim sistemi de sistemi kontrol ettikten sonra bilgisayarı açar.

11. DEFRAG NEDİR?

Bilgiler disk üzerinde belirli bir düzen içinde bulunur. Bazen veriler yazılacağı alana sığmaz ve arta- kalan kısmın başka bir bölüme yazılması gerekliliği ortaya çıkar. Yani dosyanın parçalara bölünmesi gerekir.(Bknz. face=Arial Cluster/SPAN/I)

Eğer bir dosya veya veri topluluğu bu şekilde diskin farklı bölümlerine yazılmışsa o dosyaya “Defrag” olmuş denir.

Bu şekilde dosyaların farklı bölümlere yazılması veriye ulaşımda kafaya çok iş düşürdüğü gibi erişim süresini uzatır ve performansı büyük ölçüde düşürür.Bu nedenle ilgili dosya parçalarının belli zaman aralıklarında bir araya getirilmeleri ve belli bir sıraya sokulmaları gerekir. Bu işleme “Undefrag” denir. Ve bu işlemi yapan programlar bulunmaktadır.

Örneğin Windows-98 işletim sisteminde Disk Defragmenter (Disk Birleştiricisi) bu işi yapmakta ve diskten alınabilecek performansı artırmaktadır.

FDISK
Hard disk’i MS-DOS’un kullanabileceği hale getirmek için kullanılır. Bu program hard diskle ilgili bazı düzenlemeleri yapabilmek için hazırlanmış menü sistemli bir programdır. Menü ile programın işleyişi yönlendirilir

Parametreler:

/STATUS

FDISK programı çalıştırılmadan, hard diskin düzeni hakkında bilgi verir.

FDISK’ in Hard Diski Bölmek için Kullanımı:

FDISK programı aşağıdaki işlemleri gerçekleştiren bir yapıya sahiptir.

· Birincil MS-DOS bölümünü oluşturmak için,

· Genişletilmiş MS- DOS bölümü oluşturmak için,

· Hard diskteki bir bölümü aktif duruma getirmek için,

· hard disk teki bir bölümü silmek için,

· Hard diskin bölümlenme bilgisinin görüntülenmesi için,

· Sistemde birden fazla hard disk varsa bölümleme için diğer hard diskin seçilmesi amacıyla kullanılır.

FDISK komutu ile yanlışlıkla bir bölümü (partition) silinirse, hard diskte bu bölüme ait tüm bilgiler yok olacaktır

Hard diskin Bölüm kapasitelerinin Değiştirilmesi

Mevcut olan kapasitesini değiştirmek için önce bu bölümün silinerek yeni kapasitede bir bölümün oluşturulması gerekir. Silinen bölüm içerisindeki bilgiler kaybolacağı için bu işlemleri bilinçli bir şekilde yapmak gerekir. Verilebilecek maksimum bölüm kapasitesi 2 GigaByte’dir.

FDISK Programı ile Bölüm Oluşturma

Bu program çalıştırıldığında aşağıdaki menü ekrana gelir.

MS- DOS Version 6.00

Fixed Disk Setup Program

(C) Copyright Microsoft Corp. 1983-1992

FDISK Option

Currentfixed disk drive: 1

Chooseone of thefollowing:

1.Create DOS partitionorLogicalDOSDrive

2.Set activepartition

3.delete partitionorLogical DOS Drive

4Display partitioninformation

5.Change currentfixed disk drive

Enterchoice: [1]

PressEsctoexit FDISK

Yukarıdaki 5 nolu FDISK seçeneği sistemde birden fazla hard disk varsa görüntülenir. Eğer bir tane hard disk varsa bu seçenek ekranda görüntülenmez.

Daha önce bölümlere ayrılmamış bir hard diski MS-DOS’un kullanımına hazırlayabilmek için 1 nolu seçeneğin seçilmesi gerekir.

Bu seçenek seçilirse aşağıdaki menü ekrana gelecektir.

