Opslagmedia. yvan vander sanden. 5 november 2014

Opslagmedia yvan vander sanden

5 november 2014

Harde schijven IDE/EIDE/PATA drives SATA Externe opslagmedia Solid State Drives Optische schijven Tape Drives Floppy D

Figuur: De binnenkant van een harde schijf.


Opmerking Open nooit een harde schijf die je nog wil gebruiken.


Eigenschappen

Eigenschappen

I

I

I

Capaciteit. De grootte van de schijf wordt uitgedrukt in GB of TB. Grotere schrijven zijn natuurlijk duurder. Interface. Je kan een schijf intern of extern aansluiten. De opties zien we later in dit hoofdstuk. Snelheid. Dit drukken we uit in rpm (rotations per minute) en hogere draaisnelheden zorgen voor een snellere (en duurdere) schijf.


Snelheid

Snelheid De draaisnelheid van een disk heeft in grote impact op zijn performance. Veel voorkomende snelheden zijn 5.400, 7.200, 10.000 en 15.000 rpm. In desktop computers worden meestal schijven met 7.200 rpm gebruikt. Lagere seek times zijn beter. Als je twee schijven met dezelfde snelheid en grootte hebt en de ene is duidelijk goedkoper dan de andere, dan zal de seek time waarschijnlijk verschillend zijn. De interface kan ook de snelheid beperken.


I I

I

I

I

Integrated Drive Electronics (IDE). Advanced Technology Attachment (ATA). De eerste standaard op het vlak van IDE schijven, later ook bekend als ATA-1. Extende IDE (EIDE) en ATA-2. Verbeteringen aan het IDE concept. ATA Packet Interface (ATAPI). CD-ROM en DVD-ROM schijven. Parallel ATA (PATA). Om het onderscheid te maken met de vroegere versies werden all EIDE versies hernoemd tot PATA.


Opmerking Bijna alle nieuwe systemen gebruiken SATA schijven in plaats van PATA. Maar wanneer je iets oudere computers repareert, dan komt PATA nog veel voor. Je hoort dat dus ook te kennen op het examen.


PATA snelheid

PATA snelheid

PATA schijven voorzien data transfers via direct memory access (DMA). DMA laat toe dat een apparaat het geheugen rechtstreeks kan aanspreken, zonder dat de CPU daarbij nodig is.


PATA snelheid

Type ATA-4 ATA-5 ATA-6 ATA-7

PATA snelheden Maximum snelheid Andere namen 33 MBps UDMA/33 en Ultra ATA/33 66 MBps UDMA/66 en Ultra ATA/66 100 MBps UDMA/100 en Ultra ATA/100 133 MBps UDMA/133 en Ultra ATA/133


PATA connectors en kabels


Figuur: IDE connectors op een moederbord.





De echte wereld De meeste PATA kabels hebben een kleurcode. De connector op het eind is zwart, die in het midden grijs. De connector voor het moederbord kan blauw of ook zwart zijn. Ook hebben ze een rode lijn aan een kant. Die geeft aan dat die kant bij pin 1 op de connector hoort.


Master en Slave

Master en Slave

Elke IDE connectie kan twee schijven aanspreken, en die worden meestal als master en slave aangeduid. Het systeem zal proberen booten van de master schijf, maar weet niet welke drive de master en welke de slave is. Je moet dat dan ook meestal aangeven via jumpers op de schijf of via de BIOS.


Master en Slave

Figuur: De achterkant van een IDE drive.


Master en Slave

Figuur: Jumper settings voor een IDE schijf.


Master en Slave

De echte wereld Wanneer een schijf niet herkend wordt na de installatie is dat meestal omdat de jumpers niet juist geconfigureerd worden.


Cable select

Cable select

Cable select laat het systeem toe de schijf te kiezen volgens hun positie op de kabel. In figuur 3 zie je dat er twee posities voor schijven zijn. De schijf aan het uiteinde wordt dan de master, de schijf in het midden de slave. Als je de jumpers instelt om cable select te gebruiken, dan moet je dat wel voor beide schijven doen.


PATA stroomvoorziening


PATA drives gebruiken een standaard Molex connector, zoals eerder getoond werd in figuur 4. Deze kabel gebruikt 4 draden: I

Geel 12 V

I

Zwart (twee middelste draden)

I

Rood 5 V



Test Jezelf 1. Wat voor kabel gebruik je om PATA drives aan te sluiten? 2. Welke connector gebruik je voor de master PATA drive?


