Sabit Diskler Rapor Dosyası

İçindekiler
Sabit Disk Nedir ....................................................................................................................................... 2
Kapasite ................................................................................................................................................... 2
Sabit Disk Tarihçesi .................................................................................................................................. 3
SSD Nedir ................................................................................................................................................. 4
Avantajları: .......................................................................................................................................... 4
Harddisk Nasıl Çalışır? ............................................................................................................................. 5
Harddiskin genel çalışma mantığı.Track,cylinder,sector ve head terimleri.. ...................................... 5
Header(kafa): ....................................................................................................................................... 6
Diskten Veri Okuma:............................................................................................................................ 6
Harddisk Çeşitleri..................................................................................................................................... 7
ST-506 .................................................................................................................................................. 7
IDE (Integrated Drive Electronics) ....................................................................................................... 7
Serial ATA (SATA) ................................................................................................................................. 7
ESDI (Enhanced Small Device Interface).............................................................................................. 7
SAS (Serial Attached SCSI) ................................................................................................................... 8
Fast SCSI............................................................................................................................................... 8
Ultra SCSI ............................................................................................................................................. 8
Blog : http://sabitdiskler.blogspot.com.tr/
1
Sabit Disk Nedir
Sabit disk ya da Hard disk kısaca HDD ya da Türkçesi ile sabit disk sürücüsü veri
depolanması amacı ile kullanılan manyetik kayıt ortamlarıdır. Önceleri büyük boyutları ve
yüksek fiyatları nedeni ile sadece bilgisayar merkezlerinde kullanılan sabit diskler,
cep telefonları ve sayısal fotoğraf makineleri içine sığabilecek kadar küçülen boyutları ile
günlük hayatımıza girmişlerdir.
Sabit
disklerin
en
yoğun
kullanım
yeri bilgisayarlardır. Ses, görüntü, yazılımlar,
veritabanları gibi büyük miktarlarda bilgi,
gerektiğinde kullanılmak üzere sabit disklerde
saklanır.
Günümüzde sabit diskler veri aktarımında son
derece
hızlanmış
olsalar
da elektromekanik yapıda
olduklarından RAM'lara
göre
yavaştırlar.
Bilgisayarlarda
yardımcı
ve
kalıcı bellek olarak kullanılırlar. Bir bilgisayar
yazılımı işletilmeye başladığında, yazılımın
çalışması için gerekli olan bilgiler sabit diskten
okunarak çok daha hızlı olan RAM belleğe aktarılır. Gereksinim duyulan kısım RAM'a
sığmayacak kadar büyükse, bilgisayar sabit diskin bir bölümünü RAM bellek gibi kullanır.
Bilgisayar sabit diskleri genellikle bilgisayarların içinde sabitlenmiş durumda bulunurlar,
bilgisayarlara dışarıdan bağlanabilen taşınabilir olanları da vardır.
Kapasite
Sabit disklerin kapasiteleri bayt (B) cinsinden ifade edilir. 400 GB (Gigabayt), 1 TB (Terabayt)
gibi, depolanabilecek bilgi miktarını belirtir. ASCII standartında her harf ya da özel karakter
8 bit'ten oluşan bir bayt ile ifade edilir. Bir bayt bir harf olarak düşünülebilir. Sabit disk
üreticileri disk kapasitelerini 1000'in katlarına göre sınıflandırmaktadır, ancak gerçek kapasite
1024'ün katlarına göre hesaplanır. Örneğin 250 GB olarak aldığınız bir sabit disk gerçek
anlamda 232,83 GB'dır.
Disk üreticilerine göre 250 GB olan bir harddiskin işletim sisteminde ne kadar göründüğünü
hesaplayalım,
250 gigabayt = 250.000 megabayt
250.000 megabayt = 250.000.000 kilobayt
250.000.000 kilobayt = 250.000.000.000 bayt miktarında bayt içerir.
250.000.000.000 bayt / 1024 = 244.140.625 kilobayt
244.140.625 kilobayt / 1024 = 238.418,5791015625 megabayt
2
238.418,5791015625 megabayt / 1024 = 232,83064365386962890625 gigabayt olarak
işletim sisteminde görüntülenir.
