Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica

TRABAJO DE DIPLOMA Principios y aplicaciones de los dispositivos de almacenamiento. Autor: Jared Christopher Mc Arthur Tutor: Dr. Carlos Alberto Bazán Prieto Co-tutor: Reiner César Mujica Hernáandez

Santa Clara 2016 "Año del 58 aniversario del triunfo de la Revolución"

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica

TRABAJO DE DIPLOMA Principios y aplicaciones de los dispositivos de almacenamiento. Autor: Jared Christopher Mc Arthur E-mail: [email protected] [email protected] Co-tutor: Reiner César Mujica Hernáandez Profesor, Dpto. de Electrónica y Telecomunicaciones. Email: [email protected] Tutor: Dr. Carlos Alberto Bazán Prieto Profesor, Dpto. de Electrónica y Telecomunicaciones. Facultad de Ing. Eléctrica, UCLV. E-mail: [email protected] Santa Clara 2016 "Año del 58 aniversario del triunfo de la Revolución"

Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.

Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.

Firma del Tutor

Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo

Firma del Responsable de Información Científico-Técnica

i

PENSAMIENTO

“Everyone is a genius. But if you judge a fish on its ability to climb a tree, it will live its whole life believing that it is stupid” Albert Einstein

ii

DEDICATORIA

A mi mama, que la ha sacrificado todo por mí. A mi hermana, Tiffany Nelson, por su apoyo incondicional. A toda mi familia, que de una forma u otra, siempre me han apoyado. A Dios, por ayudarme a lograr todo en la vida.

iii

AGRADECIMIENTOS

A mi mama por haberme brindado todo su apoyo y dedicación. A mi hermana, por soportarme. Especialmente a mi tutor Bazán y mi Co-tutor Reinier Mujica, por su toda su ayuda incondicional y su dedicación. Sin sus consejos y buenas exigencias esto no hubiera sido posible. A Maelis Céspedes, por ayudarme con mis problemas con el idioma, siempre la llevo en el corazón. A Dios, por ayudarme en todas las cosas que he emprendido en mi vida. A todos aquellos que de una forma u otra me ayudaron en esto, sin pedir nada a cambio. A todos los profesores de la Universidad que contribuyeron a mi formación como profesional, a todos de verdad, GRACIAS.

iv TAREA TÉCNICA

La realización de una búsqueda bibliográfica de los principales tipos de dispositivos de almacenamiento. La realización de una búsqueda de información sobre los dispositivos de almacenamiento conectados en red. La realización de una búsqueda de herramientas de software para el mantenimiento y reparación de estos dispositivos. El establecimiento de los diferentes criterios de selección de las herramientas de software La medición del rendimiento de los dispositivos de almacenamiento. La realización de un procedimiento para el mantenimiento y reparación de los dispositivos de almacenamiento.

Firma del Autor

Firma del Tutor

v

RESUMEN

En este trabajo se exponen las principales características los dispositivos de almacenamiento de información y cómo han evolucionado estos en los últimos años. Se identificaron los principales tipos de tecnologías de almacenamiento de información. Se realizó una búsqueda de las herramientas de software para el análisis del funcionamiento y rendimiento de estos dispositivos, así como para su mantenimiento y reparación. Se recopiló información sobre dispositivos de almacenamiento conectados en red, las topologías típicas usada en este tipo de tecnología y las herramientas usadas en la gestión, recuperación de datos y mantenimiento de dicho sistemas de almacenamiento. Se diseñó un procedimiento para el mantenimiento y reparación de los principales tipos de dispositivos de almacenamiento utilizando herramientas propias del sistema operativo instalado y software disponibles gratuitamente en el internet, por ejemplo el Stellar Phoenix Data Recovery, el Memtest86, etc.

vi TABLA DE CONTENIDOS

PENSAMIENTO .....................................................................................................................i DEDICATORIA .................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii TAREA TÉCNICA ................................................................................................................iv RESUMEN ............................................................................................................................. v INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1 CAPÍTULO 1.

CARACTERÍSTICAS

Y

FUNCIONAMIENTO

DE

LAS

PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO .................................................... 4 1.1 1.1.1 1.2

Características generales de los dispositivos de almacenamiento .......................... 4 Características Específicas ................................................................................ 6 Dispositivos primarios .......................................................................................... 10

1.2.2

Memoria RAM ................................................................................................ 12

1.2.4

Memoria Principal DRAM ............................................................................. 14

1.2.5

Tipos de Memoria DRAM .............................................................................. 18

1.3.1

Tipos de Memoria ROM: ...................................................................................... 21

1.3.2

Otros Tipos de Memoras ROM ............................................................................ 22

1.4

Dispositivos secundarios....................................................................................... 23

1.4.1

Memoria Flash ...................................................................................................... 23

1.4.2

Sistemas de archivo soportado por las memorias FLASH .................................... 25

1.4.3

Tipos de memoria Flash ....................................................................................... 25

1.4.4

Funcionamiento Mecánico .................................................................................... 27

1.4.5

Memoria Flash en la Actualidad ........................................................................... 29

vii 1.5

DISPOSITIVOS ÓPTICOS .................................................................................. 30

1.5.1

La Capacidad ........................................................................................................ 30

1.5.2

La Velocidad ......................................................................................................... 30

1.5.3

Almacenamiento de Datos .................................................................................... 31

1.5.4

Sistema de Archivo ............................................................................................... 32

1.5.5

Otro Tipos de Medios Ópticos .............................................................................. 34

1.5.6

Medios Ópticos en la Actualidad .......................................................................... 34

1.6

Dispositivos magnéticos ....................................................................................... 37

1.6.1

Almacenamiento de Datos .................................................................................... 38

1.6.2

Los Disco Magnéticos usado en la Actualidad ..................................................... 40

1.6.3

El Disco Duro ....................................................................................................... 41

1.6.4

Estructura Física ................................................................................................... 41

1.6.5

Funcionamiento Mecánico .................................................................................... 43

1.6.6

Sistema de Archivo Utilizado ............................................................................... 45

1.6.7

Disco Duro en la Actualidad ................................................................................. 46

1.7

Conclusiones Parciales ......................................................................................... 47

CAPÍTULO 2.

HERRAMIENTAS

Y

SOFTWARE

UTILIZADAS

EN

LOS

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO ...................................................................... 49 2.1

Memoria RAM ...................................................................................................... 49

2.1.1

Pruebas de funcionamiento a la memoria RAM ............................................. 50

2.1.2

Procedimiento del análisis de la RAM usando el “Task manager” ................ 51

2.1.2

Procedimiento de chequeo con el Software Memtest86 (Para dispositivos sin OS

Windows). ............................................................................................................................ 54 2.1.3

Otras soluciones a problemas de la memoria RAM ....................................... 56

2.2

Memoria Flash ................................................................................................ 58

viii 2.2.1

Problemas más comunes en las Tarjetas de Memoria y Soluciones Simples ....... 58

2.2.2

Problemas más Comunes en las Flash Drive.................................................. 59

2.2.3

Herramientas Software utilizadas para la recuperación de información ........ 60

2.2.4

Procedimiento de la recuperación de datos con el Stellar Phoenix Data

Recovery

60

2.2.5

Procedimiento de verificación de la memoria “Falsas”. ................................ 63

2.3

Memorias Ópticas ................................................................................................. 67

2.3.1

Como cuidar los discos ......................................................................................... 67

2.3.2

Procedimiento para la recuperación de datos de un CD dañado usando el

Recovery Toolbox. ............................................................................................................... 68 2.4

Memorias Magnéticas ........................................................................................... 71

2.5

Medición de Rendimiento y “Salud” .................................................................... 71

2.5.1

Procedimiento para la medición del rendimiento con “Hard Disk Sentinel” ....... 72

2.5.2

Chequeo de Sectores malos y Errores ................................................................... 75

2.5.3

Problemas de fallos mecánicos e internos ............................................................ 77

2.6

Conclusiones Parciales ......................................................................................... 79

CAPÍTULO 3.

SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED . 80

3.1

DAS (Direct Attached Storage) ............................................................................ 80

3.2

NAS (Network Attached Storage)......................................................................... 81

3.2.1

Sistemas Operativos del NAS ............................................................................... 82

3.2.2

Sistema de ficheros ......................................................................................... 84

3.2.3

La Comunicación y protocolos de red ............................................................ 85

3.2.4

Beneficios de usar un sistema NAS ................................................................ 86

3.3

SAN (Storage Area Network) ............................................................................... 86

3.3.1

Beneficios del sistema SAN ................................................................................. 88

ix 3.4

Almacenamiento en el Nube (Cloud Storage) ...................................................... 89

3.5

Software y herramientas utilizadas por los sistemas de almacenamiento

conectados a la red .............................................................................................................. 92 3.6

Herramientas y software de almacenamiento en la nube (Cloud Storage) ........... 94

3.6.1 Plataformas para la gestión de archivos en la nube .................................................... 99 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................. 106 Conclusiones ..................................................................................................................... 106 Recomendaciones .............................................................................................................. 106 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 107 ANEXOS ............................................................................................................................ 110 Anexo I Tabla de los tipos de DRAM disponible ............................................................. 110 Anexo II Imágenes de los conectores del disco duro y sus componentes internos ............ 111 Anexo III

Código Linux para el software Ddrescue ...................................................... 112

Anexo IV

Tabla de la relación entre Megahertz (Mhz) y tiempo del ciclo en

Nanosegundo (ns). Fuente (Mueller, 2011). ..................................................................... 113

INTRODUCCIÓN

1

INTRODUCCIÓN

Los dispositivos de almacenamiento de información son parte fundamental de los equipos electrónicos de la actualidad, que a su vez forman parte de la vida cotidiana. Son dispositivos periféricos, que actúan como medio de soporte, para el almacenamiento de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos equipos. Estos se utilizan en todos los entornos informáticos existentes como los entornos centralizados de mainframes, entornos distribuidos cliente-servidor, entornos de sobremesa, entornos portátiles, etc. La humanidad siempre ha tratado de encontrar maneras de almacenar información. En la era moderna, la gente se ha acostumbrado a la terminología tecnológica, tales como CD-ROM, llave USB y DVD. Disquetes y cintas de cassette han sido olvidados. Generaciones posteriores han olvidado simplemente de la tecnología que ayudó en la evolución de los sistemas informáticos de almacenamiento eficientes que todos usamos todos los días. Con el tiempo la humanidad continúa empujando el sobre de la innovación para crear nuevas posibilidades. Desde el año 1928 hasta hoy en día solo existen dos tipos básicos de dispositivos de almacenamiento, los que a la vez pueden ser internos o externos, extraíble/portable o no extraíble/no portable. Los tipos de dispositivos se clasifican en: 

Dispositivos Primarios



Dispositivos Secundarios

Estos dos grupos generales se dividen en sub-grupos por sus diferentes características.

Los dispositivos de almacenamiento de información han evolucionado mucho en los últimos años. Las características que más sobresalen de estos en la actualidad son su tamaño, velocidad y capacidad de almacenamiento. También recientemente ha surgido un nuevo tipo de dispositivo o tecnología de almacenamiento que es el almacenamiento conectado en red. Esta tecnología está dedicada a compartir la capacidad de almacenamiento de un computador o servidor con computadoras personales o servidores clientes a través de una red, normalmente del tipo TCP/IP.

INTRODUCCIÓN

2

En la actualidad, en la carrera de Telecomunicaciones y Electrónica no existe una asignatura que estudie a fondo estos tipos de dispositivos. Entonces, como apoyo a la docencia de pregrado y postgrado, este proyecto se basa en recopilar información sobre los principales tipos de dispositivos de almacenamiento, sus principales características, funcionamiento, así como la búsqueda de herramientas de mantenimiento, reparación y medición del rendimiento de estos. Con esta investigación se pretende cumplir los siguientes objetivos: Objetivo general: Recopilar información y herramientas sobre los dispositivos de almacenamiento de información con fines docentes. Objetivos Específicos: 1. Realizar una búsqueda bibliográfica de información sobre los principales tipos de dispositivos de almacenamiento 2. Búsqueda de herramientas de software para el mantenimiento y reparación de los dispositivos de almacenamiento de información, así como para la medición de su rendimiento. 3. Búsqueda de información sobre dispositivos de almacenamiento conectados en red. 4. Medición del rendimiento de los dispositivos de almacenamiento. 5. Establecer criterios de selección de los dispositivos. 6.

Crear un procedimiento para el mantenimiento y reparación de los dispositivos de almacenamiento.

Para darle cumplimiento a los objetivos presentados se plantearon las siguientes interrogantes científicas: •

¿Cuál es el funcionamiento de los principales dispositivos de almacenamiento existentes?

INTRODUCCIÓN

•

3

¿Cuál es el funcionamiento de los nuevos dispositivos de almacenamiento conectados en red?

•

¿Qué herramientas de software existen para mantenimiento y reparación de los dispositivos de almacenamiento?

•

¿Cómo medir el rendimiento de estos dispositivos?

Como resultado de la investigación se optimiza el acceso a la información y herramientas para el funcionamiento, mantenimiento y reparación de los dispositivos de almacenamiento de información. Esto es de gran apoyo a la docencia de pregrado y postgrado. Organización del Informe La investigación incluye tres capítulos, además de las conclusiones, recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos. Los temas que se abordan en cada capítulo se encuentran estructurados de la forma siguiente: Capítulo I: Se dedicará al estudio de los principales tipos de dispositivos de almacenamiento de información, sus características principales y su funcionamiento básico. Capítulo II: Se investigará sobre las diferentes herramientas de software utilizadas para el mantenimiento, reparación y medición del rendimiento de los dispositivos de almacenamiento. Capítulo III: Se investigará sobre los sistemas de almacenamiento conectados a la red y sus herramientas del mantenimiento, reparación y medición del rendimiento de estos sistemas.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

4

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos (Osvaldo Torres, 2012). Hoy en día existen diferentes tipos de dispositivos de almacenamiento, los que pueden ser categorizados de acuerdo con la figura 1.1 que define aproximadamente la arquitectura de las memorias usadas en las computadoras. Cada tipo de dispositivo de almacenamiento de información tiene características generales y específicas que definen en algunos casos su funcionamiento básico y en otros su categoría y nombre, por ejemplo las memorias secundarias en su mayoría son memorias externas, no volátiles y accesibles de forma aleatoria. En este capítulo se describen las estructuras básicas de cada tipo de dispositivos de almacenamiento, sus características y se definen, además, aplicaciones y desarrollo futuro para los diferentes tipos de dispositivos.

Figura 1.1 Clasificación de las memorias según su arquitectura (Sobia, 2014).

1.1

Características generales de los dispositivos de almacenamiento

Cuando se habla de dispositivos de almacenamiento existen dos características muy importantes que ayudan en la clasificación de estos:

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO



5

La Volatilidad La memoria de tipo volátil es la que requiere aplicación de energía eléctrica, al fin de almacenar información. Si se retira la energía eléctrica toda la información almacenada en la memoria se perderá (Mueller, 2000). Una memoria volátil necesita refrescar su contenido continuamente para mantener la información, por lo tanto necesitan una fuente de electricidad en todo momento. Son memorias de alta velocidad pero debido a su manera de funcionar, la memoria volátil es más conocida como memoria temporal (Harris, 2013). Memoria Óptico

No Volatil

Memoria Magnética Memoria SemiConductora (ROM)

Tipos de Memorias Cache

Volatil

Registros Memorias Semiconductora (RAM)

Figura 1.2 Clasificación los tipos de Memorias y Dispositivos de Almacenamiento según su volatilidad. Como se puede observar en la figura 1.2, entre las memorias volátiles están las caches y las RAM de las memorias semiconductoras. Contrario a las memorias volátiles, las memorias no-volátil son capaces de retener su contenido aunque estén apagadas o sin alimentación, son más usadas para almacenar datos por largos períodos de tiempo, como el ROM de las memorias semiconductoras, las memorias magnéticas y ópticas son también conocidas como memorias secundarias.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO



6

Accesibilidad

La Accesibilidad se refiere a la escritura y lectura de los registros de datos. La accesibilidad puede ser de forma aleatoria o secuencial. Acceso aleatorio es decir que se puede acceder a cualquier dirección de almacenamiento en cualquier momento sin demora adicional (Tanenbaum Andrew, 1992). Como su nombre implica, el acceso secuencial es de forma ordenada, uno detrás del otro. Para acceder a los datos almacenados se realiza una búsqueda de forma secuencial como se muestra en la figura 1.3, revisando cada dirección de almacenamiento una detrás de la otra, lo que, por supuesto, causa diferentes tiempos de demora para las diferentes direcciones de almacenamiento.

Figura 1.3 Tipos de Access (Sobia, 2014).

1.1.1 Características Específicas Además de esas dos características generales se debe tener en cuenta otras características más específicas que contribuyen al comportamiento de los dispositivos de almacenamiento. Esas características son: la mutabilidad, la direccionalidad, la localización, la capacidad, la velocidad; y para algunas de las unidades de almacenamiento como los discos magnéticos y los disco ópticos, el formato de archivo o codificación usado en almacenamiento de los datos son características muy importantes también.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

7

La Mutabilidad La mutabilidad se define como la habilidad de un dispositivo de ser sobrescrito en cualquier momento que sea necesario. La mutabilidad puede ser: leer/escribir (read/write), solo leer (read only) o lento escritura, rápido lectura. El leer/escribir permite la escritura en cualquier momento. Sin esta característica de las memorias primarias, la computadora sería inútil en algunas tareas como la programación y configuración de algunos aspectos. El almacenamiento de solo lectura (read only) mantiene el contenido almacenado en su tiempo de producción y solo permite que se almacene o escriba nuevos datos una sola vez después de su producción. Se considera a la memoria con esta característica como memoria inmutable. La mutabilidad de escritura lento o lectura rápido son casi iguales a leer/escribir, estas permiten la escritura en cualquier momento y múltiples veces. La diferencia entre los dos tipos de mutabilidad es que la operación de escritura es notablemente más lenta que la operación de lectura (Harris, 2013). La Direccionalidad Según (Harris, 2013), hay tres tipos de direccionalidad: Ubicación direccional: Cada unidad de información accesible se almacena con una dirección de memoria numérica. Fichero direccional: La información se divide en ficheros de tamaño variable y almacenado en una dirección leíble por los humanos y también pone un nombre de fichero el usuario. Contenido direccional: Cada unidad de información esta seleccionado por el contenido almacenado en él. Este tipo de direccionalidad se utiliza en el CPU cache y puede ser implementado utilizando software o hardware, lo cual es más rápido. La Localización Dependiendo de dónde esté ubicada físicamente la memoria, se distinguen tres tipos:  Memoria interna al procesador. Memoria de alta velocidad utilizada de forma temporal.  Memoria interna (Memoria Principal)

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

8

 Memoria externa (Memoria Secundaria) La Capacidad Cantidad de información que puede almacenar el sistema de memoria. La capacidad de la memoria se mide en múltiplos de unidades de bit. 1bit

1kb = 1024bits = 2^10 bits

1nibble = 4bits

1Mb = 1024Mb = 2^20 bits

1byte = 1octeto= 8bits

1Tb = 1024Gb = 2^40 bits

La Velocidad Para medir el rendimiento se utilizan tres parámetros:  Tiempo de acceso (TA) Para la memoria RAM es el tiempo que transcurre desde el instante en el que se presenta una dirección a la memoria hasta que el dato, o ha sido memorizado, o está disponible para su uso. En otras memorias es el tiempo que se emplean en situar el mecanismo de lectura/escritura en la posición deseada (Jose Garcia Rodriguez, 2010).  Tiempo de ciclo de memoria (Tc) El tiempo que transcurre desde que se da la orden de una operación de lectura/escritura hasta que se pueda dar otra orden de lectura/escritura.