Nieuwe systemen gebruiken Serial ATA (SATA) drives in plaats van PATA drives. De nieuwste versie, SATA 6G, kan tot 600 MBps aan data doorsturen. Ter herinnering: de snelste PATA strandt op 133 MBps.


Van Serieel naar Parallel naar Serieel

Van Serieel naar Parallel naar Serieel

I

Serieel

I

Parallel

I

Serieel (low voltage differential signalling)

Veel onderdelen gebruiken nu LVD signalling, zoals SATA drives, hyperTransport bij AMD processoren en FireWire.


SATA Generaties

SATA Generaties

Generatie SATA 1 SATA 2 SATA 3

SATA versies Bit snelheid Byte snelheid 1.5 Gbit/s 150 MBps 3.0 Gbit/s 300 MBps 6.0 Gbit/s 600 MBps

Namen SATA 1.5G, SATA 150 SATA 3G, SATA 300 SATA 6G, SATA 600

Wat veel mensen in verwarring brengt is het verschil in snelheid en generatie, wat de nummers betreft. Dikwijls denkt men dat SATA 3G staat voor SATA 3, maar de bovenstaande tabel toont je dat het gaat om SATA 2.


SATA en SSD

SATA en SSD Voor er sprake was van SATA waren de meeste harde schijven in staat om sneller data te verzenden dan het moederbord ze kon verwerken. De bottleneck was dus de interface. Met SATA 6G is dit niet meer waar. Je zal geen mechanische harde schijf vinden die 600 MBps kan versturen. Misschien vraag je je nu af waarom je dan SATA 6G zou willen? Het antwoord luidt: solid state drives (SSD’s). Er bestaan SSD’s die snelheden halen van 500 MB/s.


Data Connectors en Kabels




Ook bij de kabels bestaan er verschillende kleuren. Die zeggen echter niets over de versie. Ze dienen om de kabels makkelijker uit mekaar te kunnen houden. Met verschillende kleuren kan je beter zien welke drive waar aangesloten werd.


Stroom Connectors en Kabels

Stroom Connectors en Kabels SATA stroom connectors hebben 15 pinnen, maar slechts 5 draden. De kleurcode gaat als volgt: I

Oranje. 3,3 V naar pinnen 1, 2, en 3.

I

Zwart. Aarding naar pinnen 4, 5 en 6.

I

Rood. 5 V naar pinnen 7, 8 en 9.

I

I

Zwart. Aarding naar pinnen 10, 11 en 12. Pin 11 kan gebruikt worden om schijfactiviteit te detecteren. Geel. 12 V naar pinnen 13, 14 en 15.



Figuur: SATA stroom en data connectors.



De echte wereld Soms kan je ook een 4-pin Molex connector aansluiten op een SATA drive. Die voorziet wel geen 3,3 V, maar de drive zal dan een circuit bevatten om de stroom om te zetten naar het correcte voltage.


Hot-Swappable

Hot-Swappable

Opmerking Hot-swappable betekent enkel dat je de hardware niet beschadigt wanneer je een onderdeel vervangt. Als je een schijf vervangt terwijl het systeem er data naar schrijft, dan is die data wel corrupt.


Hot-Swappable

Test Jezelf 1. Wat zijn de snelheden van SATA 2 en SATA 3? 2. Welke connectors gebruik je voor SATA?


USB

USB

Bijna elke computer heeft tegenwoordig Universal Serial Bus (USB) poorten. USB 2.0 ondersteunt snelheden tot 480 Mbits/s, en USB 3.0 haalt snelheden tot 5 Gbits/s. USB kabels kunnen tot 5 meter lang zijn en je kan tot 127 toestellen aansluiten op een enkele USB hub.


USB

Figuur: Poorten aan de achterkant van een computer.


USB

Opmerking Het USB logo heeft een cirkel aan een kant, met daartegenover een trident met een cirkel, een pijl en een vierkant. Sommige USB 2.0 punten tonen ook een plusteken om aan te geven dat het over versie 2.0 gaat. USB 3.0 herken je aan de blauwe poort.