Sabit Disk Tarihçesi
Sabit disklerden önce yerlerine kullanılan veri depolama birimleri "manyetik şeritler" ve
"manyetik davul" olarak adlandırılan birimlerdi. 1950 yılında yapılmış olan ilk ticari örnek ERA
110 manyetik davul, 1 megabit (1 bit=1/8 bayt) veri saklayabilmekte ve bir sözcüğü 5000
saniyede okuyabilmekteydi. Konu ile ilgili diğer önemli tarihler:
1956 - IBM firması 50 adet 61 cm çapında diskten oluşan 5 MB'lık 305 RAMAC'ı üretti.
1973 - IBM 3340 Winchester markalı 30 MB'lık ünlü sabit diski üretti, bazı ülkelerde sabit disk
hala bu şekilde adlandırılmaktadır.
1980 - Seagate firması günümüzdeki 5,25 inç'lik CD sürücülerinin iki katı yükseklikteki 5
MB'lık ST 506 modelini üretti.
1983 - IBM'in ürettiği PC/XT bilgisayarları ile birlikte sabit disk
birçok kişisel bilgisayar için temel donanım haline geldi.
1985 - Günümüzdeki 5,25 inç'lik CD sürücülerinin büyüklüğünde
(1,6 inç yükseklikte) sabit diskler üretildi.
1987 - 3,5 inç'lik , 500 MB'a varan büyüklüklerde sabit diskler üretildi.
1997 - IBM masaüstü bilgisayarlar için 16,8 GB'lık bir sabit diski piyasaya sürdü.
1998 - 25 GB'lık diskler piyasaya çıktı.
1999 - 10,000 d/d hızında 73 GB disk üretildi.
2000 - IBM, 1 GB'lık Microdrive'ı üretti.
2007 - Hitachi, 1000 GB'lık (1 TB (Terabyte)) sabit sürücüyü üretti.
2008 - Western Digital, 2000 GB'lık (2 TB (Terabyte)) (3,5" 5400 RPM) sabit sürücüyü üretti
ve 2009'un ilk çeyreğinde satışına başlandı.
2011 - Seagate, 3000 GB'lık (3 TB (Terabyte)) (3,5") sabit sürücüyü üretti ve satışa sundu.
2015 - Western Digital, 10000 GB'lık (10 TB (Terabyte)) (7200 RPM) sabit sürücüyü üretti.
3
SSD Nedir
Son bir kaç yıldır hayatımıza giren SSD’ler hakkında pek az şey biliyoruz. Kısaca anlatmak
gerekirse SSD, klasik depolama ünitelerinin yerine geçip, onlarla aynı işi yapabilen bir çeşit
depolama teknolojisidir. Bildiğiniz üzere uzun yıllardır bilgisayarlarda kullanılan diskler
manyetik ve mekanik düzeneklere sahip çalışmaktalar. Diskin yarısından fazlasını kapsayan
bir veya birkaç katmanlı parlak yüzey bir kaç MB’dan günümüzde GB’larca veriyi
depolamaktadırlar. Günümüzde tek bir disk en fazla 3 TB kapasiteye sahiptir ve 1 TB’lık 3
plaka bulunur. Bu eski sistem mekanik manyetik diskler içerisinde elektrik motoru, mıknatıs,
okuyucu kafa, hava geçirmez kaplama, bir çok elektronik devre bulunur. Titreşimde, aşırı
sıcak veya aşırı soğukta çalışamazlar. Bir çok çevresel ve fiziksel koşuldan etkilenen bu
disklerin temel prensibi, disk ne kadar hızlı ve istikrarlı dönerse o denli hızlı olmaktadır ancak
hava geçirmez bir yüzey içerisinde böylesine komplike bir sistemi oluşturmak oldukça
maliyetli olduğundan uluslararası bazı standartlar oluşmuştur. 3600, 5400 ve 7600 RPM gibi
seçenekler günümüzde en sık kullanılan çeşitleridir.
SSD diskler ise sadece bir veya bir kaç devre kartından oluşur. Yan taraftaki yüzeyde de
gördüğünüz gibi standart bir devre kartı üzerinde 6 adet depolama birimi konumlandırılmıştır.