Create DOS PartitionorLogical DOS Drive

Currentfixed disk drive: 1

Chooseone of thefollowing:

1.Create Primary DOS Partition

2.Create Extended DOS Partition

3.Create LogicalDOSSDrive(s) in theExtended DOS Partition

Enterchoice:[1]

PressEsctoreturn FDISK Options

Daha önceden hard disk hiç bölümlere ayrılmamışsa ilk önce1 nolu seçeneğin seçilerek Birincil DOS bölümünün yapılması gerekir. Bu seçenek seçilince aşağıdaki menü ekrana gelecektir. Bu menüde sorulan soruya [Y]cevabı verilirse hard diskin bütün yüzeyi Birincil DOS bölümü için kullanılacaktır.

CreatePrimary DOS Partition

Currentfixed disk drive:1

Do youwishtousethemaximumsixe

For a SDOS partitionandmakethe DOS

Partitionactive (Y/N) …………[Y]

PressEsctoreturn FDISK Options

Hard diskte en az iki bölüm yapabilmek için yukarıdaki menüde [N] cevabı verilmelidir. Daha sonra birinci DOS bölümü için kullanılacak olan alanın kapasitesi MB

olarak sorulacaktır. Böylece birinci DOS bölümü (C:sürücüsü) hazırlanmış olur. İkici bölümün hazır hale getirebilmek için birinci menüden 1 nolu seçeneğin seçilmesinin ardından ikinci menüden 2 nolu seçeneğin (CreateExtended DOS Partition)seçilmesi gerekir.

FDISK ile Bölüm Bilgilerinin Gösterilmesi

Bölümler hakkında bilgilerin gösterilebilmesi için birinci menüden 4nolu seçeneğin seçilmesi gerekir. Bu seçenek seçildiğinde aşağıdaki görüntü ekrana gelir.

DisplayPartition Information

Currentfixed disk drive:1

PartitionStatusType Volume LabelMbytesSystemUsange

C:1 A PRI DOS YUSUF 68 FAT16 60%

2 EXT DOS 45 45%

Total disk space is 113 Mbytes (1Mbyte=1048576 bytes)

TheExtended DOS PartitioncontainsLogicalDrives

Do youwanttodisplaythelogicaldriveinformation (Y/N)…?[Y]

PressEsctoreturn FDISK Options

Eğer hard disk FDISK programı ile bölündükten sonra bu hard diskin kullanılabilir hale getirilebilmesi için bu bölümlerin ayrı ayrı formatlanması gerekecektir. C sürücü formatlanırken FORMAT C:/S komutunun kullanılması gerekecektir. /S parametresi ile MS-DOS sistem dosyaları C: sürücüsü üzerine yerleştirilir. Böylece sistem C sü-rücüsü üzerinde açılacaktır.

FDISK programı ile C’ den Z’ ye kadar bölümler oluşturmak mümkündür.



Örnek:

Sistem üzerinde tanımlı olan bölümler hakkında bilgi alabilmek için aşağıdaki komut yazılabilir.

FDISK /STATUS

Aynı işlemi, FDISK Komutu yazarak da yapmak mümkündür. Bu durumda program çalıştıktan sonra ekrana çıkan menüden 4 nolu seçeneğin seçilmesi ile gerekli bilgiler alınabilir.

Sabit diskin fiziksel olarak bölünmesi:

Bir sabit disk işletim sistemi tarafından mantıksal olarak çizilmeden önce fiziksel olarak formatlanmalıdır. Bu işlem alt düzey (lowlevel) formatlama (hardformatting) olarak adlandırılır.

Manyetik yüzey kaplamasının bu fiziksel hizalanmasında sürücünün her diski bir çeşit bölme sistemi ile manyetik olarak çizilir.Sabit disklerde bu bölme izlerden(track) ve sektörlerden oluşur. İzler disk yüzeyinde eş merkezli çemberlerdir. Bu izler üst üste bulunan bütün disklere aynen yerleşti -rilir ve böylece her iz dikey olarak aynı hizaya gelir.