Figura 1.4 Tiempo total de acceso (Jose Garcia Rodriguez, 2010).

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

9

 Velocidad de transferencia (Vt) Es la velocidad a la que se pueden transferir datos a, o desde, una unidad de memoria. En el caso de acceso aleatorio. Vt = 1/ Tc En el caso de acceso no aleatorio Tn = TA + N/ Vt Tn – Tiempo medio de lectura/escritura de N bits TA- Tiempo de acceso N- Numero de bits Vt - Velocidad de transferencia (bits/segundo)

Sistema de Formato de Archivos Cuando tenemos un dispositivo de almacenamiento secundario que sea interno o extraíble, lo normal es que esté formateado en un determinado sistema de archivos. Hoy en día existen muchos formatos de archivo, como por ejemplo, FAT en sus distintas versiones, NTFS, HFS, HFS+ y diferentes versiones del EXT. Además, existen muchos sistemas de archivos pensados para usos específicos, como UDF, y que no son útiles en otros entornos. También los discos ópticos tienen su propio sistema de formato de archivo (ver epígrafe 1.3.2). FAT. (File Allocation Table): Hay tres variantes del formato FAT (File Allocation Table): FAT12, FAT16 y FAT32. FAT12 se usa para las particiones pequeñas y también es usado en los discos floppy mientras que el FAT16 se usa en disco duros con volumen dentro del rango de 16MB a 2GB. Estos tipos de dispositivos de almacenamiento actualmente están en desuso, por lo que los formatos FAT12 y FAT16 son reemplazados por el formato FAT32. Para el sistema de archivo FAT32 el tamaño de un solo archivo no puede ser mayor de 4GB y la partición FAT32 normalmente está limitada a 32GB, sin que se afecte su rendimiento. Como actualmente los discos duros que se fabrican, tienen una capacidad mayor que 1TB, estas dos limitaciones no permiten que se use este formato para los discos de hoy en día, pero si se puede usar para las memorias y tarjetas Flash que están dentro del rango de operación del FAT.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

10

NTFS. (New Technology File System): Comparado con el formato FAT, NTFS tiene la ventaja de que no pose las dos limitaciones del FAT32 mencionado anteriormente. Sin embargo, tiene la desventaja de ser concebido solo para su uso en el sistema operativo Windows, siendo imposible el uso de este formato en cualquier sistema operativo diferente de Windows. EXFAT (Ex-File Association Table): Como la capacidad de las memorias Flash ha aumentado mucho hoy en día, el sistema de archivos FAT32, ya no es eficiente para estos dispositivos. Para compensar esto se introdujo el formato exFAT que eliminaba completamente al FAT32. Este formato fue introducido especialmente por Microsoft para las memorias de tecnología Flash.

Sistemas de Archivos suportados por Sistemas Operativos diferentes de Windows. Como sabemos Windows no es el único sistema operativo que pueden usar los dispositivos de almacenamiento de información, debido a esto existen otros tipos de formatos de archivos para los demás sistemas operativos diferentes de Windows. Algunas de esos sistemas de formato de archivos son (Wijk, 2014): 

EXT: Ext se usa con Linux, también se usa el Ext2, Ext3 y Ext4 que son versiones mejoradas del EXT.

 1.2

HFS: este formato es para los sistemas Mac. Tiene dos versiones, el HFS y HFS+. Dispositivos primarios

Los Dispositivos primarios también conocidos como memoria principal de las computadoras, incluyen la cache y memorias semiconductoras. Las memorias semiconductoras forman un grupo muy importante de las memorias primarias porque es la tecnológica que usan las memorias RAM y ROM que son las memorias más utilizadas hoy en día en las computadoras, igual que las memorias Cache de nivel I, II y III para almacenar datos de instrucciones.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

11

1.2.1 Memorias semiconductoras Las memorias semiconductoras son llamadas así porque hacen uso de circuitos integrados de dos tipos de transistores con características semiconductoras. Los transistores que usan son de dos tipos, transistores bipolar y unipolar. Los circuitos integrados de transistores unipolares usan transistores MOS o CMOS y el bipolar usan los transistores TTL, ECL o Schottky TTL (Pardo Collantes, 2006). De los dos tipos de circuitos integrados el de transistores bipolares es el más rápido ya que usan transistores TTL y tienen baja (Packing density) densidad con bajo tiempo de acceso. La característica más notable de las memorias semiconductoras es que son muy pequeñas, tienen alta velocidad, alrededor de 4.5ns para las memorias SRAM. Se operan con baja alimentación y pueden ser no-volátil (ROM) y volátil (RAM). Hoy en día la memoria de tecnología semiconductora es un elemento esencial en los dispositivos electrónicos. Normalmente en torno a la tecnología de semiconductores, la memoria se utiliza en cualquier equipo que utiliza un procesador de una forma u otra. De hecho, como los procesadores se han vuelto más populares y el número de elementos controlados por microprocesadores ha aumentado, también lo ha hecho la necesidad de la memoria semiconductora. Un elemento adicional ha sido el hecho de que el software asociado con los procesadores y computadoras se ha vuelto más sofisticado y mucho más grande, esto también ha aumentado considerablemente la necesidad de memorias de semiconductores (Pasi, 2006). En la tabla 1.1 se muestra los diferentes tipos de memorias y sus características básicas.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

12

Tabla 1.1 Tipos de memorias semiconductoras y sus características generales (Pasi, 2006).

1.2.2 Memoria RAM Las memorias RAM son aquellas que permiten accesos de lectura y escritura de datos e instrucciones por parte del procesador o cualquier otro dispositivo con capacidad para ello. Tienen la particularidad de que mantienen el dato mientras tienen energía, y lo pierden si esta falla, por lo que también se les llama Volátiles (Ricardo, 2003). Las primeras memorias RAM se fabricaron con elementos toscos basados en medios magnéticos; con la aparición de los semiconductores surgieron las RAM transistorizadas. Estas se componen de una matriz de elementos de almacenamiento (flip-flop o biestables) más una lógica combinacional de acceso. Son memorias bastante rápidas, pero limitadas en el aspecto de la integración. Debido a esta limitación aparecieron las memorias RAM llamadas dinámicas, en las cuales los elementos de almacenamiento se simplifican mucho a cambio de que la persistencia del dato almacenado que tiene un límite si no es reescrito con cierta periodicidad (refresco). La simplificación de la celda implica mayor capacidad de integración lo que permite fabricar memorias de mayor capacidad al mismo costo (con el mismo número de transistores), pero a cambio presentan un mayor tiempo de acceso; en parte por la necesidad de refrescamiento, que obliga a detener todo acceso durante el tiempo que dura este proceso, y en parte por el método de acceso que varía ligeramente (Pardo Collantes, 2006).

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

13

1.2.3 Cache SRAM La memoria SRAM cache opera por encima o a la velocidad de procesador y es la memoria de donde el procesador normalmente escribe o lee directamente. Esto permite que se comporte como un buffer entre la el procesador y la memoria DRAM que es más lenta. El controlador del cache lo que se hace es prever las necesidades de la memoria del procesador y realiza una pre-carga de la cache de alta velocidad, con datos. Entonces cuando el procesador hace una llamada para la dirección de una memoria, el dato se retira de la cache de alta velocidad en vez de la memoria principal que es de tipo DRAM y más lenta. La efectividad del cache se mide en “hit ratio”. Esto es la proporción de acceso exitoso al cache comparado a la cantidad de accesos intentados. Un acceso exitoso (“hit”) ocurre cuando el dato que necesita el procesador esta precargado de la memoria principal al cache y el procesador puede leer ese dato directo del cache. Un fallo en acceso (‘miss’) ocurre cuando el controlador del cache es incapaz de prever lo que necesita el procesador y como resultado el dato no fue precargado en el cache de alta velocidad. En este caso el procesador tiene que retirar el dato de la memoria principal que será, en la mayoría de los caso más lenta. Para minimizar los fallos de acceso (“miss”) los sistemas modernos emplean dos o tres niveles de cache, L1, L2 y L3. Los tres niveles actúan como apoyo para cada cual, es decir si el dato necesario para el procesador no está en la cache L1 el procesador lo busca en el L2 y así sucesivamente. Cache Interna L1 La cache de L1 es también conocida como cache interna porque siempre está integrada en el procesador. Por esta razón opera a la misma velocidad del procesador y es la cache más rápida de los 3 niveles. Esto significa que el procesador puede acceder a la cache sin ningún estado de espera (“wait”). Sin una cache interna el procesador que es evidentemente más rápida que la memoria principal de los sistemas, será forzado más frecuente, a esperar a las memorias tipo DRAM, las más lentas del sistema. Los sistemas modernos que llevan este tipo de cache son los de procesador 486 hacia arriba.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

14

Cache L2 La cache L2 es muy similar a la L1, en el sentido que operan a la misma velocidad del procesador. La cache L2 elimina cualquier demora adicional cuando hay un fallo en la cache L1. Tiene el mismo funcionamiento que la cache L1 y viene con la mayoría de los sistemas modernos. Cache L3 La cache L3 solo aparece en los sistemas de alto rendimiento, por ejemplo en los servidores. El funcionamiento no cambia en esta cache, es como apoyo adicional a los otros dos niveles de cache que pueden tener fallos aunque sea la probabilidad muy pequeña. No era muy popular en los procesadores anteriores pero hoy en día se está haciendo más popular en los sistemas más rápidos como son los procesadores Intel Core i7 y el AMD Phenom II.

1.2.4 Memoria Principal DRAM Dentro de esta categoría de RAM hay varias versiones o sub-grupos de la memoria DRAM y cada uno de estos sub-grupos tienen un módulo que se usa para organizar las memorias individuales. Módulos de Memorias RAM Los computadores modernos implementan sus sistemas de memoria principal en base a módulos de memoria. Estos módulos son pequeñas tarjetas de circuito impreso que disponen de los chips de memoria en cantidad y organización adecuada para el tamaño de palabra soportado por la arquitectura del procesador utilizado. Estas tarjetas de circuito se insertan en zócalos (memory sockets) previstos en las placas principales (motherboards) de los computadores a tales efectos (UDELAR, 2014). Algunos ejemplos de estos módulos son:  SIMM Estos fueron los primeros módulos en imponerse en la industria del PC. La sigla significa Single In-line Memory Module, ya que si bien la placa de circuito tenía

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

15

contactos en ambas caras estos eran en realidad redundantes. Existieron en dos variantes: 

30 contactos o pines (para buses de memoria de 8 bits)

Figura 1.5 Un SIMM de 30 contactos con sus dimensiones en pulgadas y milímetros (Plano frontal (izquierda) plano lateral (derecha) (Mueller, 2011).



72 contactos o pines (para buses de memoria de 32 bits)

Figura 1.6 Un SIMM de 72 contactos con sus dimensiones en pulgadas y milímetros (Plano frontal (izquierda) plano lateral (derecha) (Mueller, 2011).

 DIMM Fueron la evolución de los SIMM asociados con la aparición de las SDRAM y la arquitectura de memoria de 64 bits (aun para procesadores de 32 bits). La sigla significa Dual In-line Memory Module. Existen variantes con distinta cantidad de contactos. 

168 contactos o pines (utilizado con memorias SDRAM)

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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Figura 1.7 SDRAM DIMM de 168 contactos con sus dimensiones en pulgadas y milímetros (Plano frontal (izquierda) plano lateral (derecha) (Mueller, 2011). 

184 contactos o pines (utilizado con memorias DDR)

Figura 1.8 DDR DIMM de 184 contactos con sus dimensiones en pulgadas y milímetros (Plano frontal (izquierda) plano lateral (derecha) (Mueller, 2011). 

240 contactos pines (utilizado con memorias DDR2)

Figura 1.9 DDR2 DIMM de 240 contactos con sus dimensiones en milímetros (Plano frontal (izquierda arriba) plano atrás (izquierda abajo), plano lateral (derecha) (Mueller, 2011).

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Los módulos DD3 también utilizan 240 contactos, aunque como son incompatibles eléctricamente, tiene la "mueca" de identificación (cortes en forma de "media luna" que poseen en ambos extremos y en el medio) en otro lugar para evitar confusiones. También existen alternativas a cada uno de los tipos anteriores con menor cantidad de contactos (logrando módulos más pequeños físicamente) diseñados para equipos portátiles (Notebooks, Palms, etc.). También existen variantes respecto al voltaje de alimentación (5 Volts, 3.3 Volts, 1.5 Volts) y respecto a si son "buffered" (también se los denomina "registrados") o no. Los módulos "registrados" disponen de circuitería adicional que amplifica las señales entre el módulo de memoria y el controlador de memoria de la placa principal, dotando de mayor estabilidad y confiabilidad al circuito. Ambas características se reconocen por la posición de las muecas de codificación.

Figura 1.10 DDR3 DIMM de 240 contactos con sus dimensiones en milímetros (Plano frontal (izquierda arriba) plano atrás (izquierda abajo), plano lateral (derecha) (Mueller, 2011).

 RIMM Son los módulos utilizados para memorias con tecnología Rambus. También hay variantes con distinta cantidad de contactos. - 184 contactos o pines (utilizado en sistemas de memoria con buses de 16 bits)

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Figura 1.11. Modulo del RIMM de 184 contactos con sus dimensiones en pulgadas y milímetros (Plano frontal (izquierda) plano lateral (derecha) (Mueller, 2011). 1.2.5 Tipos de Memoria DRAM Se puede hacer un breve resumen de los varios tipos de memoria DRAM según la tabla 1.2 y la conversión de Hz a segundo (s) se observa en el Anexo IV. Como se puede observar las memorias DRAM empezaron su desarrollo en el año 1987 y mientras que fueron mejorando, la característica en que más se mejoró fue la velocidad del reloj. Esto fue gracias a los diferentes modos de acceso implementado en los procesadores como por ejemplo el “Modo de Ráfaga” y mejor uso de cada ciclo de transferencia. Tabla 1.2 Tipos de Memoria DRAM y rendimiento típico (Mueller, 2011).

MHz = Million cycles per second MTps = Million transfers per second MBps = Million bytes per second

1 / MHz 1000 = nanoseconds

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SDRAM (Synchronous DRAM de Estándar JEDEC) ((Mueller, 2011) Las Synchronous DRAM utilizan un reloj para marcar los tiempos de los ciclos de lectura o escritura y mantener en sincronismo la memoria con el resto del sistema (en particular con la CPU). Este sincronismo le permite mejorar los tiempos de acceso a un 20% con respecto a las memorias EDO, ya que permite un modo de ráfaga de 5-1-1-1. Además de ser más rápida el SDRAM puede suportar sistemas de 133MHz (7.5ns), casi todas las computadoras de 1998-2002 tenía el SDRAM incluido. El SDRAM se vende en forma del módulo DIMM de 168-pin (Mueller, 2011). Las SDRAM se sub-clasifican en función de la frecuencia del reloj para la que están diseñadas, para lo que se utiliza una clasificación propuesta por Intel en su especificación del computador tipo PC, como se presenta en la tabla 1.3. Tabla 1.3 Sub-Clasificación del SDRAM con sus características. Fuente (Mueller, 2011).

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) Estas memorias también son del estándar JEDEC, utilizan ambos flancos del reloj para realizar las operaciones, de allí que reciben el nombre de Double Data Rate (Transferencia de Datos Doble). En vez de realizar una sola transferencia de datos por cada ciclo, como el SDRAM el DDR SDRAM realice 2 transferencias. Una de ellos en la cabeza del ciclo y el otro en el trasero. Esto proceso hace que se duplica el duplica el razón de reloj y también el razón de transferencia. Esto se observa en la figura 1.12.

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Figura 1.12 SDR vs DDR (Mueller, 2011). La DDR DIMM está disponible en distintas velocidades y normalmente usa 2.5 volts para la alimentación. Las versiones disponibles comercialmente están mencionado en el Anexo I. DDR2 SDRAM Son la evolución tecnológica de las DDR, con un diseño pensado en aumentar la frecuencia de trabajo. Son técnicamente incompatibles (trabajan a otro voltaje de alimentación y poseen un encapsulado totalmente distinto). Las variantes disponibles se pueden observar en el Anexo I. DDR3 SDRAM Son el siguiente paso en la evolución tecnológica de las DDR, con mayor frecuencia de trabajo y menor consumo (basado en un voltaje de trabajo menor). También son técnicamente incompatibles con las DDR2 y las DDR. Las variantes disponibles se pueden observar en el Anexo I. 1.3

Memoria ROM

La memoria ROM (Read Only Memory), se refiere a la memoria especial generalmente usada para almacenar programas que realizan tareas de arranque de la máquina y de diagnósticos (Batista et al., 2010). La mayoría de los computadores personales tienen una pequeña cantidad de ROM de algunos Kbytes. Las memorias ROM son difíciles de sobrescribir y modificar. Además, las ROM son usadas de forma generalizada en calculadoras y dispositivos periféricos tales como impresoras láser, cuyos 'fonts' están almacenados en ROM. Una ROM de m x n es un arreglo de celdas binarias organizadas en m palabras de n bits cada una. Tienen k líneas de entrada de dirección para seleccionar una de 2𝑘 = m palabras de memoria, y n líneas de salida, una para cada bit de la palabra.

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1.3.1 Tipos de Memoria ROM: PROM Las PROM son Programmable ROM. Una PROM es una ROM cuyo contenido puede ser definido posterior a su construcción, mediante la programación que se realiza utilizando un circuito electrónico especial (Programador de PROM). En esencia son ROM que tienen conexiones realizadas mediante fusibles, que se queman al momento de "programar" el contenido de la PROM. Si se quiere grabar un 0 se quema el fusible de la conexión a Vcc y si se quiere grabar un 1, se quema el fusible de la conexión a tierra. Estos fusibles no pueden reconstruirse. Cuando se graba una PROM con un cierto contenido no hay marcha atrás. La memoria PROM permite una sola grabación y es más cara que la ROM.

EPROM Una EPROM es una ROM que puede ser borrada. El mecanismo de borrado es totalmente distinto al de programación e implica un proceso de exposición del circuito a luz ultravioleta por varios minutos. La gran ventaja es que se puede reutilizar las EPROM muchas veces borrando su contenido y grabando uno nuevo. Para ello las EPROM disponen de una ventana transparente en el encapsulado cerámico o plástico del circuito integrado. Su capacidad de desde algunos kilobits hasta del orden de 8 Megabits. Muchas veces están organizadas en palabras de 8 bits (byte). Este tipo de memoria es más cara que la memoria PROM.

EEPROM Las EPROM si bien solucionan el problema de la re-usabilidad de este tipo de memorias, todavía tienen el inconveniente que este proceso es sumamente lento, complejo y requiere retirar la EPROM del sistema para realizar el borrado. Es así que surgieron las EEPROM (Electrical EPROM), o sea una EPROM cuyo proceso de borrado se hace eléctricamente y puede efectuarse sin retirar el circuito integrado del sistema. Posee otra diferencia importante con la EPROM: una EEPROM normalmente tiene la capacidad de borrar cada bit en forma individual (también hay implementaciones que borran una palabra completa en cada operación de borrado). Típicamente se utilizan para almacenar los datos de configuración de

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un sistema. Tienen una capacidad de hasta del orden de 128 kbits. Es frecuente que estén organizadas en palabras de un solo bit.

Memoria Flash. Son más baratas que las memorias EEPROM. Este tipo de memoria es una variante de las EEPROM que se desarrolló con el objetivo de mejorar el tiempo de borrado, de forma de habilitar su uso para aplicaciones de almacenamiento masivo. Si bien el nombre está asociado al concepto de velocidad (lo que se corresponde con lo antedicho), el nombre se origina en la similitud que uno de sus creadores veía entre el proceso de borrado y el destello del Flash de una cámara de fotos. Su aplicación más difundida es la de almacenamiento masivo (reemplazo de discos duros o disquetes), ya que su tiempo de acceso es en varias órdenes de magnitud menor que la de dichos dispositivos. Las capacidades de los chips llega en la actualidad al orden de 256 Gbits, y están organizados en palabras de 8 o, más habitualmente, 16 bits. Se profundizará en este tipo de memoria en epígrafe 1.4.1. 1.3.2 Otros Tipos de Memoras ROM Además de las memorias ROM mencionada anteriormente existen diferentes memorias de tipo ROM que contienen datos esenciales para iniciar el ordenador, entre ellas están: 

El BIOS, es un programa que permite controlar las principales interfaces de entradasalida, de ahí el nombre BIOS ROM que a veces se le da al chip de la memoria de sólo lectura de la placa madre que lo aloja.



El cargador de Bootstrap; programa para cargar memorias (de acceso aleatorio) al sistema operativo y ejecutarlas; generalmente busca el sistema operativo de la unidad de disquetes y luego el disco duro, lo que permite que el sistema operativo se ejecute desde el sistema de disquetes en el caso de que ocurra algún desperfecto en el sistema instalado en el disco duro.



La Configuración CMOS, es la pantalla que se visualiza al iniciarse el ordenador. Se utiliza para modificar los parámetros del sistema (a menudo erróneamente llamada BIOS).

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO



23

La Auto-prueba de Encendido (POST), es un programa que se ejecuta automáticamente cuando arranca el sistema, permitiendo de esta manera probar dicho sistema (razón por la cual el sistema "cuenta" la RAM en el inicio).

1.4

Dispositivos secundarios

Los dispositivos secundarios no son Volátiles. La computadora y otros dispositivos de computación normalmente acceden a estos tipos de dispositivos por canales de input/output donde se pueden transferir los datos deseados utilizando áreas intermedias de almacenamiento primario. Entre los dispositivos secundarios utilizados en la actualidad están las memorias magnéticas, los ópticos, y las memorias que son de tecnología FLASH que está basada en las memorias EEPROM de los dispositivos semiconductoras. 1.4.1 Memoria Flash La memoria Flash es una evolución de las memorias EEPROM, pero con una gran mejora tanto en el aspecto económico, como en el físico, ya que son más pequeñas y por lo tanto fáciles de transportar. Además la velocidad es mucho mayor con respecto a las otras memorias existentes debido a su capacidad de borrar y escribir en una misma operación.

Principios de Funcionamiento Las memorias Flash están fabricadas con compuertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0’s ó 1’s correspondientes. Compuerta NOR

Compuerta NAND

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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Figura 1.13 Tabla de verdad de las compuertas NOR y NAND (Casteñeda Centeno, 2010) Contienen una matriz de filas y columnas con celdas que tienen dos transistores en cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información, pero las más actuales memorias Flash, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan. Los dos transistores están separados por una fina capa de óxido. Uno de los transistores recibe el nombre de floating gate. El floating gate está conectado a la fila (wordline) a través del otro transistor, control gate. Cuando esta conexión se establece, el valor de la celda cambia a 0. El otro es el control gate. El floating gate solo está conectado a la fila, o al wordline, a través del control gate. Cuando esta conexión se establece el valor de la celda cambia a 0, pues el valor por defecto es 1 cuando ambos transistores no está unidos. Esto quiere decir que para modificar los valores de las celdas (borrar o escribir) se le debe aplicar una descarga eléctrica (que va de los 0 a los 13 volts) que transfiere (0) o no (1) electrones, dependiendo del estado de unión de los transistores. Para leer, la memoria Flash tiene sensores de celda que detectan el contenido de las mismas, ya sea un 1 o un 0. El conjunto de estos bits formaran luego el archivo a recuperar (Leventhal, 2008). El tipo NOR permite una lectura y escritura más lenta que NAND, pero archiva muy rápido las rutas de acceso aleatorias. Esto hace que NOR sea más adecuado para la ejecución y almacenamiento de comandos, mientras que NAND es más indicado para el almacenamiento masivo de datos. En cuanto a la arquitectura, NAND puede almacenar más datos en un espacio de silicio más pequeño, lo que ahorra el costo por bit (Casteñeda Centeno, 2010). En el pasado, cuando el almacenamiento de datos era más bajo, NOR tuvo mayor influencia en el mercado. Hoy, con el gran incremento de la necesidad de guardar más datos, el consumo de la electrónica y el negocio de los dispositivos, NAND ha superado a los NOR.

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25

1.4.2 Sistemas de archivo soportado por las memorias FLASH Por las características de los formatos se recomiendan que se utilice un sistema de archivos del tipo FAT. De ese modo se puede leer y escribir en ese volumen desde Windows, OS X, cualquier distribución de Linux. Aunque hay varios sistemas de ficheros de tipo FAT. Si la unidad es de menos de 4GB se recomienda FAT32. Si la unidad tiene una capacidad mayor de 4GB, se debe elegir exFAT, sobre todo porque permite guardar archivos de más de 4GB (que es la principal limitación de FAT32). No obstante hay que tener en cuenta la compatibilidad de exFAT con dispositivos multimedia externos (aunque lo habitual es que sea así). El sistema de archivos, en el caso de los dispositivos multimedia, si importa (Jeff, 2016). 1.4.3 Tipos de memoria Flash Hay dos formas de clasificar las memorias Flash, según su funcionamiento interno (NAND y NOR) y según su formato físico y su utilización (tarjetas de memoria y pen drives). Tarjetas de memoria. Debido a su tamaño de aproximadamente 24 a 37mm en largo, 36 a 50mm en ancho y altura de aproximadamente 1mm o menos, son dispositivos pensados para estar dentro de otro dispositivo electrónico (cámara, PDAS, móvil), existen diferentes tipos que se muestran en la tabla 1.4, según sus dimensiones y en la tabla 1.5 según su capacidad. Tabla 1.4 Tipos de tarjetas de memoria Flash con su tamaño físico (Mueller, 2011).

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Flash Compacto (Compact Flash): CF es el tipo de memoria más común. Es la más barata aunque también la más voluminosa (Compact Flash, 2016) . Tarjeta de Media-múltiples o (Multimedia Memory Card) MMC: Son ligeras y pequeñas y su única desventaja es la poca resistencia en comparación a las otras tarjetas. Tarjetas SD (Secure Digital): Son la evolución de las anteriores MMC (multimedia card). Incluyen circuitos adicionales destinados a la gestión de derechos digitales. Sus principales características son su precio competitivo y su gran capacidad de almacenamiento. XD: Es un modelo que apareció en 2002. Son empleadas por cámaras fotográficas Fuji y Olympus. Su tamaño es muy reducido (como un sello pequeño) pero su precio es, junto con las memory stick, el más elevado. Memory Stick: es la solución de Sony para este tipo de memorias. Tiene una forma alargada que la distingue claramente del resto de los formatos. Lleva incorporado un sistema de control de derechos digitales. SMART Media: Aproximadamente iguales en superficie a las Compact Flash pero mucho más delgadas. También son conocidas como SSFDC (Solid State Flash Digital Card). No tienen mucha capacidad a precios razonables ya que su precio aumenta demasiado para tarjetas de más capacidad.

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Tabla 1.5 Tipos de memoria Flash con su capacidad típica. Fuente (Mueller, 2011).

USB Flash Drive: es un tipo de memoria que lleva una memoria Flash en su interior y un conector USB que nos permite conectarlos directamente al ordenador. Son dispositivos removible y pueden ser reescrito. Cuando se conecta una memoria USB Flash el dispositivo le reconociese como un dispositivo de almacenamiento masivo y le asigna una letra (drive letter). Las memorias Flash son pensados para ser usados como discos duros portátiles pero de tamaño reducido que permite llevarlos "encima" sin problemas. Se pueden usar de llaveros ya que son bastante resistentes a caídas y golpes. La ventaja de estos dispositivos es que se conectan directamente al ordenador y no requieren instalación de software adicional. 1.4.4 Funcionamiento Mecánico Las partes típicas de un USB Flash y su funcionamiento esta mencionada a continuación (Yang, 2004): 

Un conector USB macho tipo A: Provee la interfaz física con la computadora.



Controlador USB de almacenamiento masivo: Implementa el controlador USB y provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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28

bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño microprocesador RISC y un pequeño número de circuitos de memoria RAM y ROM. 

Circuito de memoria Flash NAND: Almacena los datos.



Oscilador de cristal : Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-locked loop)

Figura 1.14 Interior de la memoria Flash USB (Yang, 2004). Además de las componentes internas mencionadas anteriormente, las memorias USB Flash tienen otros partes que tienen funcionamientos más simple pero igualmente importante. Los componentes adicional que puede ser incluido en un dispositivo típico de USB FLASH son (Yang, 2004): 

Puentes y Puntos de prueba: Utilizados en pruebas durante la fabricación de la unidad o para la carga de código dentro del procesador.



LEDs: Indican la transferencia de datos entre el dispositivo y la computadora.



Interruptor para protección de escritura: Utilizado para proteger los datos de operaciones de escritura o borrado.



Espacio Libre: Se dispone de un espacio para incluir un segundo circuito de memoria. Esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado



Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños y mejora la apariencia del dispositivo. Algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una conexión USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO



29

Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa contiene una abertura adecuada para una cadena o collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo de perder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tienen dicha abertura en el cuerpo del dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este diseño está en que la cadena o collar queda unida al dispositivo mientras está conectado. Muchos diseños traen la abertura en ambos lugares (Yang, 2004).

1.4.5

Memoria Flash en la Actualidad

En la actualidad el desarrollo de las memorias Flash es mucho más rápido en comparación con otras memorias. Esto es posible gracias al uso personal que se le dan a estas memorias tanto en los reproductores portátiles de MP3 y DVDs como en los teléfonos móviles, que permite seguir invirtiendo en el desarrollo de tecnología para las memorias Flash. Presentado en el año 2008, está en pleno auge la transición de dispositivos USB 2.0 a USB 3.0. La principal novedad técnica del puerto USB 3.0 es que eleva a 4,8 Gbit/s (600 MB/s) la capacidad de transferencia que en la actualidad es de 480 Mbit/s. Se mantendrá el cableado interno de cobre para asegurarse la compatibilidad con las tecnologías USB 1.0 y 2.0. Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra, en el USB 3.0 se añaden cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío de información y otras dos para la recepción, de forma que se permite el tráfico bidireccional, en ambos sentidos al mismo tiempo. El aumento del número de líneas permite incrementar la velocidad de transmisión desde los 480 Mbit/s hasta los 4,8 Gbit/s. La cantidad de corriente que transporta un cable USB 1.0 y 2.0 resulta insuficiente en muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos, especialmente si utilizamos concentradores donde hay conectados varios de ellos. En USB 3.0, se aumenta la intensidad de la corriente de 100 miliamperios a 900 miliamperios, con lo que pueden ser cargadas las baterías a una mayor velocidad o poder alimentar otros componentes que requieran más potencia.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

1.5

30

DISPOSITIVOS ÓPTICOS

Los discos ópticos emplean una luz láser en lugar de un imán para leer y escribir bits de datos en una capa reflectante. Esta capa está protegida por una superficie de plástico transparente que permite que la luz pase. La capacidad de los discos ópticos varía en función de su tipo y del número de capas de datos que contengan. La velocidad de lectura y de escritura depende del dispositivo lector/grabador. Los primeros medios ópticos empleados fueron los CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory). Son discos de sólo lectura, que sólo se pueden escribir una vez. Emplean la misma tecnología que los CD de audio. El CD es un estándar creado en 1985 por Sony y Philips para almacenar audio digital, si bien su uso se ha extendido como soporte de almacenamiento de datos, al ser un método económico y de capacidad similar a los discos duros de la misma época. Además como medio de distribución de contenidos por parte de la industria (discográfica en el caso del CD), también se empezaron a emplear rápidamente (y todavía se sigue haciendo) como medio de distribución de software o incluso como medio para realizar copias de seguridad (Osvaldo Torres, 2012). Hoy en día, esta última ha quedado en desuso por la gran diferencia entre la capacidad de almacenamiento de medios magnéticos y ópticos en general. 1.5.1 La Capacidad La capacidad de los CD varía ligeramente. En primer lugar encontramos dos tamaños: discos de 8 cm (también llamados MiniCD) y de 12 cm. Este último es el tamaño más habitual, empleado también en los demás soportes ópticos. La capacidad estándar de estos discos es de 650 Mb o 74min de música. (ver “Dispositivos de Almacenamiento” por Rebollo Pedruelo, Miguel de la Universidad Politécnica de Valencia) 1.5.2 La Velocidad La velocidad de acceso a los datos depende del dispositivo lector/grabador. La velocidad de reproducción de audio en tiempo real equivale a una tasa de transmisión de datos de 150kb por segundo. Pero para transmitir datos podemos incrementar la velocidad. Las medidas se dan como múltiplos de esta velocidad. Así, un lector de 2X duplica la velocidad y es capaz

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

31

de leer datos a 300 kb por segundo. Las medidas que aparecen en los lectores/grabadores suelen especificar tres datos: la velocidad de lectura, la velocidad de grabación de discos CDR y la velocidad de grabación de discos CD-RW (Osvaldo Torres, 2012). Además de la velocidad del dispositivo de lector/grabador los disco ópticos posen una característica de CAV y CLV. CAV (Velocidad Angular Constante) y CLV (Velocidad Lineal Constante) refieren a la velocidad de rotación del medio de almacenamiento, como se presenta en la tabla 1.6. En los medios que son de CAV cada pista tiene un mismo número de sectores por lo tanto las pistas exteriores será mayores que las pistas interiores, se localizan los datos en el disco de una manera más rápida. Mientras que en los medio de CLV las pistas tienen la misma distancia independiente de si se encuentra en el margen exterior o interior del disco, es lento a localizar datos en el disco (Isabel Peralta Hernández, 2011). Tabla 1.6 Comparación de la velocidad de transferencia del CAV y CLV. CAV Velocidad/ Transferencia

CLV velocidad/Transferencia

1x 150kb/s

16x 930 kb/s- 2400kb/s

2x 300kb/s

20x 1170 kb/s- 3000kb/s

10x 1500 kb/s

32x 2100 kb/s- 4800kb/s

12x 1800 kb/s

1.5.3 Almacenamiento de Datos Los datos en un disco óptico están grabados formando una espiral. Para representar unos y ceros lo que se hace es perforar la superficie usando un láser de una determinada frecuencia que hace que la temperatura se eleve por encima de los 600º C y el material pierda sus propiedades cristalinas, apareciendo un pozo o «pit» que refleja la luz de forma diferente. Las áreas que quedan intactas se denominan «land». La diferencia de capacidad existente entre CD, DVD y discos Blue-Ray se debe simplemente el tamaño de estas marcas: cuanto menores sean, más datos se pueden representar en la misma superficie y el resultado es un disco de más capacidad (Osvaldo Torres, 2012), ver figuras 1.15 y 1.16.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

32

Figura 1.15 “Pits” y “Land” de una media óptica y la geometría de las pistas (Mueller, 2011).

Figura 1.16 Diferencias de “Pits” y “Land” en el CD y DVD (Isabel Peralta Hernández, 2011). 1.5.4 Sistema de Archivo No todas los formatos del discos óptico puede ser leído por todos los sistemas operativo, por esto razón existen sistemas de archivo para distintos OS. En la tabla 1.7 se muestra los diferentes sistemas de formato de archivos y los sistemas operativos con que están compatible. Tabla 1.7 Sistema de Archivo y el OS suportado (Mueller, 2000).

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

33

High Sierra El formato High Sierra es un formato de archivo creado por la colaboración de varios representativo de distintas compañías tecnológicas. Como fue un trabajo corporativo este formato era hecho para ser compatible con todos los sistemas operativos. ISO 9660 El ISO 9660 es un estándar compatible con diferentes computadoras y sistemas operativos. Salió en el año 1988 y era basado en el trabajo del grupo que hicieron el High Sierra. Aunque está basado en el High Sierra el ISO 9660 no tiene algunas de su diferencia y refinamientos. Tiene tres niveles de intercambios que deciden las características que puede ser usado para asegurar la compatibilidad con los diferentes sistemas (Mueller, 2011). Joliet Es una extensión del ISO9660 creado para ser usado en el Windows 95 y versiones más nuevas. Se habilita los CD grabado utilizando nombre de archivo de 65 caracteres. Universal Disk Format Es una sistema de archivo creado por el OSTA (Optical Storage Association) como un formato industrial pero todavía puede ser usado en otros media removible. Tiene la ventaja de usa nombre de archivos de 255 caracteres, tiene varias versiones, como el UDF 1.5 y más arriba. Macintosh HFS Es un sistema utilizado por los sistemas Macintosh. Hay disco hibrido que tienen una combinación de Joliet, HFS o ISO 9660 y HFS. En estos casos el disco es leíble por ambos los PCs y Macs. Rock Ridge Este sistema salió en el 1994, fue introducido por el grupo de IEEE CD-ROM sistema de formato de archivo. El sistema fue desrrollado por una industria llamad el “Rock Ridge”. Fue marcado como una extensión de ISO 9660. Mount Rainier

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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34

Este sistema es un estándar que puede ser reescrito. Fue desarrollado por Phillips, Sony, Microsoft, y HP. También es conocido como el “Easy Write”. El Mount Rainier fue diseñado para habilitar el apoyo de los OS nativo en los disco ópticos que pueden reescrito. 1.5.5 Otro Tipos de Medios Ópticos Existen algunas otras medias ópticas que no eran tan popular o muy usado en su época pero si vale la pena mencionar la. Esas medias son: 

El Disco Magneto-Óptico: dispositivo seguro de alta velocidad



Minidisk: tamaño de 7cm x 7.5cm x 0.5 cm, velocidad de transferencia es mayor que 292kb/s.



ODDD (Optical Digital Data Disk): Solo graba una vez y es usada por mini computadoras o computadoras mainframes en el almacenamiento de información muy grande.



Laser Card: tarjeta de memoria óptica, utiliza tecnología WORM y tiene 2MB para almacenar información. Se utiliza con tarjetas de identificación, sistemas de seguridad, expediente médicos, las tarjetas de banco, etc.



FMD (Disco de múltiples capas fluorescente): es un formato óptico desollado por Constellation 3D, puede tener hasta 100 capas y capacidades hasta un Terabyte, tiene el mismo tamaño de disco óptico tradicional.



UMD (Universal Media Disk): Desarrollado por Sony para el uso en el PlayStation portable. Tiene capacidad de almacenar hasta 1.82GB de datos.

1.5.6

Medios Ópticos en la Actualidad

Un nuevo movimiento en la industria hacia formatos de alta definición y el intento de mejorar la protección de los contenidos hizo aparecer dos formatos: HD-DVD (Toshiba) y Blu-ray (Sony). El formato de DVD-Video tiene una resolución máxima de 720 píxeles (en horizontal) y para el vídeo en alta definición era necesario aumentar la capacidad de los soportes. De las dos propuestas, Blu-ray es el formato que se ha mantenido al decidir Toshiba abandonar la fabricación en 2008. Recibe este nombre porque emplea un láser de color azul. Encontramos las mismas opciones que en los formatos anteriores: BD-ROM para contenidos

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

35

pregrabados, BD-R (grabable) y BD-RW (regrabable) y también de una o dos capas. La capacidad de estos discos está en torno a los 20Gb en una sola capa. Sin embargo, el alto precio de los soportes vírgenes comparado con los medios extraíbles basados en memorias de estado sólidos (Flash) ha hecho que su impacto en el almacenamiento de datos haya sido mucho menor al de sus antecesores. Además de esas dos medias nuevas han salido también él; EVD (Enhanced Versatile Disk), FVD (Forward Versatile Disk) y el HVD (Holographic Versatile Disk). HD-DVD También conocido como disco óptico avanzado, el disco HD-DVD es muy similar al disco Blue-Ray y usa la misma tecnología del láser-azul para alcanzar mayor capacidad de 15Gb y 30GB en doble capa. Aunque es similar al Blue-ray no son compatible. El disco HD-DVD fue introducido en el año 2006 pero ya en el año 2008 fue reemplazada por los BD (Mueller, 2011). BD El disco Blue-ray es un formato que puede ser reescrito. Se permite el almacenamiento de hasta 25GB de datos, es decir 11.5 horas de video en una sola capa. Tiene la misma dimensión de los discos tradicional y utiliza un láser azul. Los BD-R que son de dos capas permiten de doble de la capacidad de ellos de una sola capa y los ultimo que salieron, el BDXL almacena 100GB a 128GB de datos a 2x le velocidad de su antecedentes. Aunque no es necesario que los discos BD sean compatible en los CD y DVD viene manufacturado con esa compatibilidad (Mueller, 2011). El BD es diseñado para el almacenamiento de videos de alta definición con razón de transferencia es de 54Mbps.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

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Figura 1.17 Comparación del medio CD, DVD y BD y el láser usado (Mueller, 2011). Como pueden observar en la figura 1.17 el láser utilizado por el BD tiene una longitud mucho más corta que las otras medias. Su longitud es de 450nm con lentes de 0.85 apertura numérica. Apertura numérica es como se mide la habilidad del lente de ajuntar luz (lightgathering capability). La más alta sea la apertura, más corto será la longitud de enfoca y mejor será la magnificación. El BD tiene una magnificación de x60, necesita este alta magnificación porque la distancia entre las pistas es 0.32um que es aproximadamente la mitad de un DVD tradicional (Mueller, 2011), (BDA, 2010). Tabla 1.8 Comparación entre el DVD tradicional y el BD (Mueller, 2011).

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

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EVD Desarrollado por china y utiliza tecnología similar a la utilizada en los CD. FVD Desarrollado por Taiwan con una estructura similar al DVD pero la anchura entre las pistas se han cortado para mayor capacidad. HVD Emplea una técnica conocida como holografía colineal, por lo que dos láseres, uno rojo y uno azul-verde se enfocan en un solo rayo. El rayo azul-verde lee los datos codificados como franjas de interferencia del láser de una capa holográfica cerca de la tapa del disco, mientras que el láser rojo se utiliza para leer la información de una capa regular de aluminio cerca del fondo. 1.6 Dispositivos magnéticos Los dispositivos magnéticos usan partículas cargadas sobre una superficie para almacenar la información, en función de su orientación, representan un cero o un uno. Los dispositivos cuentan con un cabezal de lectura/escritura que es un imán que se encarga de orientar las partículas al escribir o de determinar su posición al leer. Los primeros dispositivos magnéticos empleados fueron las cintas. Es un dispositivo capaz de almacenar grandes volúmenes de información en un espacio muy pequeño a un coste muy bajo. Su principal inconveniente es que el método de acceso a los datos es secuencial. Esto quiere decir que, para acceder a un dato que se encuentre en cualquier posición de la cinta antes hemos tenido que leer todos los datos anteriores, desde el principio. También es muy complicada la tarea de insertar un dato en el centro: habitualmente sólo se escribe en el espacio libre al final o directamente se sobrescribe la cinta completa desde el principio. Sin embargo, pese a sus desventajas, sigue siendo un dispositivo muy útil para realizar copias de seguridad. Las cintas miniDVD para la grabación de vídeo son también un tipo de cinta magnética. Los discos resuelven el problema del acceso secuencial. La estructura de los discos permite acceder a cualquier área del disco directamente y acceder a cualquier dato,

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independientemente del orden en el que fueron grabados. A este tipo de acceso se le denomina acceso aleatorio. Realmente el tiempo de acceso varía ligeramente en función de la ubicación de la información en el disco, ya que es necesario que gire y que el cabezal se desplace a la nueva posición, en este nivel podemos considerarlo despreciable respecto al tiempo que dura la operación completa de lectura/escritura, especialmente en ficheros grandes. De esta forma, el acceso a los datos es más rápido y su manipulación más sencilla. Por este motivo se han convertido en los dispositivos de almacenamiento más populares. 1.6.1 Almacenamiento de Datos Existe un principio básico de física que dice que, mientras que circula el corriente por un conductor de corriente se crea un campo magnético sobre dicho conductor. Fíjense muy bien que los electrones realimentados se movían del negativo al positivo en la figura abajo.

Figura 1.18 Ilustración del principio básico del electromagnetismo (Mueller, 2000).

En el año 1831 Micheal Farraday descubrió, si se pasa un conductor de corriente por un campo magnético en movimiento se genera una corriente. Cuando cambia la polaridad del campo magnético también cambia la dirección del corriente.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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Figura 1.19 Ilustración del 2do principio del electromagnetismo (Mueller, 2000).

Cuando se aplica esta teoría a los dispositivos de almacenamiento magnéticos, la combinación de estas dos operaciones de electromagnetismo hace posible la grabación de datos, que se pueden leer más tarde. Cuando está grabando la cabeza cambia los pulsos eléctrica a un campo magnético y cuando está leyendo el campo magnético se vuelve a cambiar a impulsos eléctricas (Mueller, 2000).

Figura 1.20. Cabeza de leer/escribir (Mueller, 2011).

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Figura 1.21. Proceso de Leer/Escribir del dispositivo magnético (Mueller, 2011).

1.6.2 Los Disco Magnéticos usado en la Actualidad Ya prácticamente en desuso, los discos flexibles o disquetes fueron los primeros discos usados en los ordenadores personales. Son una pieza de material magnético flexible cubierta por una capa de plástico a modo de sobre, rígida o semi-rígida. Para su lectura, los ordenadores disponen de una unidad para leer y escribir contenidos en ellos, denominada disquetera. El tamaño de los disquetes indica su diámetro en pulgadas. Se popularizaron en dos tamaños principalmente: discos de 5,25”, con una capacidad de 360 kb (si, has leído bien, menos de medio megabyte) y discos de 3,5”, con una capacidad de 720 kb ó finalmente de 1,44 Mb. Actualmente, la mayoría de los ordenadores personales ya no incluyen disqueteras de serie y los únicos vestigios que quedan es el botón de grabar en numerosas aplicaciones, que sigue siendo el símbolo de un disquete. El dispositivo magnético por excelencia hoy en día es el disco duro y todos los ordenadores incorporan al menos uno. Está formado por una pila de discos rígidos metálicos magnetizados en cuyas superficies se almacena la información. Esta pila de discos se encuentra encerrada en una carcasa metálica para protegerla del exterior (la más mínima mota de polvo puede inutilizarlos). La capacidad de los discos actuales se mide en terabytes (Tb). En función de cómo se conectan al ordenador, encontraremos discos IDE o SATA como discos internos y discos USB, Firewire o Thunderbolt™ para discos externos. Por lo que a un usuario respecta, la diferencia entre los distintos tipos de conexión son distintas velocidades de

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transmisión de datos y se mide en múltiplos de bits por segundo. Se observa imágenes de estos conectores en el anexo II Tabla 1.9 Tipos de conectores utilizados en el disco duro (Mueller, 2000)

1.6.3 El Disco Duro El disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales (Harris, 2013). Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil. 1.6.4 Estructura Física Dentro de la unidad de disco duro hay uno o varios discos de aluminio o cristal concéntricos llamados platos normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 o 7 según el modelo, y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las

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cabezas de lectura/escritura. Por norma general, como se puede observar en la figura 1.22 hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos (Celis, 1994).

Figura 1.22 Interior de un disco duro (Mueller, 2000)

Cada plato posee dos ojos, y es necesario un cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene dos cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay ocho cabezas para leer cuatro platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Los cabezales de lectura/escritura no tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se forma entre los cabezales y los platos cuando los discos giran (algunos discos incluyen un sistema que impida que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran

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los platos (uno de 7200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas). 1.6.5 Funcionamiento Mecánico Un disco duro suele tener: 

Platos, en donde se graban los datos.



Cabezal de lectura/escritura.



Motor, que hace girar los platos.



Electroimán, que mueve el cabezal.



Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.



Bolsita desecante (gel de sílice), para evitar la humedad.



Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

Organización de los Datos en el Disco Magnético.

 Anillos concéntricos: Pistas o tracks •

Espacios (gaps) entre pistas.

•

Reducir gaps para aumentar capacidad

•

Mismo no de bits por pista

•

Velocidad angular constante

 Pistas dividas en sectores  Mínimo tamaño de bloque: Sector  Bloque más de un sector: cluster

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

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Figura 1.23 Pistas y sectores en el disco (Mueller, 2000) Pistas (Tracks) Cada una de las líneas concéntricas en que se divide la superficie de un disco. Una pista es un anillo circular sobre un lado del disco. Cada pista tiene un número. La figura 1.23 muestra 3 pistas. Un número entero de sectores se graban en una pista.

Sectores Se llama sector de un disco, una parte en forma de cuña del mismo. Cada sector está numerado. En un disquete de 5 1/4” hay 40 pistas con 9 sectores cada una. En un disquete de 3 1/2” hay 80 pistas con 9 sectores cada una. De manera que, en un disquete de 3 1/2” hay el doble de lugares que en un disquete de 5¼”. El sector es la unidad de transferencia de/hacia el disco como se puede ver en la figura 1.23.

Clúster Un clúster es un conjunto de sectores de pista, desde 2 a 32 o más, dependiendo del esquema de formateo que se use. El esquema más común para PC determina la cantidad de sectores de pista por cada clúster sobre la base de la capacidad del disco. Un disco rígido de 1.2 gigabytes tendrá el doble de clústers que un disco rígido de 500 MB.

Cilindro Pistas de todos los platos que equidistan del eje. Es decir, pistas a las que acceden las cabezas cuando el brazo no se mueve. Esto se muestra en la figura 1.24.

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Figura 1.24 Cilindro (Mueller, 2000). Si se hace necesario conocer la capacidad de un disco magnético se puede calcular por la formula siguiente:

1.6.6 Sistema de Archivo Utilizado En los discos duros tenemos que tener un balance entre ciertas características. Por una parte, tenemos que ver qué compatibilidad buscamos con los distintos sistemas operativos que utilicemos. Por otra parte, nos conviene indiscutiblemente que el sistema de archivos tenga journaling (es un sistema de archivo utilizado en los OS), para proteger ese sistema de archivos de incoherencias. Descartamos siempre los sistemas de archivos tipo FAT. En tanto que utilizan Windows y Linux, en ese caso es mejor utilizar NTFS. De ese modo tengo compatibilidad con ambos sistemas operativos y sigo disponiendo de las características importantes. Pero si eres usuario de OS X y no utilizas otros sistemas operativos probablemente le convenga utilizar HFS+. Igual que si eres usuario de Linux y solo de Linux podrías plantearte formatear el disco en ext3 o ext4. El sistema operativo es importante porque, por ejemplo, Windows no tiene soporte para nada que no sea FAT o NTFS, aunque existan métodos para leer particiones en otros sistemas, como HFS+, igual que OS X por

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defecto no tiene soporte para nada que no sea FAT o HFS, dejando aparte UFS, además de NTFS en modo de solo lectura (sin instalar un puñado de cosas aparte). Con las distribuciones de Linux no hay problema. Otra cosa muy importante es cuando desconectéis el disco duro, aseguraos de haberlo desmontado o extraído con seguridad (asegurándonos de ese modo que no se está modificando el sistema de archivos en ese momento), particularmente en el caso de NTFS. 1.6.7 Disco Duro en la Actualidad Últimamente con el desarrollo en las memorias semiconductoras se ha llegado a un nuevo tipo de memoria, memorias de estado sólido (SSD solid state devices en inglés). SSD es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria Flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. Se utilizan en el mercado en las computadoras portátiles denominadas Notebook o computadoras preparadas para uso en red y computadoras de escritorio.

Ventajas  Arranque más rápido, al no tener platos que necesiten tomar una velocidad constante.  Gran velocidad de escritura.  Mayor rapidez de lectura, incluso 10 veces más que los discos duros tradicionales más rápidos gracias a RAIDs internos en un mismo SSD.  Baja latencia de lectura y escritura.  Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo - Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en Flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos.  Menor consumo de energía y producción de calor - Resultado de no tener elementos mecánicos.  Sin ruido - La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles.

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 Mejorado el tiempo medio entre fallos  Menor peso y tamaño que un disco duro tradicional de similar capacidad.  Resistente - Soporta caídas, golpes y vibraciones sin estropearse y sin descalabrarse como pasaba con los antiguos discos duros, gracias a carecer de elementos mecánicos.

Limitaciones  Precio – todavía siguen siendo más caros que los discos rígidos.  Menor recuperación - Después de un fallo físico se pierden completamente los datos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos.  Vida útil - En cualquier caso, reducir el tamaño del transistor implica reducir la vida útil de las memorias  Menor capacidad 1.7 Conclusiones Parciales A partir del análisis anterior se puede concluir que: 

Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (memoria) como externamente.



Los Dispositivos de Almacenamiento de un computador son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para grabar los programas del usuario, y de los datos y ficheros que va a manejar la CPU durante el proceso en curso, de forma permanente o temporal mediante sus propias tecnologías, ya sea electrónica u óptica.



Estos dispositivos son clasificados de acuerdo con sus características generales como la volatilidad y modo de acceso a los datos que contienen.



Además de sus características generales los dispositivos tienen características específicas que contribuyen a su funcionamiento y eficiencia como; el tiempo de acceso, la capacidad, el formato de archivo, la mutabilidad, etc.

CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS

Y FUNCIONAMIENTO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE ALMACENAMIENTO



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Existen diversos tipos de dispositivos de almacenamiento, entre estos se tienen: Memorias (RAM, ROM y Auxiliares), Dispositivos Magnéticos, Dispositivos Ópticos y los Dispositivos de tecnología SSD.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

En este capítulo se realizará un análisis de las diferentes herramientas de software utilizadas para el mantenimiento, reparación y medición del rendimiento de los dispositivos de almacenamiento utilizados en la actualidad. También se describen algunos procedimientos para el uso correcto de dichas herramientas de software. 2.1

Memoria RAM

La memoria RAM, como se ha mencionado en el capítulo 1, es un sistema de memoria en donde la computadora lee y escribe los datos a altas velocidades. Debido a esto la memoria RAM puede hacer que la computadora funcione más rápido y eficiente para proveer al usuario un óptimo rendimiento. A veces las problemas de la RAM pueden ser causados por la fluctuación en la fuente de alimentación, o cuando se apaga la computadora quitando la alimentación y no por la vía recomendable del “start menu”. Algunos de los síntomas de los dispositivos de memoria RAM con deficiencias se muestran a continuación:  La computadora se congela mientras se está trabajando  Se reinicia el dispositivo sin recibir el comando de reiniciar  Problemas para arrancar el sistema operativo  BSOD (Blue Screen Stop Error), la pantalla se queda en azul 

La pantalla se queda completamente negra en el “start up”

No es tan fácil diagnosticar un problema de la computadora como problema de la RAM. La mayoría de los sistemas de computadora de hoy en día llevan más de una tarjeta RAM, puede fallar una y las otras estar en perfecto funcionamiento. Cuando en una computadora se comiencen a observar los síntomas mencionados anteriormente, será recomendable para el usuario que realicé algunos análisis y pruebas para saber en qué estado está la memoria RAM.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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2.1.1 Pruebas de funcionamiento a la memoria RAM Normalmente el sistema operativo del dispositivo viene con algunas utilidades de software ya instaladas para realizar pruebas en las memorias. También hay una gran variedad de programas gratuitos que se pueden buscar en Internet, como el Memtest86. Pruebas Física Si se encuentran problemas con la RAM el primer paso que se debe seguir es sacar el módulo de la RAM y volver a ponerle en su espacio (“slot”). Esto se hace porque el problema puede ser que la RAM simplemente no esté bien ubicada en su “slot”. Si se sigue teniendo problemas con la RAM después de verificar que está en su posición adecuada se puede pasar al hacer el análisis con el software. Pruebas con Software. Para las pruebas con software existen múltiples programas y herramientas que vienen instaladas en el sistema operativo del dispositivo. Según (TJ, 2016) algunas de estas herramientas de software y programas más usado por los técnicos son los siguientes:  Memtest86  Doc Memory  PC Doctor  PC Diagnostics  Task manager del Sistema Operativo (Windows) De las herramientas mencionadas se recomienda el uso del Memtest86, ya que es un programa eficiente, fácil de entender y está disponible de forma gratuita (Memtest86, 2016). El Task Manager también se recomienda debido a que ya viene instalado con el sistema operativo Windows. Los otros programas también son buenos en el análisis de la RAM, pero tienen el inconveniente de ser programas de pago, limitando esto su uso.

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2.1.2 Procedimiento del análisis de la RAM usando el “Task manager” Chequeo 1- Utilización de la RAM (Para un sistema operativo activo) En este paso se analiza el status de la RAM en el sistema operativo. Este análisis se logra con la ayuda de la herramienta “task manager” (gestión de tareas) de Windows. Para ver la utilización de la RAM, se abre el task manager haciendo clic derecho en el task bar de Windows, esto se señale en la figura 2.1. Cuando se abre, se puede observar, como en la figura 2.2, el gráfico de utilización en el tab de rendimiento (performance tab).

Figura 2.1 Selección del task manager.

Nota: Si el sistema operativo no es activo debes saltar este primer chequeo y pasar al segundo. Ahora hacer se clic en el Performance Tab.

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Figura 2.2 Resultado del rendimiento de la RAM Que significan los resultados Alta Utilización con Carga de trabajo. Si la utilización está por encima del 90% mientras se trabaja en la computadora y sale el BSOD (Blue Screen Error) o algún otro síntoma de un mal funcionamiento del módulo de RAM significa que se debe actualizar la RAM. La actualización de la RAM puede ser necesaria porque es posible que el módulo de la RAM que se esté utilizando no es suficiente para manejar la carga de trabajo. Alta Utilización sin Carga de trabajo. Si la utilización sube sin ninguna carga adicional y se observan uno de los síntomas de una RAM defectuosa será probable que el problema no es de la RAM porque en ocasiones un sistema operativo corrompido causa problemas similares a las que causan las memorias RAM. Entonces en este caso la solución será reinstalar la sistema operativo (OS). Baja o utilización normal y sigue con problemas. Si este es el caso, es muy probable que el módulo de la RAM tenga problemas y se debe seguir con el próximo chequeo. Chequeo 2 – Pruebas con la herramienta “Windows Memory Diagnostic”: La herramienta Window memory Diagnostics viene pre-instalada en la computadora para análisis de memorias, y solo se encuentra en Windows Vista, Windows 7, Windows 8,8.1 y

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Windows 10. Para iniciar esta herramienta se necesita poner un comando en el “Windows run commander”. Para hacer esto se presiona el Windows key + ‘R’ para abrir “run command” que se puede observar en la figura 2.3 y entra el comando “Mdsched”:

Figura 2.3 Ventana de “Run”/ ejecutar. Cuando se pulsa retorno (ENTER) salen dos opciones asi como se observe en la figura 2.4:

Figura 2.4 Ventana de opciones de window memory diagnostic. De las dos opciones el usuario puede seleccionar la que desee. Cuando se reinicia la computadora la pantalla se muestra como la figura 2.5.

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Figura 2.5 Resultado de la prueba con Windows. Al final de este análisis si no se muestra ningún error, se puede reinstalar el sistema operativo pero en caso contrario será mejor buscar una memoria RAM nueva. Además de esa opción se puede limpiar la RAM o cambiar el espacio (slot) en que está. En los próximos epígrafes se explicará cómo limpiar la RAM. 2.1.2 Procedimiento de chequeo con el Software Memtest86 (Para dispositivos sin OS Windows). Memtest86 es una utilidad de software hecho por Pass Mark® Software que puede realizar pruebas de memoria para identificar cualquier tipo de problema en la RAM en cualquier computadora. Este software se puede bajar de forma gratuita y viene con instrucciones muy simples para probar la RAM, en el sitio de internet (Memtest86, 2016). Con un “pass” mínimo de 5 y máximo de 10 como en el caso de la memoria de la figura 2.6 se puede decir que la RAM está funcionando en buenas condiciones:

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Figura 2.6 Ejemplo de prueba con el Memtest86. Si en la pantalla azul se observa una línea roja, así como en la figura 2.7, de error mientras que se está ejecutando el programa Memory Test significan que hay problemas en la RAM y quizás hay que reemplazar la memoria.

Figura 2.7 Ejemplo de análisis con errores. Como última prueba cuando se extraiga la RAM defectuosa se debe probar en otra computadora para ver si acaso es la “motherboard” la que presenta problemas, el PSU u otro hardware.

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Una vez probada la RAM, si definitivamente se tiene que cambiar, se necesita saber qué tipo de RAM era y que módulo usaba. Para observar estas informaciones se recomienda el uso de otro programa gratis, la RAMMon. En la RAMMon se hace referencia a esa información como el SPD (Serial Presence Detect). El SPD como se puede observar en la figura 2.8, muestra la información de varios atributos del módulo usado en el sistema, como la razón de reloj, su fabricante, número serial, capacidad etc. LA RAMMon es libre para uso personal y es una aplicación basada en el sistema operativo Windows. SPD en RAMMon:

Figura 2.8 Ventana inicial de la RAMmon. 2.1.3 Otras soluciones a problemas de la memoria RAM Como se ha mencionado anteriormente en el capítulo, además de buscar otra memoria RAM existen otras dos soluciones que se pueden aplicar para ver si se mejora el módulo de la RAM. Primero se tiene la limpieza de la RAM y segundo el cambio de la ubicación de la RAM.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Cambio del Slot: Si se tiene más de una RAM instalada en la computadora, retire las dos y realice los chequeos en las dos cambiando el espacio (“slot”) en que se encontraban. Si sigue mostrando problemas se pueden retirar de nuevo y limpiar el módulo de la RAM, de no mostrarse ninguna mejora, la única solución será buscar otro módulo de RAM. Como limpiar una RAM. Para este proceso se necesitan buscar los siguientes elementos:  Un borrador de goma, el más suave posible.  Alcohol especial de limpiar piezas electrónicas  Bastoncillo de algodón para aplicar el alcohol. Paso 1: Se pasa el borrador horizontalmente por los contactos de oro como se muestra en la figura 2.9 de forma suave para no hacer daño a la memoria.

Figura 2.9 Uso del borrador para limpiar los contactos de la RAM. Pasó 2: Ya limpios los contactos, se procede a limpiar el cuerpo de la RAM. Se debe mojar el bastoncillo de algodón con el alcohol y aplicarse sobre las partes sucias como esta señalada en la figura 2.10.

Figura 2.10 Ejemplo de cómo limpiar el modulo RAM.

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2.2 Memoria Flash Las memorias Flash hoy en día en su mayoría son de tecnología NAND y pueden ser clasificadas como tarjeta de memoria o Pen drive. En todas las memorias Flash la complicación o problema más común, es la pérdida de datos. A veces somos los culpables, porque no seguimos los pasos recomendados para extraer la memoria del dispositivo al que está conectado, trayendo como consecuencia pérdida de información almacenada y en el peor de los casos, daños a la memoria. Sin embargo en la mayoría de las ocasiones la pérdida de datos es producto de la existencia de virus o sistemas de archivos corrompidos. Si existe alguna partición de la memoria Flash dañada la información almacenada en esa partición se perderá. Lamentablemente no todos los datos perdidos pueden ser recuperados en buen estado. Los más difícil de recuperar son las pérdidas por el formateo de la memoria, aunque sea difícil, existen herramientas de software que son capaces de realizar esta tarea. Las tarjetas de memoria tienen algunos problemas que solo son comunes para ellas así como las memorias Pen Drive (Flash drive). 2.2.1 Problemas más comunes en las Tarjetas de Memoria y Soluciones Simples Aquí se presentan algunos de los problemas con las tarjetas de memoria y las soluciones más simples posibles a estos problemas. La vida útil de una tarjeta Flash es de 10000 procesos de escritura/ lectura, entonces si está cerca a este número se deben observa algunos de los siguientes problemas (Leventhal, 2008): 1. La memoria es protegida de la escritura o bloqueada/ cerrada. Las tarjetas SD vienen con una clase de cerradura que no permite el almacenamiento mientras que está en posición “On”. La solución a este problema es muy simple. En las tarjetas SD y su diferentes versiones (SDHC y SDXC) la cerradura se encuentra en el lado izquierdo, simplemente se debe cambiar la posición de la cerradura. Si la tarjeta todavía no permite la escritura debe repetirse lo hecho anteriormente por tres o cuatro veces y dejarla en la posición On durante 30 segundos. Después de los 30 segundos se debe cambiar la cerradura a posición Off/unlock e intentar usarla de nuevo. Si sigue presentando problemas, formatee la memoria.

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2. La tarjeta de memoria funciona lentamente A veces se nota que la memoria está demorando más de lo usual en realizar una transferencia. En algunos casos puede ser debido a que la tarjeta presenta un problema y en otros casos a que el dispositivo es el que tiene el problema. Cada tarjeta de memoria tiene su velocidad de transferencia, que indica la demora de la transferencia de los ficheros. Consulte al data-sheet de la tarjeta específica y si la demora es más de los que debe ser, si es así la memoria no está funcionando en su estado óptimo y en este caso formateando la tarjeta puede solucionarse el problema. 2.2.2 Problemas más Comunes en las Flash Drive El Flash Drive es una memoria muy eficiente con alta capacidad utilizada para almacenar información. Los principales problemas y fallas que presentan estos dispositivos son: 

No se puede parar el “Generic Volume” en este momento. Esto es un problema muy común que ocurre cuando en el sistema operativo Windows se intenta desconectar la memoria haciendo clic sobre la opción “safely remove hardware”. La solución a este problema es, simplemente, asegurar que se cierren todos los programas o documentos que estén utilizando la memoria.



La memoria se detecta pero que no aparecen en Mi PC: A veces, cuando se conecta la memoria, el sistema la detecta al instante, pero no la muestra en Mi PC. Esto sucede debido a la administración de discos. En caso de que se desea eliminar este problema se debe abrir el “run promt” y entrar el comando compmgmt.msc. Aparecerá una ventana de disk management donde se pueden ver todas las memorias conectadas. Haciendo clic en la memoria deseada y seleccionando la opción de change drive letter and path, se debe resolver el problema, de lo contrario reinicie la computadora.



Problema en el formato de la memoria: A veces, cuando se trata de dar formato a la memoria, aparece un cuadro de pop-up que dice "No se puede formatear la unidad". Este problema tiene solución utilizando herramientas de software. Se puede descargar el Hdd Low Level Format del sitio http://hdd-low-

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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level-format-tool.softonic.com/ gratuitamente. Ya con el software instalado se selecciona la memoria para formatear y se hace clic en el botón Continue. 2.2.3 Herramientas Software utilizadas para la recuperación de información La mayoría de los problemas mencionados anteriormente son problemas triviales que pueden ser arreglados con funciones u opciones simples disponibles en las propiedades de las memorias Flash. Sin embargo hay algunos problemas que no son tan fáciles de arreglar y necesitan la ayuda de alguna herramienta de software, por ejemplo la pérdida de datos o cuando la memoria no se puede desconectar aunque no está siendo utilizada por ningún programa. Para la recuperación de datos se recomiendan las siguientes herramientas de software, disponibles gratuitamente en Internet: 

EaseUS Data Recovery Wizard (http://www.easeus.com/resource/usb-drive-datarecovery.htm)



Micron USB Drive Recovery (http://www.001micron.com/)



Stellar Phoenix Data Recovery Windows. (http://download.stellarinfo.com/stellar/StellarPhoenixWindowsDataRecoveryFree.exe)

2.2.4 Procedimiento de la recuperación de datos con el Stellar Phoenix Data Recovery Las herramientas de recuperación de información normalmente tienen tres pasos básicos:  Seleccionar la memoria afectada  Seleccionar el tipo de búsqueda deseada  Realizar la búsqueda A continuación se presentan estos pasos utilizando el Stellar Phoenix Data Recovery. Se seleccionó este programa porque: primeramente se ofrece la recuperación de datos para múltiples tipos de memoria (CD, Disco Duro, Pen-Drive, etc.) ya que esté conectado a la computadora. También tiene opciones avanzadas para la medición del rendimiento de los discos duros entre otras opciones que pueden ser muy útiles, y existe en versiones compatible con sistemas operativos: Linux y MAC (Stellar, 2016).

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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El procedimiento se enfoca en la recuperación de la información perdida. Con el Stellar Phoenix Windows Data Recovery, se pueden seguir los siguientes pasos para recuperar la información perdida aunque la memoria fuese formateada. Paso 1. Suponiendo que la herramienta ya está instalada en la computadora, cuando se ejecuta se abre la ventana que se presenta en la figura 2.11.

Figura 2.11 Ventana inicial del Stellar Phoenix Windows Data Recovery.

Paso 2. Seleccionar el tipo de memoria para realizar la recuperación. En este caso será la primera “Drive Recovery”. Ya con la memoria seleccionada sale la ventana mostrada en la figura 2.12.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.12 Ventana de selección de la memoria deseada.

Paso 3. Seleccionar la memoria deseada y en la ventana que aparece a la derecha se selecciona el tipo de búsqueda a realizar. En este caso la memoria era volumen D “Knela”. Como fue formateada la opción adecuada de recuperación será “Deleted Recovery”. También se puede seleccionar el “Advanced Recovery”, la diferencia entre los dos es el tiempo de recuperación, así que la primera opción ses la más adecuada y rápida, solo se usa la última opción de ser necesario. Ya con el tipo de recuperación seleccionada, el programa comienza a ejecutar la recuperación. El resultado se da en la ventana en la figura 2.13. Dependiendo del tipo de recuperación el proceso puede demorar varios minutos (Quick Recovery) e incluso horas (Deleted Recovery, Advanced Recovery).

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.13 Ventana de datos recuperados.

Paso 4. Luego de ejecutada la recuperación, se obtuvo como resultado todos los datos que han sido guardados en la memoria. Los ficheros con la “X” roja son los ficheros eliminados y los que dicen “Broken” son lo que son inútiles. La información que era buscada se encuentra señalada con el círculo rojo. Haciendo clic sobre ese fichero se puede observar un “preview” del mismo. Con un clic derecho sobre ese fichero aparece la opción de recuperar (“recover”) el fichero. Esta herramienta se puede utilizar para ambos tipos de memorias Flash. 2.2.5 Procedimiento de verificación de la memoria “Falsas”. Además de los problemas comunes y de pérdida de datos un gran problema que sufren mucho los consumidores de las memorias Flash, es comprar una memoria y después descubrir que es “Falsa”. Cuando se dice falsa es que, por ejemplo, una memoria de “16GB” cuando se conecta en un dispositivo solo dispone de 8GB y además puede ser que después de dos o tres usos no se puede acceder a la información almacenada ni abrir la memoria en un dispositivo electrónico. El sistema operativo Windows posee dos herramientas de software muy útiles para detectar sectores malos en una memoria: el Scandisk y chkdsk. A pesar de

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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ser herramientas muy útiles, no son capaces de mostrar la capacidad verdadera de una memoria. Para la detección de una memoria falsa se encontraron tres softwares muy eficientes y disponibles gratuitamente. Los tres softwares son los siguientes:  Check Flash (chkflsh) El Check Flash es una herramienta gratis y muy simple que puede ser usada para probar y realizar el mantenimiento en las memorias Flash. Para verificar si la memoria está bien en sentido de su vida útil y rendimiento se corre un proceso “burn” (copia) en la prueba de lectura y escritura. Si la memoria sigue sin errores después de tres o cuatro ciclos de pruebas deben ser válida, aunque es necesario verificar la capacidad. Además de probar los errores en la memoria el Flash Check también muestra la velocidad de escritura/lectura. Este programa permite especificar la cantidad de veces que se desea ejecutar las pruebas. Se pueden realizar una sola vez, varias veces o hasta que aparezca un error o puede ser detenida cuando se desee. Su ventana inicial se muestra en la figura 2.14.

Figura 2.14 Ventana inicial del check Flash.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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 RMPrepUSB El RMprep USB es realmente una herramienta para realizar la partición, formatear y configurar la memoria como un dispositivo de arranche. No es tanto para realizar pruebas de escritura/lectura en las memorias Flash pero se dispone de algunas opciones que pueden ser usadas para verificar si hay sectores malos en la memoria y su capacidad verdadera. Como este software no está realmente diseñado para pruebas de la memoria se deben borrar todos los datos o informaciones en la memoria antes de usar esta herramienta. Se recomienda el uso de esta memoria para verificar la capacidad verdadera de una memoria que se piensa es falsa. Simplemente se conecta la memoria, se abre el RMPrepUSB y se hace clic en la opción “Quick Size Test” que se puede observar en la figura 2.15 y está devuelve la capacidad usable.

Figura 2.15 Ventana de RMPrepUSB.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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 H2testw. De las tres herramientas de software esta es la que posee la aplicación más amplia para las memorias de tecnología Flash. Primeramente no es destructiva, es decir que no se borran los datos durante las pruebas. Es una herramienta útil para análisis de errores en las tarjetas de memoria Flash, los USB Flash y los discos duros internos, externos y también lo que se encuentran conectados a la red. Es muy fácil de usar y solo está disponible en el idioma alemán pero ofrece la opción de cambiar el idioma a inglés. Ya seleccionado el idioma asi como en la figura 2.16 se puede seguir con las pruebas.

Figura 2.16 Ventana inicial del H2testw. Seleccione la memoria a probar con el “select target” botón. En el espacio de “data volume” es donde se especifica si se va a probar la memoria completa o solo una porción de su capacidad. Se plantea que de las tres herramienta mencionadas anteriormente el H2testw es la mejor ya que es compatible con cualquier OS porque es un programa portable y ejecutable (standoalone executable) es decir no necesariamente debe ser instalado para su uso. Estos programas también pueden ser utilizados en los discos duros para verificar su funcionamiento y capacidad.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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2.3 Memorias Ópticas Cuando se habla de los discos ópticos, la mayoría de los problemas que se enfrentan con ellos son causados por maltratos. La superficie en que guarda los datos en un disco es muy frágil y se debe cuidar bien. 2.3.1 Como cuidar los discos Seguidamente se mencionan algunas formas de cuidar los discos ópticos. 

Mantenerlos en un lugar seguro donde no pueden ser contaminados por la suciedad o rallados.



No tocar la superficie donde se guardan los datos, con la mano.



Cuando se escribe sobre la parte superior del disco se debe tener cuidado de no escribir demasiado profundo.

Este problema normalmente tiene una solución aceptable empleando para ello discos limpiadores, lo que hace posible que las operaciones de lectura / escritura se realicen eficientemente durante más tiempo. Sin embargo, en ambientes especialmente cargados de partículas de polvo y suciedad varía, el problema de la limpieza interna se vuelve muy serio dentro de las unidades ópticas, las cuales acaban, incluso, averiándose. Como solución por software hay algunas herramientas que se pueden utilizar después de limpiar el disco para análisis de error y la recuperación de datos perdidos. De las herramientas buscadas las mejores, por su disponibilidad y eficiencia son las siguientes: 

Stellar Phoenix CD DVD Data Recovery: Esta herramienta se utiliza para la recuperación de datos en los medio ópticos.



Bad CD Repair: Repara los sectores malos y permite la recuperación de datos corrompidos.



Best CD Repair: Herramienta para la reparación de los sectores malos en los medios ópticos de todo tipo, también puede ser utilizada para los discos duros.



CD Data Rescue: Herramienta de recuperación de datos corrompidos.



Isobusters: IsoBuster es una herramienta altamente especializada en recuperación de datos de los medios ópticos y de fácil de uso. El programa tiene la capacidad de

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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utilizar los mecanismos de su 'reintento' para ayudar a obtener los datos perdidos, incluso si Windows no es capaz de hacerlo. 

Recovery Toolbox for CD: Recuperación de datos de un medio óptico dañado. Es un software gratis de descarga en el sitio http://www.recoverytoolbox.com/cd.html y compatible con CD, DVD, HD DVD, BD, etc.



Roadkill.Net: Software gratis de recuperación de datos.



Ddrescue: Recuperación de datos utilizando el sistema Linux. Es un software gratis que se encuentra en el sitio http://gnu.org/software/ddrescue/ddrescue.html. Se pueden observar los códigos de ejecución de esta herramienta en el Anexo iii.

El Bench Mark del sistema operativo Ubuntu también es muy útil para el análisis de todos los tipos de memorias externas o secundarias también, pero su limitación es que solo es compatible con ese sistema operativo. También para la recuperación de información perdida se puede utilizar el Stellar Phoenix Windows Data Recovery mencionado anteriormente en el epígrafe 2.2.4. Hay problemas también donde el disco no es accesible. Esto puede ser porque se necesita actualizar su firmware, el lente está contaminado por la suciedad o puede simplemente que el disco no es compatible con el lector de disco. 2.3.2 Procedimiento para la recuperación de datos de un CD dañado usando el Recovery Toolbox. Teniéndose el programa descargado e instalado se deben seguir los siguientes pasos para la recuperación de los datos del medio óptico: Paso 1. Cuando se abre el programa se pide insertar un disco. Como la ventana que se muestra en la figura 2.17.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.17 Ventana inicial del Recovery Toolbox for CD.

Figura 2.18 Ventana Inicial. Paso 1 Ya que se puede ver el disco, se selecciona y se hace clic en el botón Next. En la próxima ventana se muestran las informaciones del medio óptico y se pide la dirección donde

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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se desea guardar los archivo recuperados. A continuación se puede ver dicho ventana en la figura 2.18.

Figura 2.19 Ventana de directorio. Paso 3. Con la dirección de guardar ya seleccionada. Clic en Next y el software buscará todos los datos que se pueden encontrar en el disco. Cuando termina este proceso se devuelven los datos encontrados y se pueden guardar los datos deseado, mostrándose en la figura 2.19.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.20 Ventana de los datos recuperados. Se hace clic en guardar después de seleccionar los datos recuperados y se guarda en la dirección introducida en la ventana anterior. 2.4 Memorias Magnéticas El Disco Duro El amplio uso de los discos duros creó la existencia de una cantidad grande de programas y herramienta de análisis. Esas herramientas y software pueden ser clasificados en tres grupos; medición de rendimiento y salud, reparaciones de errores o sectores defectuosos y recuperación de datos. Para la recuperación de datos las herramientas mencionadas para la memoria Flash pueden ser utilizadas sin presentarse problemas o complicaciones para los discos duros. 2.5

Medición de Rendimiento y “Salud”

Para la medición del rendimiento de un disco duro, sin importar que el mismo sea un disco magnético o de tecnología SSD se tienen los siguientes:

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO



72

CrystalDiskInfo El CrystalDiskInfo devuelve la información sobre el estado de “salud” del disco, la temperatura a la que está funcionando y otras informaciones de rendimiento.



ADATA SSD Toolbox Devuelve la información sobre el estado de “salud” del disco, la temperatura a la que está funcionando y otras informaciones de rendimiento.



Hard Disk Sentinel Este programa es muy útil. Ofrece información de la temperatura del disco duro, su salud, rendimiento y también la vida útil que le queda al disco duro. A continuación se muestra un procedimiento para la medición del rendimiento con esta herramienta.

2.5.1 Procedimiento para la medición del rendimiento con “Hard Disk Sentinel” Paso 1. Ejecute la herramienta de su carpeta con el ícono marcado como application. La instalación de esta herramienta no es necesaria. La ventana de la figura 2.21 será lo que aparezca en la pantalla de la computadora.

Figura 2.21 Ventana inicial u Overview.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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En la ventana Overview, se puede observar los discos duros conectados a la computadora y algunas informaciones generales de ellos. Se muestra su rendimiento y salud general en porcentaje. El tiempo que ha sido encendido y la vida útil que le queda. El disco duro medido como ejemplo en este procedimiento es marca Toshiba. Tiene 100% rendimiento, 100% salud y la vida útil es más que 1000 días. Si la vida útil fuese menos de 1000 días es posible que el disco duro tenga problemas en los sectores y otros problemas técnicas (Leventhal, 2008). Básicamente es un resumen de la información del disco duro seleccionado. Paso 2. Las otras ventanas son para observar las diferentes mediciones del rendimiento de manera más detallada. Se hace clic en la barra al lado del Overview, que dice temperature para observar las diferentes temperaturas de operación, esto se puede ver en la figura 2.22.

Figura 2.22 Ventana de Temperatura.

Paso 3. Para observar la información SMART como se presenta en la figura 2.23, se debe hacer clic sobre la barra que dice SMART. Aquí se observan los errores en el disco.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.23 Ventana SMART. Paso 4. La información general del disco duro se observa en la ventana del Información de la figura 2.24.

Figura 2.24 Ventana de información general.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Paso 4. Log de Errores, esto mostrará si han ocurrido errores en el disco. En este procedimiento los discos no habían experimentado de ningún error. Paso 5. Medición de rendimiento, se abre la ventana de Disk Performance que muestra el rendimiento en forma gráfica y escrita en el cuadro señalado en la figura 2.24.

Figura 2.25 Ventana de rendimiento.

En el grafico a la izquierda se muestran las actividades del disco y a la derecha los datos de la razón de transferencia. Esta información puede ser leída en cuadro que se muestra encima de los graficos. 2.5.2 Chequeo de Sectores malos y Errores Existen varias razones por las que un disco duro puede presentar errores o síntomas de sectores malos, por ejemplo la pérdida de datos o el mal funcionamiento de una partición del disco. Puede ser que el disco ya está en el pico de su vida útil (le queda menos de 1000 días), o por razones más técnicas como un virus o una computadora que esta corrompida. Los siguientes softwares son herramientas que pueden ser utilizadas para realizar diagnósticos y reparación de los errores en los discos duro:

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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 Active SMART 212  Flobo Repain Hard Disk Full  HDD Life. Pro  Partition Magic 8.0  WD Clear Además de estas herramientas la mayoría de los sistemas operativos vienen con herramientas de chequeo de los discos duros ya instaladas. En el sistema operativo se realiza este chequeo mediante la ventana de comando. Se busca cmd en la barra inicio y hace clic derecho para ejecutar como administrador y después usando el comando “chkdsk” se realiza el chequeo del disco deseado como se muestra en la figura 2.26 y 2.27.

Figura 2.26 Proceso de análisis de los sectores del disco duro. Cuando se termina el chequeo se muestra el resultado como la figura 2.26.

Figura 2.27 Resultado del chequeo de Sectores defectuosos.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Además de los problemas mencionados anteriormente hay algunos problemas muy comunes en los discos duros que se puede solucionar también software y en algunos casos la solución es una solución física. 2.5.3 Problemas de fallos mecánicos e internos Este error ocurre internamente en el disco duro debido a los sectores defectuosos y los bloques, el motor del husillo deja de funcionar, la placa PCB en sí está dañada y la cabeza de lectura / escritura puede llegar a ser inamovible. Los síntomas de estos problemas son las siguientes: 

Al hacer clic o sonidos de rechinar desde el disco duro



Los archivos y carpetas se vuelven invisibles en el momento. Los archivos y carpetas también pueden llegar a ser corruptos e impide que accedan a él.



El sistema completo se congela



Pantalla Negra después de la pantalla de arranque que sigue resistiendo a partir de arrancar el sistema.

Se pueden experimentar dichos síntomas cuando el disco duro presenta problemas por la degradación con el tiempo de piezas móviles, lo que en última instancia se traduce en un disco duro dañado. Un ataque de virus puede borrar los datos del disco duro, alterar el funcionamiento del disco duro o hacer que el sistema de archivos se vuelva corrupto, etc., que en última instancia contribuye a un fallo mecánico. El último sistema operativo Windows, como Windows 8 y su versión Windows 8.1 tienen la capacidad de detectar el malware y eliminarlo mediante la tecnología UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) (Powell, 2016). La actualización del sistema de forma regular o semanal se puede realizar ejecutando la última copia del programa antivirus, sustituir el disco duro después de 3-4 años de uso, etc., son algunas medidas comunes que pueden hacer más duradera la vida del disco duro y proporcionando el tiempo suficiente para copiar o mover datos a otro sistema. En algunas ocasiones, el disco duro puede dejar de funcionar sin dar ningún “ticking” sonido. En la peor de las situaciones, es posible que se haya perdido la oportunidad de

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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realizar una copia de seguridad de sus datos a otro dispositivo. Las medidas que se pueden tomar son:  Evitar el uso de la unidad o el ordenador inmediatamente después de ocurrido el problema.  Retire o desconecte la unidad de la caja de la CPU y colóquelo en un entorno altamente limpio.  Asegúrese de que el disco duro tiene marcas o "puntos calientes" en la tarjeta controladora externa  Mirar y confirmar que no todos los elementos de accionamiento están rotos o dañados.

Procedimiento para arreglar el problema y recuperar los datos

Paso 1. En primer lugar, se debe sustituir o cambiar el cable USB / SATA, así como el adaptador de corriente. A veces los problemas son muy comunes y se pueden eliminar fácilmente con sólo seguir las acciones básicas.

Paso 2. Si el disco duro es de un ordenador portátil y que está tratando de conectarse externamente cuando se presentan estos problemas, debe considerarse la compra de una nueva “caja” de disco duro o intercambiar los puertos USB. También se puede intentar conectar la misma a otro equipo y ver si el sistema puede capaz de detectarlo esta vez.

Paso 3.Si ninguna de las medidas anteriores son eficientes debe comprobarse la tarjeta controladora de la unidad. Debe recordarse que cualquier uso tradicional de la unidad de disco duro lleva la tarjeta de conexión que es parecido a lo que se muestra en la figura 2.28, montada en el exterior y necesita ser reemplazadas con cuidado de lo contrario se pueden sufrir daños los discos de la unidad de disco duro y hacer los datos almacenados fuera de alcance.

CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y SOFTWARE UTILIZADAS EN LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

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Figura 2.28 Tarjeta de conexión típica de un disco duro. Debe asegurarse que la tarjeta de conexión a sustituirse con la tarjeta controladora de disco duro de más edad es de la misma marca y modelo. Además de que existe suficiente equipo y mano profesional (si es necesario) para completar con éxito la operación. Una vez que se ha cambiado todo, conectar el ordenador y verificar si funciona correctamente. Inmediatamente se debe copiar y mover todos los datos a otro disco duro.

Paso 4. A veces, el propio Windows puede no ser capaz de detectar la unidad debido a la corrupción del sistema de archivos. Sin embargo, Live CD de cualquier distribución de Linux (Ubuntu funciona mejor) puede detectarlo y permite a los usuarios recuperar los datos exactamente en la forma que eran antes de su eliminación. Se debe tomar un CD de Ubuntu Live y ejecutar el sistema con él. Una vez que está listo, navegar a través de las particiones del disco duro y restaurar de forma segura todos los datos perdidos. 2.6 Conclusiones Parciales 1. Las herramientas de software mencionadas anteriormente son eficientes, simples de usar y cumplen con los requisitos de ser accesibles o disponibles para la descarga gratis. Para cada dispositivo utilizado en la actualidad se presentan algunas medidas que se pueden tomar para cuidar y extender la vida útil de los mismos. 2. Existen procedimientos que se pueden aplicar a escenarios de la vida real para resolver problemas de: recuperación de datos perdidos, reparación de memorias con errores, medición de rendimiento y la validación de una memoria.

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

80

CAPÍTULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

La necesidad de almacenamiento digital está aumentando considerablemente cada día mientras que se crean cada vez más medios digitales. Muchas compañías ahora están obligadas por las leyes de su país de mantener registros digitales, así como los hospitales y agencias gubernamentales. La distribución digital de los medios de comunicación se ha vuelto cada vez más importante como ya es un requisito adicional tener a disposición de varios usuarios estos medios. Tradicionalmente, los servidores han llevado esta función en las empresas, proporcionando almacenamiento que se puede acceder por otros dispositivos en una red, normalmente a través de intercambio de archivos o servicios a través de una red de área de almacenamiento. Sistemas de almacenamiento en red amplían los servidores tradicionales en que se construyen específicamente para compartir archivos como su función principal y por lo general se limitan sólo a eso. En la actualidad existen distintas alternativas de almacenamiento, sobre todo enfocando dicho almacenamiento hacía el ámbito empresarial, en este capítulo se describen las distintas alternativas existentes. 3.1

DAS (Direct Attached Storage)

El DAS (almacenamiento con conexión directa) casi se explica por sí mismo, ya que es el almacenamiento que está conectado directamente a un ordenador sin necesidad de utilizar una red. Estos pueden ir desde dispositivos de almacenamiento USB externos simples y complejos dispositivos externos que tienen varias unidades en las que se conectan a través de los buses de alta velocidad, tales como eSATA o SCSI (Small Computer System Interface) a la memoria interna real del equipo en sí. En lo que respecta a almacenamiento en red, éstos normalmente se unen a un servidor y luego se configuran para el acceso desde la red de alguna manera. Esta es una manera muy limitada de la adición de almacenamiento a una red, ya que puede estar limitada por el rendimiento del servidor a medida y los usuarios utilizan sus recursos. La adición de servidores adicionales es costoso y puede resultar en el hardware infrautilizado como servidores suelen estar destinados a usos distintos de servicio de archivos (Javvin Technologies, 2005). En la figura 3.1 se muestra la topología del DAS.

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

81

Figura 3.1 Topología del Sistema DAS (Holtsnider, 2007). 3.2

NAS (Network Attached Storage)

Los dispositivos de almacenamiento que optimizan el concepto de compartición de archivos a través de la red han sido denominados como “Network Attachment Storage (NAS)”. Las soluciones NAS utilizan la consolidada tecnología de red IP a través de una “Local Area Network (LAN)”. La información es enviada para y desde un dispositivo NAS a través de una LAN y usando TCP/IP. Para la compartición de archivos a través de una LAN, los sistemas NAS usan protocolos como son NFS (Network File System), CIFS (Common Ineternet2 File System), etc (Alarcón, 2012, Smith, 2004). Al ser los dispositivos de almacenamiento direccionables a través de una LAN, el almacenamiento es liberado de un servidor específico proporcionando una conectividad “any-to-any” usando dicha LAN. En principio, muchos usuarios ejecutarán múltiples sistemas operativos accediendo a los ficheros a través de un dispositivo de almacenamiento remoto, accesible a través de la red mediante el uso de un protocolo de acceso común. Un dispositivo de almacenamiento no puede unirse directamente a la red. Este necesita “inteligencia” que gestione la transferencia y la organización de los datos que se almacenan o almacenaron en dicho dispositivo. La “inteligencia” es proporcionada por un servidor dedicado que se une a los dispositivos de almacenamiento comunes (Griffee, 2013). Un NAS está compuesto por tanto, por un servidor, un sistema operativo y un soporte de almacenamiento que es compartido a través de la red por muchos otros servidores y clientes

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

82

como se muestra en la figura 3.2. Así, un NAS es un dispositivo y no una arquitectura de red, y el almacenamiento que comparte es interno o unido a dicho dispositivo (NAS).

Figura 3.2 Topología del Sistema NAS (Alarcón, 2012).

Los sistemas NAS son muy utilizados en entornos distribuidos, ya que como se puede interpretar de la definición anterior, permiten centralizar grandes cantidades de información, facilitando el acceso a ésta desde distintas localizaciones. Un sistema NAS puede hacer uso de soluciones RAID para obtener una mayor capacidad y redundancia de los datos. Actualmente existen soluciones NAS tanto de hardware como de software. Respecto a las versiones de software existen distribuciones Linux, distribuciones BSD como FreeNAS, NASLite y Openfilter, así como distribuciones LiveCD. 3.2.1 Sistemas Operativos del NAS Un factor importante para muchos cuando van a elegir un sistema operativo a utilizar para un sistema NAS es el precio. Linux es una variante gratuita de los sistemas operativos. Como los diferentes sistemas operativos tienen diferentes requisitos de hardware, es más conveniente resumirlas en la tabla 3.1 (Grifee, 2013).

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

Tabla 3.1 Requerimiento de Hardware de los sistemas operativos para NAS .

Sistema Operativo

CPU mínimo

Memoria

Mínimo espacio para su

mínima

instalación

Openfiler 2.99

x86 o x64

256MB

1GB

OpenMediaVault

I486 o x64

1GB

2GB

256/512 MB

700 MB/1 GB

Servidor

Ubuntu x86 o x64

12.10 [1]

300Mhz/1

Nexentastor

x64

3.1.3.5

1

GB 10 GB

recomendado

NAS4free 9.1.0.1

x86 or x64

512 MB

FreeNAS 8.3.1

i486 or x64

24

128-400 MB

MB 150 MB

(8GB+ utilizando ZFS)

Windows Storage

x64 1.4 Ghz

2 GB

60 GB

83

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

84

Server 2012

No OS X Server “Mountain Lion”

mencionado – 2 GB se varia por la fecha

10+ GB plus Base OS (8GB)

de

fabricación del sistema

3.2.2 Sistema de ficheros Los sistemas de ficheros soportados por cada uno de los sistemas operativos varían mucho, pero va de la mano con lo que es compatible con el sistema operativo principal. En lo que respecta a los sistemas NAS, las diferencias en los sistemas de archivos es menos grave de lo que cabría pensar, ya que todos tienen el mismo aspecto que los ordenadores que se conectan a ellas a través de una red. Más importante es la velocidad y la integridad de los datos y, como es de esperarse, estos varían mucho de un sistema de archivos a otro. Mientras que algunos sistemas operativos Linux, en particular, tienen una mayor compatibilidad con una amplia variedad de sistemas de archivos en comparación con otros, existen ciertos sistemas de archivos que son recomendados por los fabricantes y se enumeran en la tabla 3.2 (Grifee, 2013).

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

85

Tabla 3.2 Sistema de Archivo para los sistemas operativo comunes. Sistema Operativo

Sistema de archivo recomendado

Linus (Ubuntu)

Ext3/ext4. XFS

Free BSD, illumos

UFS/UFS2, ZFS

Microsoft Windows

NTFS, ReFS

Apple OS X

HFS+

3.2.3 La Comunicación y protocolos de red Con el fin de proporcionar los archivos compartidos, sistemas NAS tienen que ser capaces de comunicarse con otros ordenadores de una red. Tener el apoyo de los protocolos de comunicación y de red necesarios es clave en hacer esto. Los protocolos se clasifican generalmente por capa, como en el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO). El número de protocolos que existen es muy alto y está creciendo continuamente. Los más relevantes a NAS son el intercambio de archivos y servidores de archivos y protocolos que operan en la Capa 7, la capa de aplicación del modelo OSI y TCP / IP que funciona a través de las capas 4 a 2 del modelo OSI (Javvin Technologies, 2005). Ellos no proporcionan medios para impedir que otros usuarios realicen cambios en los archivos durante este tiempo. Permiten que los archivos sean accedidos como si fueron almacenados localmente y bloquear el acceso a ellos durante este tiempo. Todos los dispositivos NAS y sistemas operativos disponibles en este momento, normalmente se utilizan el apoyo de (Server Message Block) SMB / CIFS (Common Internet File System) con ordenadores Windows y NFS (Netwrok File System), normalmente se utilizan los ordenadores Linux y Unix. Muchos otros también apoyan la AFP (Apple Filing Protocol) que es el protocolo de intercambio de archivos de Apple y FTP (File Transfer Protocol) que es un protocolo de servidor de archivos utilizado a través de Internet. Cada uno de estos protocolos se ubicó en el trabajo de otros protocolos de red, pero ahora

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

86

todo el soporte TCP / IP de alguna manera (Grifee, 2013). TCP (Transmission Control Protocol) / (Internete Protocol) IP es importante para los sistemas NAS, ya que es la comunicación de red conjunto de protocolos de facto y es necesaria para que puedan comunicarse con otros sistemas en red. Además de estos protocolos de transferencia de archivos el NAS se utiliza un protocolo WebDAV (Web-based Distribution Authoring and Versioning). Es una extensión del protocolo HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) que proporciona una manera seguro de actualizar, gestionar y crear archivos en un servidor de web. 3.2.4 Beneficios de usar un sistema NAS Algunos de los beneficios que proporciona el uso de sistemas NAS son los siguientes: 

Agrupación de recursos



Explotación de la infraestructura existente



Fácil de implementar



Distintas opciones. Independencia al escoger servidor y dispositivos de almacenamiento según las necesidades

3.3



Conectividad



Escalabilidad



Compartición de archivos heterogéneos



Respaldo “Backup” mejorado



Gestión mejorada SAN (Storage Area Network)

Una red de área de almacenamiento (SAN) es una red de alta velocidad compleja y especializada que tiene como objetivo principal la transferencia de datos entre ordenadores y dispositivos de almacenamiento. SAN utilizó originalmente cableado de fibra óptica de alto costo para conexiones de red, pero debido a los desarrollos en la tecnología ahora permite el uso de soluciones de menor costo de cableado de cobre como Gigabit Ethernet. La alta velocidad de las redes SAN es muy atractiva para las empresas más grandes, que pueden utilizar más fácilmente los beneficios mientras son capaces de pagar los costos más altos (Alarcón, 2012). Una SAN permite conexiones “any-to-any” a través de una red, usando

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

87

elementos de interconexión como routers, gateways, hubs, switches y directores. Se elimina la tradicional conexión dedicada entre un servidor y el almacenamiento, y el concepto de que el servidor, de manera efectiva, “posee y gestiona” los dispositivos de almacenamiento. También elimina cualquier restricción a la cantidad de datos que un servidor puede tener acceso, anteriormente limitado por el número de dispositivos conectados al servidor. En su lugar, una SAN introduce flexibilidad en las redes permitiendo que un servidor, o varios servidores heterogéneos, compartan una utilidad de almacenamiento común, que puede comprender muchos dispositivos de almacenamiento, incluyendo discos, cintas y almacenamiento óptico. Los dispositivos y servidores de almacenamiento SAN también pueden estar ubicados lejos a través de grandes distancias, lo que permite el almacenamiento de datos a distancia que se puede utilizar, por ejemplo, como copia de seguridad en caso de un desastre natural. El servidor de alta velocidad para la comunicación entre servidores permite que estos se ajunten en un cluster, lo que puede ser beneficioso en tales casos, como permitir que las cargas de computación se propaguen a través de múltiples servidores (Alarcón, 2012). SAN generalmente utiliza transferencias de datos de bloque a través del Canal de Fibra (FCP), canal de fibra sobre Ethernet (FCoE), a través de IP (FCIP), e Internet Small Computer System Interface (iSCSI) protocolos de canal de fibra, los cuales se basan de alguna forma en el protocolo SCSI I / O (Troppens, 2009). Mientras que los dispositivos NAS se establecen para la transferencia de archivos a través de SMB / CIFS o NFS, es posible conectar un sistema NAS a un SAN, que lo trata igual que a cualquier otro servidor. Independientemente del método o topología utilizada para la transferencia de datos, la terminología para las diversas partes de SAN es la misma. La información se envía entre "nodos", uno de los cuales se llama "transmisor" o "iniciador", que es la fuente de la información y el nodo de recepción se llama "receptor" o "blanco". Los nodos pueden ser cualquier dispositivo que se conectan a una SAN que envía y recibe información, tal como un dispositivo servidor o almacenamiento (Troppens, 2009). La figura 3.3 se muestra la estructura o arquitectura general de un sistema SAN (Grifee, 2013).

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

88

Figura 3.3 Topología del Sistema SAN (Troppens, 2009). 3.3.1 Beneficios del sistema SAN SAN crea nuevos métodos para conectar almacenamiento y servidores. Estos nuevos métodos pueden permitir grandes mejoras en disponibilidad y rendimiento. Se puede utilizar para evitar cuellos de botella tradicionales de la red, esto facilita la alta velocidad de transferencia de datos entre servidores y dispositivos de almacenamiento en cualquiera de los tres tipos siguientes (Alarcón, 2012): 

Server to Storage Este es el modelo tradicional de interacción con dispositivos de almacenamiento. La ventaja es que un mismo dispositivo de almacenamiento puede ser accedido en serie o en paralelo por múltiples servidores.



Server to Server Una SAN se puede utilizar para la alta velocidad y alto volumen de comunicaciones entre servidores.



Storage to Storage

CAPITULO 3. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CONECTADOS A LA RED

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Permite el movimiento de datos sin la intervención del servidor, liberando así ciclos de procesamiento del servidor para otras actividades, como procesamiento de aplicaciones, backup o duplicación de dispositivos remotos a través de la SAN. 3.4

Almacenamiento en el Nube (Cloud Storage)

El almacenamiento en la nube o cloud storage es un nuevo modelo de almacenamiento eficiente, que proporciona seguridad a los datos que en él se almacenan debido a la independencia de los datos y demás información de los propios equipos. Esta característica permite que los datos estén siempre disponibles independientemente del equipo de trabajo, protegiendo de esta manera estos ante la indisponibilidad de dichos equipos, así como proporcionando acceso a la información desde cualquier ubicación. La arquitectura del modelo es basado en una sistema altamente virtual, esto se puede observar en la figura 3.4.

Figura 3.4 Arquitectura del almacenamiento en la nube (Wu C F, 2012). El cloud storage, evidentemente, necesitará de recursos de disco, estos recursos pueden pertenecer a distintos proveedores que han de garantizar la disponibilidad y backup de los datos, o servidores propios, en tal caso han de adoptarse las medidas oportunas para la protección y disponibilidad de los mismos, según la criticidad de los datos y las leyes de protección de los mismos vigentes. El aumento de las necesidades de disco, tanto en ámbitos

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empresariales como personales, está provocando que la solución de almacenamiento en la nube se implante en numerosas empresas y usuarios, que contratan almacenamiento con distintos proveedores pagando sólo el coste por uso del servicio, disminuyendo así la adquisición y mantenimiento de nuevas infraestructuras. Existen actualmente variedad de compañías que se dedican a dotar de este servicio a los usuarios y empresas, tales como Dropbox, SugarSync, etc., a su vez, existen opciones de almacenamiento en la nube open source, es decir, software de código abierto que permite adaptar la tecnología de almacenamiento en la nube a las distintas necesidades de los usuarios. Este código libre es usado por compañías que ofrecen a los usuarios servicios de almacenamiento haciendo uso de este software, como es el caso de Owncube (Gena, 2013). La alternativa de uso de almacenamiento en la nube mediante software libre haciendo uso de un servidor propio, proporciona gran versatilidad y adaptación a los usuarios y a las empresas, ya que pueden adaptar el software creado bajo esta licencia a las necesidades propias, así como garantizar la localización de sus datos. Esta alternativa necesitará la inversión en infraestructura por parte de la empresa que permita su despliegue. Algunas de estas alternativas de software libre son Owncloud, Ubuntu One, etc (Alarcón, 2012). El acceso a la información almacenada en una plataforma cloud puede hacerse por varias vías. Por un lado, se puede acceder directamente al espacio de almacenamiento mediante protocolos comunes (por ejemplo WebDAV) y trabajar con este espacio de igual forma que si lo estuviéramos haciendo con un disco duro local. Otra posibilidad es acceder al espacio de almacenamiento utilizando una interfaz Web, que permite de una forma sencilla, “subir” ficheros a la nube o borrar documentos. La mayoría de interfaces Web actuales para este tipo de servicios, permiten “drag and drop”, facilitando la subida de archivos (Alarcón, 2012). Las plataformas de cloud storage profesionales también permiten el acceso a través de una API especialmente construida, y ofrecen funciones básicas que permiten copiar archivos, borrarlos o moverlos por medio de programación. De esta manera se pueden integrar las ventajas del almacenamiento remoto en cualquier aplicación empresarial que se ejecute en los terminales de los usuarios. El sistema de almacenamiento se convierte en el soporte o infraestructura del sistema de información o ficheros implantado. La empresa se despreocupa de los límites físicos y almacena la información que necesita, sin límites.

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Una cloud se puede clasificar en “tipos de nube” o en “estilo de servicios” (Alexa, 2012): 1. Tipos de nubes. Clasifica a las nubes a razón del acceso y control a las mismas respecto al uso y aprovisionamiento virtual y físico de los recursos. 1.1 Nube Pública: Una nube que se implemente mediante un proveedor de servicios en la nube, y que por tanto, los recursos Hardware son proporcionados por dicho proveedor, y estos son transparentes para los clientes. 1.2 Nube Privada: Una nube privada se denomina a la implementación de los servicios de cloud computing en Hardware propio de la organización, donde existirá una centralización de los recursos para dar servicio al resto de la organización. 1.3 Nube Hibrida: Una nube que hace uso de ambas tecnologías, almacenando la parte más sensible dentro de las propias instalaciones de la organización.

2 Estilos de servicios: 2.1 Infrastructure as a Service (IaaS): Las nubes de estilo “Infraestructura como Servicio” facilitan el acceso a las colecciones de recursos hardware virtualizados, incluyendo máquinas, red y almacenamiento. Con la IaaS, los usuarios montan su propio clúster virtual en el que ellos son responsables de instalar, mantener y ejecutar su conjunto propio de software. 2.2 Plataform as a Service (PaaS): Las nubes de estilo “Plataforma como Servicio” facilitan el acceso a una programación o entorno de ejecución con computación escalable y estructuras de datos integradas en el mismo. Con PaaS, los usuarios desarrollan y ejecutan sus propias aplicaciones en un entorno ofrecido por el proveedor de servicios. 2.3 Software as s Service (SaaS): Las nubes de estilo “Software como Servicio” ofrecen acceso a las colecciones de aplicaciones software y programas. El proveedor de SaaS ofrece a los usuarios acceso a programas de aplicaciones

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específicas, controladas y ejecutadas en la infraestructura del proveedor. Saas es referido con frecuencia como “Software bajo demanda”. Además se considera que existe un nuevo estilo de computación en la nube denominado “Proceso como servicio”, que consiste en alojar los procesos de negocio de una organización en una cloud computing (Jansen, 2011). 3.5

Software y herramientas utilizadas por los sistemas de almacenamiento conectados a la red

Los sistemas de almacenamiento utilizados en la red son gestionados generalmente por un administrador de red, entonces la mayoría del software y herramientas que tienen que ver con estos sistemas son importantes solo para los administradores de las redes y no tanto para los usuarios. A continuación se mencionan algunas herramientas que se utilizan para la gestión y diagnóstico de los sistemas NAS y SAN (Conner, 2007).

SAN Health Diagnostic Capture and SAN Health Professional. Esta herramienta se genera informes sobre la salud de la red SAN que se encadenan junto con conmutadores Brocade y McData. El software funciona en cualquier estación de trabajo de Windows que tenga conectividad TCP / IP al puerto de gestión en el conmutador de canal de fibra. El profesional SAN Health es un marco de análisis de datos que permite la monitorización de todos los conmutadores de la SAN y las configuraciones de todos los dispositivos conectados FreeNAS FreeNAS es un sistema operativo que se puede utilizar para convertir un PC a un sistema NAS. Proporciona capacidades de gestión de discos y protección RAID y soporta el sistema común de archivos de Windows, Sistema de archivos de red Unix / Linux y FreeNAS fue desarrollado por Oliver Cochard-Labbé, un consultor de TI en Francia. Cochard-Labbé, quien dirige el apoyo a FreeNAS en SourceForge, estima que el software se descarga cerca de 1.000 veces al día.

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Fileyzer Fileyzer es un software que permite a los administradores analizar los archivos en servidores de archivos de Windows y los dispositivos NAS. Se presenta la información de una manera gráfica, mostrando los administradores de la mejor manera se puede utilizar el almacenamiento y dejar que se recuperan desperdicio de almacenamiento. MySAN servidor iSCSI MySAN permite que un administrador la información de la tecnología (IT) crear una SAN iSCSI desde los servidores existentes y hardware de almacenamiento. Resulta un disco duro o una matriz de Windows en un destino iSCSI. Los usuarios pueden descargar controlador iSCSI gratuito de Microsoft y lo carga en el adaptador Ethernet ubicado en el servidor para conectar el servidor al sistema de almacenamiento iSCSI. Data Privacy Assessment Tool Este software hará un seguimiento del sistema de archivos en la estación de trabajo o servidor y poner de relieve las posibles violaciones de la seguridad. Se busca la información confidencial y los derechos de autor, tarjeta de crédito y números de seguridad social, el contenido desagradable y la nómina y la información de la salud. Amanda Amanda (Advance Maryland network data) es un sistema de copia de seguridad y recuperación para servidores y estaciones de trabajo Unix y Windows. El software fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Maryland para su uso y se libera en código abierto en 1998. Veritas Storage Foundation Esta versión gratuita de Storage Foundation combina Veritas File System y Veritas Volume Manager y permite al administrador de la red o de la información tecnológica (TI) para gestionar y supervisar la utilización del almacenamiento a través de redes de almacenamiento heterogéneos. La versión gratuita está limitada a cuatro volúmenes de datos o sistemas de ficheros y dos sockets de procesador en un único servidor físico. Veritas Storage Foundation Managemente versión servidor

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Storage Foundation Management Server es un complemento gratuito para Veritas Storage Foundation, que proporciona capacidades de aplicaciones, servidor y de gestión de almacenamiento para infraestructuras de almacenamiento heterogéneas. Proporciona una interfaz de gestión centralizada Openfiler Openfiler es un sistema operativo de administración de almacenamiento que permite a los administradores crear NAS o iSCSI como herramientas para la industria, utilizándose en servidores con estándar x86 y x86_64. Es compatible con el sistema de archivos comunes de Microsoft Network File System Unix y con los directorios de red, tales como LDAP y Active Directory de Microsoft e incluye Kerberos 5 como autenticación. 3.6 Herramientas y software de almacenamiento en la nube (Cloud Storage) Para los modelos de almacenamiento en la nube, ya sea un servicio prestado y no un dispositivo de almacenamiento, los usuarios solo tienen acceso a software y herramientas que le permiten crea cuentas o nubes virtuales de almacenamiento y gestionar dicha nube. Las herramientas y software de medición de rendimiento, reparación y análisis de los dispositivos físico de la nube son utilizados solo por las compañías u organizaciones que están prestando el servicio. Algunas de ellos son las mismas herramientas usado en la gestión de la red (como por ejemplo Netgear 2.0).

Interfaces de Internet para los usuarios de la Nube Privada Existen proveedores que brindan sus servidores y sus unidades de disco para el uso de clientes, para que estos puedan almacenar en ellos sus datos y por tanto, acceder a los mismos desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. El software desarrollado es de código cerrado, es decir, el cliente no tendrá acceso a este y por tanto no podrá realizar modificaciones sobre el desarrollo de software de la plataforma de almacenamiento en la nube. La capacidad de almacenamiento y servicios que pueden disfrutar los usuarios difiere de un proveedor a otro, siendo común ofertar una determinada capacidad de almacenamiento sin

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coste a los usuarios cuando estos crean su cuenta. A continuación describiremos algunos de los proveedores de cloud storage privados existentes en el marcado actual.

SUGARSYNC SugarSync permite sincronizar los directorios escogidos. El software de SugarSync trabaja en segundo plano, almacenando los datos más importantes para que estos siempre estén disponibles y actualizados, independientemente de la localización y el dispositivo, ya que se accede a los datos a través de Internet. Permitirá realizar gestiones y ediciones sobre los documentos cuando el equipo se encuentra “offline”, sincronizando los datos de los directorios designados para almacenar en la nube, cuando esté conectado a la red el dispositivo, salvando posibles cambios realizados cuando el dispositivo se encuentra sin conexión. También permite trabajar a varios usuarios sobre un mismo directorio, permitiendo la colaboración en línea. Los cambios realizados por cualquier miembro del equipo son automáticamente sincronizados y disponibles para el resto del equipo. El uso de SugarSync le asegura una copia de seguridad de los datos en caso de avería de un equipo, permitiendo su restauración una vez solventado el problema, así como la migración de los mismos a otro equipo. Permite control de versiones, en caso de tener que recuperar una antigua versión de documento. SugarSync guardará automáticamente las 5 versiones previas a la actual. Existen distintos clientes para hacer uso del almacenamiento en la nube que ofrece SugarSync a través de dispositivos móviles, así como un cliente para la plataforma Windows y Mac. Ofrece actualmente a sus clientes cuando crean su cuenta una capacidad de almacenamiento gratuito de 5 Gb (Sugarsync, 2016). En la figura 3.4 se muestra la interfaz del cliente de SugarSync para Windows.

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Figura 3.5 Interfaz del cliente Sugarsync. DROPBOX Dropbox te permite compartir directorios con otros usuarios de Dropbox, sincronizar directorios, siendo accesibles dichos documentos desde cualquier ubicación y dispositivos. El uso de Dropbox, consiste en almacenar en un determinado directorio los archivos que se quiere que se almacenen en el espacio de almacenamiento ofrecido por el proveedor. Dropbox ofrece a sus usuarios una capacidad de 5Gb sin coste, al crear una cuenta, mientras que oferta a su vez soluciones más avanzadas, tanto de capacidad como de soporte, está última enfocada hacia un mundo más profesional donde los datos suelen ser extremadamente críticos (Dropbox, 2016). La interfaz Web de la plataforma le muestra los directorios compartidos con otros usuarios, así como su carpeta pública. La carpeta pública de Dropbox es una utilidad para compartir archivos a través de la red, para ello se han de alojar los archivos que quieren compartirse en la misma, estos archivos ahí alojados, tendrán asiganado un enlace público y por tanto podrá ser compartidos con cualquier persona a la que se le envíe dicho enlace, aunque esta no disponga de una cuenta de Dropbox.

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Figura 3.6 Interfaz de cliente Dropbox. Al instalar el cliente, se obtiene la opción de sincronización de los archivos alojados en su espacio de almacenamiento en la nube, descargando en el directorio que se crea al realizar la instalación dichos archivos, por lo que se podrá trabajar con ellos aunque no se disponga de conexión, una vez que estos han sido sincronizados, actualizando dichos archivos cuando se vuelva a estar online.

GOOGLE DRIVE Plataforma de almacenamiento en la nube que ofrece la compañía Google. Esta compañía permite almacenar gratuitamente en su infraestructura cloud hasta 5 Gb. Entre las funcionalidades que ofrece la plataforma, destacan: 

Compartir y publicar archivos



Sincronizar archivos



Acceso a los archivos desde cualquier ubicación y dispositivo



Aplicaciones para móviles

Se puede acceder a la aplicación a través de su cuenta de Google, sin necesidad de realizar un nuevo registro, así como tratar todos los archivos a través de su interfaz Web (GoogleDrive, 2016). La interfaz Web de Google Drive se muestra en la figura 3.6.

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Figura 3.7 Interfaz de cliente GoogleDrive. Entre las opciones que ofrece la platafroma de Google, se encuentran la de señalar elementos destacados, actividad, recientes, etc. Para sincronizar archivos entre un equipo y el almacenamiento en la nube es necesario descargar la aplicación cliente, el enlace puede observarse en la parte inferior izquierda de la imagen anterior. SKYDRIVE Skydrive es la solución de almacenamiento en la nube de Microsoft, y que por tanto será accesible, con una cuenta previa de Hotmail, MSN, etc (SkyDrive, 2016). Se ofrece 7 Gb de almacenamiento gratuito en la nube y sus características son similares a las plataformas de almacenamiento estudiadas anteriormente.  Almacenamiento y compartición de archivos.  Sincronización de directorios.  Aplicaciones para dispositivos móviles. La interfaz Web de la plataforma de Microsoft, puede verse a continuación, accesible además mediante un vínculo desde la cuenta de Hotmail.

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Figura 3.8 Interfaz de cliente Skydrive.

3.6.1 Plataformas para la gestión de archivos en la nube Hemos de entender por “Cloud Storage Open source” un software, que gestiona un almacenamiento ubicado en una determinada unidad de disco accesible a través de Internet, desarrollado bajo licencia GPL. Los desarrollos bajo esta licencia proporcionan el código fuente, permitiendo la modificación y por tanto la actualización del software para adquirir unas determinadas funcionalidades. Todas las modificaciones de código fuente “open source” son automáticamente amparadas por la misma licencia GPL, por tanto será también código “open source”. Los proyectos open source son desarrollados mediante comunidades de programadores que intercambian libremente código fuente. Algunas de las plataformas existentes para la gestión de archivos en la nube, de código libre son “Owncloud”, “Ubuntu One” y “Syncany” (Alarcón, 2012). A continuación describiremos estas plataformas.

UBUNTU ONE Ubuntu One es una nube personal que permite almacenar cualquier documento digital, permitiendo acceder a ellos independientemente de la localización y del dispositivo. Es un proyecto open source desarrollado por la comunidad de Ubuntu. Para utilizarlo es necesario instalar su cliente, en la distribución Ubuntu actual viene instalado por defecto, y crear una cuenta con unas credenciales de acceso. Ubuntu One permite almacenar en sus unidades de disco hasta 5 Gb de almacenamiento sin ningún tipo de coste. La plataforma permite la sincronización entre distintos dispositivos y el almacenamiento en la nube, compartir ficheros y directorios y acceder al servicio a través

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de móvil. Se establece una serie de tarifas, que se muestran a continuación, para aquellos usuarios que requieran una capacidad de almacenamiento para sus ficheros, superior a los 5 Gb o que soliciten su servicio de música mediante streaming (UbuntuOne, 2016).

Figura 3.9 Ofertas del Ubuntu One. En la distribución actual de Ubuntu el servicio se encuentra disponible para su instalación. SYNCANY Syncany es un proyecto de desarrollo de una nube de almacenamiento de código abierto e intercambio de archivos. Permite a los usuarios hacer copias de seguridad y compartir ciertos directorios almacenados en su equipo, usando ciertos tipos de almacenamiento. Básicamente es similar a Dropbox o JungleDisk, con la salvedad de que es open source y provee encriptación y más flexibilidad en términos de almacenamiento y proveedores (Syncany, 2016).  Encriptación de datos: Syncany encripta los ficheros localmente por lo que cualquier almacenamiento en línea puede ser utilizado.  Almacenamiento arbitrario: Syncany usa una plug-in basado en sistemas de almacenamiento. Puede ser usado con cualquier tipo de almacenamiento remoto. Syncany se encuentra actualmente en desarrollo, aunque soportará los siguientes tipos

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de almacenamiento, aunque podría incluir otros debido a su actual estado de desarrollo: 

Directorio Local



FTP



IMAP



Almacenamiento de Google



Amazon S3



Rackspace Cloud Files



WebDAV



Álbumes Web Picassa



Windows share



Box.net



SFTP/SSH

OWNCLOUD Owncloud es un proyecto de desarrollo de una nube de almacenamiento de código abierto desarrollado por su propia comunidad. La plataforma Owncloud ha sido implementada por algunos proveedores de servicio, como es el caso de Owncube, permitiendo el acceso a los ficheros almacenados en la infraestructura de Owncube haciendo uso de la plataforma Owncube y su interfaz Web (solo se modifica interfaz, mostrando Owncube en lugar de Owncloud), o de los clientes que Owncloud ha desarrollado tanto para Windows, Mac, Linux y aplicaciones móviles android, e ios. Además de ofrecer estos servicios, similares a los ofrecidos por Dropbox, SugarSync o UbuntuOne, Owncloud permite instalar tu propia nube de almacenamiento en un servidor, siendo por tanto el administrador de la nube de almacenamiento, lo que posibilita agregar usuarios, asignar cuotas de disco, instalar o desinstalar todas las aplicaciones disponibles, etc (Owncloud, 2016). La plataforma ofrece una serie de características en su última versión, que enumeramos a continuación:

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

102

Acceso a los datos almacenados en un servidor Owncloud permite almacenar archivos, directorios, contactos, galerías fotográficas, calendario, etc. en un servidor. El almacenamiento en la nube ofrecido por Owncloud proporciona el acceso, a los datos almacenados en dicho servidor, en cualquier lugar, en el momento que se precise, a través de cualquier PC, Netbook, dispositivos móviles con conexión a la red. Owncloud cuenta con distintas aplicaciones de usuario para el acceso a los datos, así como su propia interfaz para conexiones a los mismos a través de un navegador Web.



Sincronización de datos: Owncloud proporciona la utilidad de mantener los archivos, contactos, galerías fotográficas, calendarios, etc. sincronizado entre distintos dispositivos. Este uso de Owncloud permite la obtención de la última versión del dato, haciendo uso de las distintas aplicaciones móviles para comunicarse con el servidor o cliente Web para sincronizar una determinada carpeta en su escritorio.



Compartición de datos: Owncloud permite la compartición de datos con otros usuarios, siempre que se le proporcione el correspondiente acceso a los mismos.



Control de versiones: La plataforma de almacenamiento en la nube Owncloud en su nueva versión, Owncloud 4, cuenta con un módulo que en caso de ser habilitado, almacenará automáticamente las distintas versiones de los datos almacenados en el servidor. Este módulo es de gran utilidad en carpetas de uso compartido en las cuales, cualquier usuario cuenta con los privilegios necesarios para realizar modificaciones. La activación de este módulo le permitiría acceder a una versión posterior a la modificación de dicho dato.



Cifrado de datos: Owncloud contiene un módulo que en caso de activación, cifra todos los datos almacenados en el servidor con la contraseña de acceso a Owncloud del propio usuario. Este módulo es de gran utilidad si se almacenan los datos en un disco duro no confiable, externo al servidor Owncloud. Añadiendo, además, una conexión SSL, se protegerán los datos mientras viajan por la red.



Drag and Drop: Owncloud permite arrastrar los archivos desde su ubicación en el disco duro local, al directorio en el cual se pretenden almacenar los mismos a través

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de un navegador Web. Los archivos arrastrados a un determinado directorio serán alojados automáticamente al servidor. 

Themening: Se ha desarrollado una nueva funcionalidad para Owncloud, que permite la utilización de estilos e imágenes, sustituyendo las fuentes, colores e íconos de la interfaz establecida por defecto.



Visor de archivos ODF: Owncloud cuenta con un módulo que permite visualizar los documentos con formato ODF en el propio navegador Web, sin necesidad de descarga de los mismos.



API para el desarrollo de aplicaciones: Nueva API definida públicamente que permite desarrollas nuevas funcionalidades para Owncloud de una manera más sencilla. Permite añadir funciones en un punto de integración estable para futuras versiones.



Migración y Backup: Owncloud permite mover fácilmente cuentas de usuario entre distintas estancias Owncloud, permitiendo el hecho de tener una copia de seguridad, en caso de necesidad.



Seguimiento de Tareas: Owncloud cuenta con un módulo que permite sincronizar fácilmente las listas de tareas pendientes.



Application Store: Owncloud permite agregar aplicaciones existentes, para ello, simplemente se ha de acceder a la administración de la herramienta y seleccionar dicha aplicación o módulo. Una vez seleccionada, esta se instala automáticamente en la plataforma de Owncloud.



Compartición de Calendario: La plataforma de almacenamiento en la nube Owncloud, ofrece un calendario que puede ser compartido por los usuarios o grupos que se expresen. Esta utilidad permite compartir acontecimientos de manera prácticamente inmediata.



Notificaciones cuando se comparte un archivo: La nueva versión de Owncloud permite notificar a los demás que se ha compartido un archivo, facilitando el traspaso de datos y documentación de los mimos.



Galería: Owncloud permite compartir las galerías de fotos con cualquier dirección de correo electrónico elegida.

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

104

Unificación de almacenamientos externos: Esta es una característica experimental en la nueva versión de Owncloud que permite, en caso de estar habilitado este módulo, obtener en un mismo directorio Owncloud, todos los datos que se tengan almacenados en distintos almacenamientos externos, utilizando una única interfaz para acceder a todos ellos.



LOG: Owncloud permite habilitar una utilidad para que la aplicación escriba en el registro syslog.



Administración de usuarios almacenados en un directorio: La nueva versión de la plataforma Owncloud permite a los administradores administrar usuarios y grupos a partir de un servicio de directorio LDAP o Active Directory. Una vez visualizadas algunas de las características más importantes de la plataforma de almacenamiento en la nube de código abierto Owncloud, implantaremos y usaremos la plataforma utilizando un proveedor de servicios de almacenamiento, así como, instalándola en un servidor propio, en el cual configuraremos dicho servidor para que la plataforma pueda ser desplegada y utilizada por distintos usuarios.

3.7 Conclusiones parciales A partir del análisis anterior se puede concluir que:  DAS se define como el método tradicional de almacenamiento, que consiste en la conexión física de un dispositivo de almacenamiento a un servidor o computadora, que es el encargado de la gestión y la transferencia de los datos de dicho dispositivo.  NAS es la manera de optimizar el concepto de compartición de archivos. Las soluciones NAS utilizan la consolidada tecnología de red IP a través de una “Local Area Network (LAN)” y usan protocolos como son NFS (Network File System), CIFS (Common Ineternet File System), etc.  El Storage Area Network es una red cuyo objetivo principal es la transferencia de datos entre sistemas de computadores y elementos de almacenamiento. Una SAN se compone de una infraestructura de comunicación, que proporciona conexiones físicas, y una capa de gestión, que organiza las conexiones, elementos de

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almacenamiento, y sistemas de computadores para que la transferencia sea segura y robusta.  Los sistemas en la nube, permiten obtener rápidamente capacidad de disco, acceso y disponibilidad para los usuarios y entes empresariales, evitando la realización de inversiones de riesgo en la adquisición de nuevos equipos, evitando precisar la capacidad de disco necesaria actualmente, así como la previsión de crecimiento a futuro de los niveles de datos. Además el uso de esta tecnología ofrece una garantía de Backup de los datos en caso de indisponibilidad del equipo de trabajo. El proveedor ha de garantizar los Backup y la disponibilidad de sus servidores.  DAS puede ser parte de un sistema NAS y SAN puede incluir sistemas NAS. SAN son particularmente complejos y utilizan una amplia variedad de protocolos y métodos para la intercomunicación como ISCSI (Internet small computer system interface), iFCP (internet Fibre Channel Protocol) y FCoE (Fibre Chanel over Ethernet) para mencionar algunas.  La mayoría de las herramientas de gestión utilizada en los sistemas de almacenamiento de la red son herramientas de administrador y no tanto de los usuarios. En el almacenamiento de nube lo que usan los usuarios son interfaces de internet y software que le permiten crear su propia nube virtual.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones



Se determinaron los principales tipos de dispositivos de almacenamiento



Se identificaron las caracteristicas de los dispositivos de almacenamiento



Se identificaron algunas herramientas de software disponibles gratuitamente y que funcionan de forma eficiente en la medición de rendimiento, recuperación de datos y análisis de los dispositivos de almaceneamiento usados en la actualidad



Se determinaron los diferentes tipos de sistemas de almacenamineto conectados a la red y sus características.



Se identificaron algunas herramientas de software utlilzadas por los sistemas de almacenamiento conectados a la red

Recomendaciones Los resultados alcanzados en este trabajo pueden ser el punto de partida de futuras investigaciones. Para establecer la necesaria continuidad que debe tener este trabajo se recomienda:  Un estudio más profundo en los sistemas de almacenamiento conectados a la red  Realizar más procedimientos útiles para la reparación y análisis los dispositivos de almacenamiento  Continuar el estudio de los dispositivos de almacenamiento de datos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

107

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALARCÓN, J. A. 2012. Cloud Storage Masters, Universidad de Almería. ALEXA, H., ,JAMES, CEBULA 2012. Cloud Computing. BATISTA, Y. G. M., PRIETO, S. R., SAQUIPOVA, D. Y. T. & FERNáNDEZ, S. G. 2010. Curso Optativo Semi-Presencial Arquitectura de Maquinas Computadoras para la Umiversidad de las ciencias Informaticas. BDA, A. 2010. History of Blu-Ray disk [Online]. Available: www.blu-raydisc.com [Accessed 24.02 2016]. CASTEÑEDA CENTENO, S., , ANDRES RAMOS, SERGIO,, RIZO SOLA, JAVIER 2010. MEMORIAS FLASH. 6. CELIS, C. G. D. 1994. El universo digital del IBM PC, AT y PS/2, Facultad de Ciencias de Valladolid, Grupo Universitario de Informática. COMPACT FLASH, A. 2016. Compact FLash [Online]. http://www.compactflash.org/product-types [Accessed 16.03 2016].

Available:

CONNER, D. 2007. 10 Free Storage Utilities [Online]. Available: http://www.networkworld.com/article/2295612/data-center/10-free-storageutilities.html [Accessed 05.24 2016]. DROPBOX. 2016. Dropbox [Online]. Available: http://www.dropbox.com/ [Accessed 24.05 2016]. GENA, G. 2013. Cloud Storage. GOOGLEDRIVE. 2016. GoogleDrive [Online]. Available: https://drive.google.com/ [Accessed 24.05 2016]. GRIFEE, B. 2013. Network Attached Storage. Bachelor, Mikkeli University of Applied Sciences. GRIFFEE, B. 2013. Netwrok Attached Storage Bachelor Mikkeli University HARRIS 2013. Computer Basics. HOLTSNIDER, B., JAFFE, BRIAN D 2007. IT Manager's Handbook: Getting your new job done, San Francisco, CA USA, Morgan Kaufmann Publishers. ISABEL PERALTA HERNÁNDEZ, D. N. B. 2011. Dispositivos de almacenamiento óptico. JANSEN, W. G., TIMOTHY 2011. Guidelines on Security and Privacy in Public Cloud Computing, National Institute of Standards and Technology. JAVVIN TECHNOLOGIES, I. 2005. Network Protocols Handbook. Saratoga, CA: Javvin Technologies Inc.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

108

JEFF, K., , KAREN. 2016. Qué sistema de archivos elegir para cada dispositivo [Online]. Available: http://www.genbeta.com/almacenamiento/que-sistema-de-archivoselegir-para-cada-dispositivo [Accessed 18.03 2016]. JOSE

GARCIA RODRIGUEZ, J. A. S. COMPUTADORES. In: Memoria, 2010.

P.

Year.

ARQUITECTURAS

DE

LEVENTHAL, A. 2008. Flash Storage Memory. MEMTEST86. 2016. PassMark Memtest86 [Online]. www.memtest86.com/download [Accessed 18.03 2016].

Available:

MUELLER, S. 2000. Upgrading and Repairing PCs, 800 East 96th street Idianapolis, Indiana 46240, QUE. MUELLER, S. 2011. Memory. In: ANGELINI, C. (ed.) Upgrading and Repairing PCs. 20 ed. OSVALDO TORRES, R. J. 2012. Dispositivos de almacenamiento OWNCLOUD. 2016. Owncloud [Online]. Available: http://www.owncloud.org/ [Accessed 26.05 2016]. PARDO COLLANTES, D. B. V., LUIS A 2006. Fundamentos de Electronica Digital Salamanca Universidad de Salamanca PASI, M. 2006. Memorias de semiconductores POWELL, O. 2016. 6 Worst Reasons of hard disk failure and Data Recovery Solutions [Online]. Available: http://www.stellarinfo.com/disk-recovery.php [Accessed 06.03 2016]. RICARDO 2003. Memorias. 21. SKYDRIVE. 2016. SkyDrive [Online]. Available: https://skydrive.live.com/ [Accessed 24.05 2016]. SMITH, R. W. 2004. The Definitive Guide to Samba 3, New York, Apress. SOBIA, ASMA AKMAL,, SEHAR. Year. Types of Memory. In, 24.02.2014 2014. STELLAR, D. R. 2016. Stellar Data Recovery [Online]. Available: http://download.stellarinfo.com/stellar/StellarPhoenixWindowsDataRecoveryFree.exe [Accessed 28.02 2016]. SUGARSYNC. 2016. Sugarsync [Online]. Available: http://www.sugarsync.com [Accessed 24.05 2016]. SYNCANY. 2016. Syncany [Online]. Available: www.syncany.org [Accessed 24.05. 2016]. TANENBAUM ANDREW, S. 1992. Organización de computadores Un enfoque Estructurado, Mexico: Prentice Hall. TJ, M. 2016. Ram Test [Online]. Available: http://www.deskdecode.com/how-to-clean-aram-stick/ [Accessed 2016]. TROPPENS, U., MÜLLER-FRIEDT, WOLFGANGE, WOLAFKA, RAINER, ERKENS, RAINER, HAUSTEIN, NILS 2009. Storage Networks Explained: Basics and

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

109

Application of Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI, InfiniBand and FCoE, Second Edition, Heidelberg, Germany, dpunkt. verlag GmbH. UBUNTUONE. 2016. UbuntuOne [Online]. Available: https://one.ubuntu.com [Accessed 24.05 2016]. UDELAR 2014. Arquitectura de Computadoras. WIJK, J. V. 2014. On-disk FIle System Structures. WU C F, W. Y. S., LIU G N, AMIES, A 2012. Create solutions on IBM SmartCloud Enterprise. YANG, F.-I. 2004. USB flash drive, Google Patents.

ANEXOS

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ANEXOS Anexo I Tipos de DRAM disponibles JEDEC Estándar DDR modulo (184-pin DIMM) velocidad y razón de transferencia. Fuente (Mueller, 2011)

JEDEC Estándar DDR2 modulo (240-pin DIMM) velocidad y razón de transferencia. Fuente (Mueller, 2011)

JEDEC Estándar DDR3 modulo (240-pin DIMM) velocidad y razón de transferencia. Fuente (Mueller, 2011)

ANEXOS

Anexo II Imágenes de los conectores del disco duro y sus componentes internos

Conector SATA (Serial AT Attachment) (izquierda), conector IDE (derecha).

Conector Thunderbolt (izquierda), USB (3.0 derecha).

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ANEXOS

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Componentes de una unidad de disco duro. De izquierda a derecha, Fila superior: tapa, carcasa, plato, eje; Fila inferior: espuma aislante, circuito impreso de control, cabezal de lectura/escritura, actuador e imán, tornillos. Fuente

Anexo III Código Linux para el software Ddrescue

ANEXOS

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Anexo IV Relación entre Megahertz (Mhz) y tiempo del ciclo en Nanosegundo (ns). Fuente (Mueller, 2011).