Bu birimler, fotoğraftaki diskin kapasitesinin 6 parçadan oluştuğunu gösterir. Yani 60 GB
kapasiteli bir diski örnek alacak olursak her bir ünite 10 GB depolamaktadır. SSD’lerin en
büyük avantajı hızlı olmalarıdır. Yukarıda bahsettiğimiz manyetik mekanik diskler bir veriye
ulaşmak için o veri parlak diskin neresinde ise okuyucu kafa diskin o bölgesinde gitmek
zorundadır ancak SSD’lerde fotoğrafta da görebileceğiniz üzere herhangi bir hareketli veya
manyetik parça olmadığı için verilere ulaşmak için sadece tıklamanız yeterlidir. Bu sebeple
en kalitesiz SSD disk bile manyetik disklerden daha performanslı çalışacaktır. SSD disklerin
ortaya çıkışı aslında USB bellekler ile başlamıştır. Bildiğiniz üzere USB belleklerde de
herhangi bir hareketli parça bulunmaz. Temel mantıkta düşünüldüğünde SSD disk, onlarca
USB belleğin birleştirilmesiyle elde edilir. USB belleklerde tıpkı manyetik diskler gibi bir kaç
MB’dan başlayıp günümüzde GB’larca veriyi depolayabilecek kapasiteye ulaşmayı
başarmışlardır. Ancak halen daha yüksek maliyetli olduklarından, mekanik disklerin
depolama kapasitelerinde ulaşamamışlardır. Bugün piyasada yer al 1 TB SSD disk bulmak
oldukça zor ve maliyetli olacaktır. Genel itibariyle 32, 64, 128 ve 256 GB SSD diskler
revaçtadır.
Avantajları :
- Hızlı başlangıç.
- Hızlı veri erişimi.
- Hareketli parça olmadığı için sessiz çalışma şekli.
- Az enerji tüketimi ve az ısınma.
- Hareketli parçalar olmadığı için daha fazla mekanik dayanıklılık.
- Normal harddiske göre daha az yer kaplama.
- Yazma ve okumada daha az hata.
4
Veriye Çok Hızlı Erişim:
Plakalı sabit disklerden farklı olarak SSD disklerde bir veriye ulaşmak için disk plakasının o
noktaya gelmesini beklemeniz gerekmez, bu sayede disk üzerinde pek çok farklı nokta ya
dağılmış olan verilere çok yüksek hızda ulaşabilirsiniz. İşletim sistemleri dahil pek çok uygulama
düşük gecikmeli arama ve okuma zamanları sayesinde geleneksel disklerden çok daha hızlı açılır
ve yükleme zamanları önemli ölçüde kısalır. Ortalama erişim süresi mekanik plakalı disklerde 1214ms arasında iken bu süre SSD'de 0.1ms'nin bile altındadır.
Veriler Ömür Boyu Saklanabilir:
SSD'lerin tahmini kullanım ömrü 2 milyon saattir. Bu tam 230 yıla denk gelmektedir. Geleneksel
sabit diskler en fazla 10 yıla kadar dayanabilirken, SSD'ler sayesinde verilerinizi ömür boyu
saklayabilirsiniz.
Yüksek Güvenilirlik:
SSD diskler mekanik hiçbir parça içermediğinden sarsıntı ve çarpmalara karşı çok daha
dayanıklıdır. Üstelik yüksek nem, ısı ve basınç gibi geleneksel sabit disklerin çalışmasını
engelleyen pek çok durumda SSD diskler çalışmaya devam edebilir.1500G'lik şoka dayanım
kapasitesi olan SSD ürünleri sağlam koruması sayesinde ısı ve nem gibi dış etkenlere karşı da
yüksek ölçüde dayanıklıdır.
Sessizlik, Hafiflik ve Düşük Güç Tüketimi:
SSD diskler mekanik parça içermediğinden sıfır ses ile çalışırlar, ayrıca geleneksel disklerden
daha hafiftirler ve daha düşük oranda güç harcarlar.
Harddisk Nasıl Çalışır?
Harddiskin genel çalışma mantığı.Track,cylinder,sector ve head terimleri..
Harddiskler bir veya birden çok diskten(platter) oluşur.Diskler merkezi bir silindir üzerine
geçirilmiş ve alt-üst olarak yerleştirilmiştir.Disklerin iki yüzeyi vardır.Alt yüzey ve üst yüzey.Her iki
yüzey için yapılan işlemler aynıdır.Ayrıca her disk için yapılan işlemlerde aynıdır.Bu nedenle bu
yazımda,bir disk yüzeyindeki işlemleri ve bu yüzeyde veri erişiminin nasıl yapıldığını anlatmaya
çalışacağım.Bir disk yüzeyi üzerinde track(iz), sector(sektör),cylinder(silindir) ve head(kafa) adı
verilen birimler vardır,öncelikle bu terimleri anlamaya çalışalım.