FireWire

FireWire

FireWire 400 (1394a) ondersteunt snelheden tot 400 Mbps, terwijl FireWire 800 (1394b) een maximum van 800 Mpbs haalt. Kabels kunnen tot 4.5 meter lang zijn en je kan tot 63 apparaten aansluiten op een FireWire poort. FireWire poorten kunnen 4, 6 of 9 pinnen hebben. De poort in figuur 8 heeft 6 pinnen en voorziet ook stroom voor de aangesloten apparaten. Een 4 pin connector voorziet geen stroom.


eSATA

eSATA Figuur 8 bevat ook een eSATA poort, en je kan zien dat die niet de herkenbare L vorm heeft die je ziet bij interne SATA. Een externe SATA kabel moet beter afgeschermd worden tegen magnetische storing. Je kan dus geen gewone SATA kabel gebruiken. Door een andere vorm te geven aan de connector is het onmogelijk om je te vergissen. Een eSATA kabel kan tot 2 meter lang zijn en je kan er slechts één toestel op aansluiten.


eSATA

De echte wereld Als een eSATA drive niet herkend wordt wanneer je hem aansluit zijn er twee dingen die je kan nakijken. Ten eerste kijk je in de BIOS of de eSATA poort wel ingeschakeld is. Daarna controleer je of de juiste drivers wel geïnstalleerd zijn. Die vind je op de website van de producent.


eSATAp

eSATAp

Figuur: Poorten aan de zijkant van een laptop.


eSATAp

Opmerking Sommige eSATAp kables voorzien 5V en 12V, maar de meeste enkel 5V. Als een apparaat niet werkt, kijk dan na of er 12V nodig is. Als dat zo is kan je een kabel kopen die dat wel voorziet, of je voorziet zelf het apparaat van stroom.


netwerk

netwerk

Figuur: Network attached storage.


netwerk

In figuur 8 zie je een RJ-45 poort waarmee je een computer met een netwerk kan verbinden. Via een twisted-pair kabel sluit je daarmee je computer aan op een netwerk. Network drives hebben ook een RJ-45 poort om ze op het netwerk aan te sluiten. Gebruik deze poorten nooit om de NAS rechtstreeks met je computer te verbinden.


Externe behuizing

Externe behuizing

De echte wereld Een externe behuizing is handig als je bijvoorbeeld data kopiëren van een defecte laptop. Je haalt de schijf uit de laptop en plaatst die in de behuizing. Als je de behuizing daarna aansluit op een werkende computer kan je de laptopschijf gebruiken als een gewone externe schijf.


Externe behuizing

Test Jezelf 1. Wat is de meest gebruikte connector voor externe apparaten? 2. Wat kan je aansluiten op een eSATAp poort?


Solid state drives (SSDs) hebben geen bewegende onderdelen en slaan data geheel elektronisch op. Eigenlijk zijn ze een nog het best vergelijkbaar met een enorme hoeveelheid RAM. Meestal maken ze gebruik van flash-based RAM, het type dat je ook in USB flash drives tegenkomt.


Naast SSD drives en USB flash drives wordt flash geheugen ook gebruikt in digitale camera’s en audio recorders. Daar kan je verschillende types onderscheiden: I I

I

CompactFlash (CF). SD (Secure Digital). SD wordt ontwikkeld door de SD Card Association en wordt vooral gebruikt in draagbare toestellen. Figuur 11 toont een Compact Flash kaart naast een standaard SD kaart. Een SD kaart meet 24x32 millimeter. Je kan er tot 2GB aan data op kwijt. Nieuwere versies zijn SD High Capacity (SDHC) en extended Capacity (SDXC). SDHC kan tot 32 GB aan data opslaan en SDXC heeft een maximum van 2TB. Mini-SD. Dit is een kleinere versie van de SD kaart. Ze meet 21.5x20 millimeter.


Figuur: CompactFlash en SD geheugen.


Hoewel ze stilaan lijken te verdwijnen kom je nog altijd veel optische schijven tegen. Ook hier bestaan er verschillende typen. Sommigen zijn read-only memory (ROM) maar op andere schijven kan je ook schrijven. Opmerking Als je het hebt over disk drives schrijf je disk, met een k. Als je het hebt over optische disc drives en discs, dan is de correcte spelling disc met een c.


Optische Media Type CD-ROM Mini CD-ROM

Capaciteit 700 MB 194 MB

DVD-ROM

4.7 GB

Dual-layer DVD-ROM Blu-Ray Single-layer Blu-ray Dual-layer

8.5 GB 25 GB 50 GB

Opmerking Diameter 12 cm. 6 tot 8 cm. Wordt vooral gebruikt voor drivers of demo software. Dual-sided DVD-ROM voorziet 4.7 GB aan elke kant. Ook hier bestaan Dual-sided versies. Blu-Ray gebruikt een blauwe, CDs en DVDs een rode laser. Vooral voor films. Triple-layer kan 100GB bevatten. Quad-layer 128GB.