Bunu gözünüzün önünde canlandırmak için bir izi her diskin içinden geçen içi boş bir silindir olarak düşünebilirsiniz .silindirlerin sayısı izlerin sayısı olacaktır.

Sonra bu izler pastayı dilimler gibi kısımlara ayrılır. Bu bölme disk üzerinde belli bir bölgeyi kesin olarak belirtebilmeyi sağlar. Örneğin böyle bir adresleme ”silindir6 disk2, altyüz, sektör8” şeklinde olabilir. Bu sabit diskteki disklerden birinin kesin bir bölgesini belirtir.İzlerin veya silindirlerin sayısı sabit disk üreticisi tarafından belirlenir;disklerin sayısı ve buna bağlı olarak okuma/yazma kafalarının sayısı da sürücünün yapısına bağlıdır. Ancak disk fiziksel olarak formatlandığında oluşturulan sektör sayısı temel olarak kayıt yöntemine ve dolayısıyla kullanılan veri yoğunluğuna bağlıdır. Bu da manyetik yüzey kaplamasının kalitesine bağlıdır.

Sabit diskin tipine göre değişen fiziksel yapısı diskin saklama kapasitesini de belirler. Bir sabit diskte en küçük bölge bir sektördür. Her sektörde bir iz üzerine tam 512 bayt veri kaydedilebilir.

Bir sabit diskteki bu 512 baytlık dilimlerin toplam sayısını bulmak için üç büyüklüğü daha bilmemiz gereklidir:Sektörlerin, kafaların ve silindirlerin sayıları yukarıda bahsettiğimiz gibi silindirlerin ve kafaların sayısı üretici tarafından belirlenir.

Örneğin;

Seagate’in ST-251’i 820 silindir,6 kafa ve 17 sektöre sahiptir.Kaplanmış disklerin birinin yüzeyini biraz daha yakından inceleyelim. Fiziksel bölmeden sonra 820 iz ile çizilmiş. Bu sabit disk MFM yöntemini (ileride) kullandığı için fiziksel olarak 17 sektöre ayrılmış. Bu nedenle her iz her biri 512 baytlık 17 veri dilimi içerir. Böylece bu diskin yüzeyi 820 X 17 X 512 bayt, toplam 7,137,280 bayt saklama kapasitesindedir.

Bu sabit disk modeli üç adet dönen diske sahiptir. Bu durumda bu kapasiteye sahip her birine ayrı okuma/yazma kafalarıyla erişilen altı yüzeyi vardır.Sabit diskin toplam saklama kapasitesi 7,137,820 X 6 veya tam olarak 42,823,680 bayttır.1mb=1048576 bayt olduğundan bu kapasite yaklaşık 41 MB olur. Böylece hangi bir sabit diskin veri saklama kapasitesi şu formülle hesaplanabilir:

Toplam=Sektör X Sektör Kapasitesi X Silindir Sayısı X Kafa Sayısı

Çoğu sabit disk 512 baytlık sektör kapasitesi kullanılır. Ancak belirli sabit diskler-de kayıt yöntemine bağlı olarak sektör sayısı değiştiğinden. Diğer parametreler aynı kalsa bile bazı sabit diskler 26 veya 34 sektörlü olabilirler.Mesela RLL yöntemi fiziksel formatlama sırasında her silindiri 26 sektöre böler.

Eğer yukarıdaki formülde sektör sayısı olarak bu sayıyı kullanırsak toplam kapasite olarak 62 MB elde ederiz.(Bu parametre kombinasyonuSeegate ST-277R içindir).

Burada bizim bahsettiğimiz sürücünün net kapasitesidir. Bu DOS ile formatlandıktan sonra sürücüde saklanabilecek en fazla veri miktarıdır.