Track(iz)/Cylinder(silindir):
Harddiskin üzerinde verilerin tutuldugu bir çok silindir şeklinde halkalar vardır.Bu silindirik
halkalara trac yada cylinder adı verilir.Cd'lerin üzerindeki silindir şeklindeki ince ince çizgiler
şeklinde düşünülebilir.
Sector(dilim):
Silindir şeklindeki bir track(iz),eşit bölümlere dilimlere ayrılmıştır.Bu dilimlerin her birine sector
denir.Normal bir diskteki sectorler 512bayt lık bilgi depolar.Fakat bazı SCSI disklerde bu miktar
degişebilir.
5
Header(kafa):
Diskin dış bölegesinden merkezine doğru veri arama-taraması yapan birime ise header(kafa)
denir.
Diskten Veri Okuma:
Header'lar disklerin yüzeyini tarayarak ,aradığı bilginin bulunduğu tracki(izi) buluncaya kadar
hareket eder(dıştaki tracklerden içtekilere dogru) ve bilginin saklı olduğu traki bulunca onun
üzerinde bekler ve o trackin dönmesini bekler ve track üzerinde bilginin saklı oldugu sectoru
buluncaya kadar beklemesine devam eder.
Header disk hareket ederken bir hava yastığı ile diske teması engellenir.Bu mesafe çok
hassastır.Bir 1 /100.000 inc mesafesinde track'leri tarar.Ve aradığı bilgiyi bulduğunda mesafe
ortadan kalkar ve header bulduğu sektöre yapışır.Ve buradaki veriyi sektorden okur ve bunu
kontrol ünitelerine gönderir.
Aşağıdaki şekillerde track-sektor-header'ları daha iyi kavrayabilrisiniz.
Track/Cylinder ve sektor
Disks/Platters ve head(kafa)'lar
6
Harddisk Çeşitleri
ST-506
8080 – 8086 makinelerde kullanılmış olan standarttır. ST-506 oldukça yavaş çalışır. En olumsuz
tarafı tek bir disk bağlayabilmenizdir. ST-506 herhangi bir slota bağlayarak kullanabilirsiniz.
IDE (Integrated Drive Electronics)
Bilgisayarlarda harddisk ve CD-ROM gibi depolama aygıtlarıyla bilgisayar arasında veri iletişimi
gerçekleştiren bir standartdır. IDE teknolojisinin kullanıldığı farklı çeşitleri mevcuttur (paralel ATA
(PATA), IDE, ATAPI ve UDMA). Standardının yalnızca 46 cm’ye kadar kablo uzunluğuna izin
vermesinden dolayı çoğunlukla kişisel bilgisayarlarda dahili olarak kullanılmaktadır. IDE
standardının ardından 1994 yılında EIDE (Enhanced IDE) standardı duyuruldu. IDE standardında
528MB’a kadar veri okunabilirken, EIDE teknolojisiyle bu sınır 8.4 GB’a çıkartılmıştır. İlk nesil IDE
sürücülerinde, kullanılan PIO (Programmed Input/Output) tekniğinde bilgilerin MIB tarafından
okunması gerekmekteydi. Bu sebeple IDE sabit diskler yavaş kalıyordu. Ancak DMA (Direct
Memeory Access) teknolojisi ile birlikte bu yavaşlık ortadan kalktı.
Serial ATA (SATA)
Paralel olan ATA’ nın alt yapısını kullanarak seri iletişim ile çalışan bir teknolojidir. Önceleri
bilgisayarın içinde kullanılabilecek şekilde üretilmiştir. Ancak daha sonraları harici (external)
SATA versiyonu da (eSATA) üretilerek USB disklere alternatif olmuştur. USB harddisklerden
daha hızlıdır ancak harici elektrik gerekmesi dezajantajıdır. SATA teknolojisinde Master/Slave
ayarı ortadan kalkmıştır. Çünkü her cihaz ayrı kablolarla bağlanmak zorundadır. SATA teknolojiisi
kullanılarak özellikle sunucu bilgisayarlarda kullanılan RAID sistemlerde yüksek performans elde
edilmiştir. SATA1, SATA2 ve SATA3 olmak üzere 3 versiyonu çıkmıştır.
Bu versiyonların hızları :
*- SATA 1 : 150MBps
*- SATA 2 : 300 MBps
*- SATA 3 : 600 MBps
ESDI (Enhanced Small Device Interface)
Yani Geliştirilmiş Küçük Aygıt Arabirimi, sabit disk arabirim standartlarının ikincisidir. ST-506 ya
göre daha hızlıdır. Daha gelişmiş bir elektronik yapıya sahiptir.
7
SCSI (Small Computer System Interface )
Genelde Windows NT ve Unix ana makinelerinde kullanılır. Ancak son yıllarda PC’lerde
kullanılmaya başlanmıştır. SCSI sadece sabit disk ve disket sürücü arabirimi olmayıp aynı
zamanda CD sürücü, optik okuyucu, gibi aygıtları da destekleyebilen bir arabirimdir. Bir SCSI
arabirimi aynı anda 7 aygıtı denetleyebilir. SCSI teknolojisi sabit disk sürücülerinde, kaset
sürücülerinde, optik sürücülerde, yazıcı ve tarayıcı gibi harici çıkış cihazlarında da yaygın olarak
kullanılan bir standarttır. İlk iki arabirimden çok daha hızlıdır.
SAS (Serial Attached SCSI)
SCSI’nin şu ana kadar anlatılan tüm versiyonları paralel veri iletimi gerçekleştirirken bu
versiyonda seri iletim yapılmaktadır. Veri iletimi 160 MBps’ den 3GBps’ye çıkartılmıştır. Her bir
SAS portu 128 adet cihaz desteğine sahiptir.
IDE (Intelligent Drive Electronic)
PC’lerde en yaygın kullanılan arabirimdir. Genellikle anakart üzerindedir. Üzerinde iki seri, bir
paralel port, bir disket sürücü arabirimi ile birlikte birde IDE arabirimi bulunur. Şu anda üretilen
anakartların çoğunda bir IDE kontrolcüsü bulunmaktadır.
EIDE (Enhanced IDE)
Gelişmiş bir sabit disk arabirimidir. IDE arabirimindeki sınırlamaları ortadan kaldırmıştır. EIDE ile
528 MB kapasite sınırı ortadan kalkıyor. Dört tane IDE aygıtının bağlanabilmesini sağlıyor. Veri
transfer hızı da IDE’ye göre artmış durumda.Yeni işletim tipleri, PIO Mode’lar (PIO=Programmed
I/Q), hızı EIDE sabit disklerin bağlantısı nı olanaklı kılıyor. PIO Mode saniyede 11, 1 MB, PIO
Mode 4 ise saniyede 16, 4 MB veri transfer hızlarına olanak sağlıyor.EIDE arabirimi kullanabilmek
için, EIDE sabit diskin yanında EIDE BIOS’lu bir ana karta ihtiyacınız vardır. Pentium ana kartların
hepsinde, verileri maksimum 4 sabit disk üzerinden, LBA (Logical Block Addressing) veya XCHS
(Extended CHS) ile yönete bilen bir EIDE arabirimi ve BIOS vardır.
Fast SCSI
Fast SCSI, hızlı sabit diskler için üretilmiş bir arabirimdir. 8 bit veri yolu genişliğine sahiptir. Fast
SCSI ile saniyede 10 MB veri transfer hızına erişilebilir.
Wide SCSI
Windows, NT benzeri işletim sistemlerinde yaygın olarak kullanılmakta olan hızlı ve güvenli bir
SCSI arabirimdir. Özellikle, birden fazla diske aynı anda erişebilmesi durumlarında yüksek
performans değerleri sunmaktadır. Bu SCSI arabiriminde veriler, 16 bitlik veri yolu üzerinden
transfer edilir. Saniyede 20 MB’a kadar veri aktarımı mümkündür.
Ultra SCSI
8
Wide SCSI arabirimindeki hızı ikiye katlayan bir performans sunmaktadır. Ultra SCSI arabirimi
üzerinden saniyede 40 MB ve üzeri veri transferi mümkündür. Bu arabirimde ayrıca SCAM (SCSI
Configured Automatically) özelliği de mevcuttur. Bu özellik SCSI aygıtlara otomatik olarak SCSI
ID numarası atamasını sağlıyor.
PATA (IDE)
SCSI
SATA 1,2,3
Max. Hız
100 MB/s, 133 MB/s,
320 MB/s, 640 MB/s
150,300, 600 MB/s
Kablo Uzunluğu
45cm
1,5 –25 m
100 cm
Kablo Pin Sayısı
40, 80
50, 68, 80
7
Güç Girişi
4
4
15
9