Opmerking Je hoort de capaciteit van de verschillende schijven te kennen op het examen.


Combo drives en branders


Optische lezers gebruiken lasers om data te lezen en te schrijven. Het schrijven van data op een disc noemen we branden. Dit is niet altijd mogelijk. CD-ROMs en DVD-ROMs zijn read-only. Je kan de data niet overschrijven. Je kan wel data branden op R, RW en RE discs.



Combo drives en branders I

I

I

R (Recordable). Op een recordable disc kan je een maal schrijven. Ze wordt vooral gebruikt voor backups. Je kan wel schrijven in verschillende sessies, maar het deel van de schijf dat beschreven is kan je niet opnieuw schrijven. De R wordt achter de naam van het medium gezet, zoals in CD-R, DVD-R en BD-R. RW (Rewritable). Dit type kan je meermaals herschrijven. Er bestaan CD-RW’s en DVD-RW’s. RE (Recordable Erasable). Blu-Ray discs gebruiken RE (als DB-RE) om aan te geven dat de disc herschrijfbaar is.



Opmerking CDs en DVDs hebben ook + en - versies, zoals DVD-R en DVD+R. Ze worden door concurrerende bedrijven gaemaakt, maar de meeste branders zullen beide typen ondersteunen. Lezers ondersteunen dikwijls maar één type, dus als je de disk wil gebruiken in een DVD speler dan moet je wel nakijken welk type je nodig hebt.


Snelheid

Snelheid De snelheden van optische drives worden uitgedrukt als veelvouden van een basis snelheid. Die is als volgt: I

CD: 150 KBps

I

DVD: 1.39 MBps

I

Blu-Ray: 4.5 MBps

Een DVD drive kan een snelheid hebben van 24x voor R en 8x voor RW. Dat wil zeggen dat je een recordable disc kan schrijven aan een snelheid van 24 x 1.39 MBps en je een rewritable disc kan schrijven aan 8 x 1.39 MBps.


Installatie

Installatie


Discs verwijderen zonder stroom


Figuur: Een disc verwijderen zonder stroom.



Test Jezelf 1. Hoeveel data kan er op een single-layer Blu-Ray disc? 2. Wat betekent RE op een optische disc?


Tape drives worden gebruikt om backups te maken van grote hoeveelheden data. Een tape drive kan data lezen en schrijven van herbruikbare magnetische tapes.


Deze twee types worden veel gebruikt: I

I

Digital Linear Tape (DLT). DLT kan tot 60 MB/s aan data schrijven en de cartidges kunnen tot 800 GB groot zijn. Linear Tape-Open (LTO). LTO is de nieuwere standaard. De cartidges zijn ongeveer even groot, maar ze zijn sneller en kunnen meer data bevatten. LTO-5, beschikbaar sinds 2010, kan 140MB/s schrijven en tot 1.5TB aan gegevens bevatten.


Floppy disks waren jarenlang de belangrijkste manier om bestanden uit te wisselen. Pas sinds de ontwikkeling van USB flash drives kwam daar verandering in. De oudere 5.25 inch disks waren plooibaar, vandaar de naam ‘floppy’. De meer recente 3.5 inch versie is minder plooibaar. In de originele IBM PC werd een floppy zelfs gebruikt om het systeem te starten. De floppy drive werd aangeduid als drive A. Sommige systemen hadden twee floppy drives: drive A en drive B.


Opmerking Ook al zie je waarschijnlijk nooit nog een computer met een floppy drive, de letters A en B zijn nog steeds gereserveerd voor die drives. De eerste hard disk wordt aangeduid met de letter C.


Floppy drive aansluitingen


Floppy disk drives passen meestal vooraan in de computer. Ze hebben twee connectors: I I

Stroom. Een mini-Molex connector voorziet stroom. Data. De data kabel is een 34-pins ribbon cable. Hij lijkt nogal op de kabel voor PATA drives, maar is iets kleiner.



De echte wereld De data connector voor floppy drives kan ook omgekeerd worden aangesloten. Dit is een van de meest voorkomende fouten bij het aansluiten van een floppy drive. Meestal zal de floppy LED dan blijven branden en wordt de schijf niet herkend.


RAID-0

RAID-0

Figuur: Vergelijking van een enkele disk met RAID-0.


RAID-1

RAID-1

Figuur: Vergelijking van een enkele disk met RAID-1.


RAID-5

RAID-5

Parity Data bit 1 0 0 1 1

Data bit 2 0 1 0 1

Parity 1 0 0 1


RAID-5

RAID-5

Figuur: Een RAID-5 systeem met drie disks.


RAID-10

RAID-10

Figuur: Een RAID-10 array.


RAID en backups

Test Jezelf 1. Noem drie RAID configuraties die de kans op fouten verminderen. 2. Hoeveel schijven heb je minstens nodig in een RAID-5.


Luid klikkend geluid


Dit is nooit goed nieuws. Het geeft aan dat de schijf tijdens het draaien iets raakt dat het niet hoort te raken. De leeskop zal bij de minste afwijking in de rotatie de schijf beschadigen. We noemen dit een hard drive crash. Als je dit hoort, probeer dan zo snel mogelijk een backup van je data te nemen. Het is slechts een kwestie van tijd voor je schijf echt stuk gaat.



De echte wereld Als een schijf fouten begint te maken en je hoort de gevreesde clicks kan je altijd het volgende proberen: verwijder de harde schijf en steek ze in een volledig afgesloten antistatische zak. Die zak steek je een nacht in de diepvries. De volgende dag plaats je de schijf terug in het systeem en neem je dadelijk een backup van de belangrijkste data. (In het beste geval start je het systeem van een andere schijf.) Koude laat metalen objecten iets krimpen. Dit kan genoeg zijn om te voorkomen dat je schijf iets raakt wat het niet hoort te raken. Eens de schijf terug op temperatuur is, zal de fout wel terugkeren. Probeer deze techniek wel enkel als laatste redmiddel.


Read/Write fouten

Read/Write fouten

Indien clusters op een harde schijf falen, dan kan een schijf geen data meer lezen of schrijven op die cluster. Indien je ziet dat een schijf fouten maakt met lezen en schrijven, dan kan je er van uit gaan dat er clusters beschadigd zijn. Je kan dit oplossen met tools zoals Check Disk of chkdsk.


Read/Write fouten

De echte wereld Als je een schijf formatteert dan kan je kiezen tussen een volledige of een snelle format. Een volledige format controleert de clusters op een schijf en markeert foute clusters zodat die niet meer gebruikt zullen worden. Een snelle format doet die controle niet. Het is een goed idee om een volledige format te doen bij de installatie van een nieuwe schijf.


Trage performantie

Trage performantie

De meest voorkomende oorzaak van performantieverlies is fragmentatie. Bestanden worden in het ideale geval op een schijf geplaatst in opeenvolgende clusters, maar als een schijf veel gebruikt wordt, dan zal dat minder en minder lukken. Als delen van een bestand verspreid staan over de hele schijf, dan spreken we van fragmentatie. De meeste besturingsystemen hebben tools om dat op te lossen, zoals Disk Defragmenter of defrag.


Trage performantie

De echte wereld Als je ziet of hoort dat een harde schijf voortdurend bezig is, dan is dat meestal een indicatie dat de disk gefragmenteerd is. Het zou ook kunnen betekenen dat het systeem onvoldoende geheugen heeft.


Bool failure

Bool failure Als een systeem niet wil opstarten of een fout geeft dat het operating system niet gevonden kan worden, dan zou het kunnen dat de opstartschijf stuk is. Als dat het geval is, dan zal je die moeten vervangen en het systeem opnieuw moeten installeren. De meest voorkomende reden is dat het systeem probeert te starten van een disk die niet bootable is. Kijk zeker na of er misschien een CD in de optische drive zit. Kijk ook in de BIOS van welke disks de computer probeert te starten. Als je net kabels of een schijf vervangen hebt, kijk dan na of alle kabels goed aangesloten zijn.


BSOD

BSOD

Een blue screen of death (BSOD) omwille van een harde schijf is eerder zeldzaam. Meestal is dan een driver de oorzaak. Je kan dit oplossen door te starten in Safe Mode en de correcte driver te installeren.


BSOD

Test Jezelf 1. Welke tool kan je gebruiken wanneer een drive lees en schrijf fouten geeft? 2. Welke tool gebruik je als de schijf traag wordt?

Opslagmedia. yvan vander sanden. 5 november 2014

Recommend Documents