Bir sabit disk ile verilen teknik bilgi genellikle diskin brüt kapasitesini gösterir. Bu kapasite son net kapasiteden büyüktür;çünkü disk alanının belirli bir kısmı disk yönetimi için gereklidir.Birkaç yüz mb’lık, büyük sabit disklerde brüt ve net kapasiteler arasındaki fark kolaylıkla 30 MB civarında olabilmektedir.

Mesela 2000 MB brüt kapasiteli bir sabit disk en çok 1,7 GB net kapasiteye sahiptir.Öyleyse bir sürücünün brüt değil net kapasitesini öğrendiğimizden emin olmalıyız.

DOS altında mantıksal sabit disk bölümlemek:

Sabit disk önce yukarıda anlatıldığı gibi fiziksel olarak formatlandıktan sonra işletim sistemi DOS sabit diskte mantıksal bölümler oluşturur.Önce DOS programı FDISK kullanılarak sabit disk bölümlere (partition) ayrılır.Sürüm 4.01 den başlayarak DOS,daha büyük sabit diskleri tek bölümde kullanabilir hale gelmiştir.(Mesela tek mantıksal sürücü (C:) olarak)

Ancak sabit diski birkaç mantıksal sürücüye bölmek mümkündür ve bazı durumlarda avantajlıdır.(C:,D:,E: vs)

Sürücü bir kez mantıksal DOS bölümlerine ayrıldıktan sonra her bölümün içinde DOS FORMAT komutuyla bir mantıksal yapı oluşturulur.

DOS her mantıksal sürücüyü,küme(cluster) de denilen ayırma (allocation) birimlerine böler. Bunlar DOS’ un sabit diskte erişebileceği en küçük birimlerdir.

Her mantıksal sürücünün bir dosya ayırma tablosu (file allocationtable-FAT) var.Sabit diske kaydedilen her dosyaya bu Kümelerden en az biri ayrılır. Veri blokları diskin çeşitli yerlerine dağılmış olan dosyalar; FAT’ deki bilgilerle yeniden bir araya getirilebilir. FAT her kümenin hangi dosyaya ait olduğunu kaydeder. Ayrıca o kümeden başka hangi kümelerin o dosyaya ait olduğu ve bunların yerleri de kaydedilir.

DOS 5.0 mantıksal sürücülerini 16-bitlik bir dosya ayırma tablosu (FAT) ile yönetir. Buna göre her FAT en fazla 2^16 (=65536) küme içerebilir.Böylece bir kümenin boyu mantıksal sürücünün kapasitesi tarafından belirlenir.DOS 5.0 altında en küçük ayırma birimi 2048 byte’lık kayıt alanını kaplar.

128 MB’lık sürücü kapasitesinden başlayarak bu küme boyu FAT’in bütün sürücüyü kapsamasına izin vermeyecek kadar küçük kalır. Bu nedenle 128 MB ve daha büyük kapasiteli diskler 4096 byte’lık kümeler kullanırlar.256 MB ve üstü sabit diskler ise 8192 byte (öncekinin iki katı) ayırma birimi kullanır. Bu katlanarak artma şekli bir mantıksal DOS sürücüsünün maksimum boyutuna ulaşılana kadar sürer.

Sabit disk teknolojisinin gelişimi boyunca saklama kapasitesinin arttırılması ve erişim sürelerinin kısaltılması talepleri önemli oranda artmıştır. Bunun sonucu olarak verinin kodlama ve kaydedilme sistemi de sürekli değişmiştir. Sistemin iyileştirilme- siyle sabit disk yüzeyinde daha yüksek bir veri yoğunluğuna erişilebilir.

Bu da sabit diskin tüm kapasitesinin artması demektir. Bu artan yoğunluk çok yüksek bir doğruluk gerektirmesinin yanında,erişim süresini azaltmak üzere kafanın yüzeye daha yakın hareket etmesini de gerektirir.

Genel içinde yayınlandı

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir