De harde schijf: verschil tussen versies
Geen bewerkingssamenvatting |
Geen bewerkingssamenvatting |
||
| (23 tussenliggende versies door dezelfde gebruiker niet weergegeven) | |||
| Regel 1: | Regel 1: | ||
De uitgebreide informatie van je [https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive hier] vinden. Ik bekijk maar kort een aantal zaken die ik interessant vind en mijn verhaal ondersteunen. | De uitgebreide informatie van je [https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive hier] vinden. Ik bekijk maar kort een aantal zaken die ik interessant vind en mijn verhaal ondersteunen. | ||
=opbouw= | =opbouw= | ||
[[Bestand:HDD.jpg|right|200px|De harde schijf]] | |||
Een harde schijf bestaat zoals de naam het zegt uit een harde schijf, | Een harde schijf bestaat zoals de naam het zegt uit een harde schijf, | ||
De ronde 'harde' schijf in het midden is gecoat met magnetisch materiaal. Een schrijf/leeskop schrijft of leest de 1'tjes en 0'etjes die op de magnetische laag staan. Dit schrijven en lezen moet georganiseerd zijn want je moet de files ook gemakkelijk kunnen terugvinden. Over het algemeen staat de naam van de file in een tabel en verwijst de tabel naar de plaats waar de 1'tjes en 0'etjes staan. | ==Magnetische schijf== | ||
De ronde 'harde' schijf in het midden is gecoat met magnetisch materiaal. Een schrijf/leeskop schrijft of leest de 1'tjes en 0'etjes die op de magnetische laag staan. Dit schrijven en lezen moet georganiseerd zijn want je moet de files ook gemakkelijk kunnen terugvinden. Over het algemeen staat de naam van de file in een tabel en verwijst de tabel naar de plaats waar de 1'tjes en 0'etjes staan. Er kunnen meerdere schijven zijn. | |||
Op oudere harde schijven worden de gegevens nog weggeschreven in disk, cylinder, section. Nu hebben alle schijven een LBA nummering Dit is een logisch nummering die niet meer representatief is voor de plaats op de disk. | |||
==schrijfkop== | |||
Deze kop beweegt zeer nauwkeurig over de harde schijf en schrijft/lees de bits en bytes. Deze kop wordt veilig geparkeerd als de schijf wordt uit gezet. | |||
==bios== | |||
Elke harde schijf heeft een moederbordje met de controller. Dit is zo goed als uniek per harde schijf. De bios staat in voor de vertaling van de schrijf- en leescommando's van het OS. Hierop is ook het cache geheugen van de HDD. | |||
De bios gaat ook aan error controle (en correctie doen). Als een sector moeilijk begint te doen wordt de data ergens anders weggeschreven en probeert de harde schijf de sector te herstellen. Lukt dit niet wordt de sector als 'bad' aangeduid. Via SMART wordt bijgehouden hoeveel sectoren er slecht zijn en eens over een limiet, rapporteert de hardschijf dat hij kapot is. | |||
Het kan natuurlijk ook voorkomen dat er niet wordt gedetecteerd dat een sector kapot is en dan krijg je een probleem | |||
=aansluiting= | |||
Harde schijven worden verbonden met het moederbord met oa de volgende interfaces: | |||
*ATA: oude aansluiting (wordt ook soms IDE genoemd) | |||
*SATA: nieuwe opvolger van ATA. Bestaat in SATA 150, 300, 600, M2 (16 Gb). | |||
*SCSI: oude aansluiting (vaak bij servers gebruikt) | |||
*SAS: Serial atached SCSI, opvolger van SCSI en hierop kunnen vaak SATA harde schijven aangesloten worden. | |||
*FC: fibre channel, zeer performante interface voor servers en SAN's. | |||
De harde schijven waar we nu het meeste mee zullen werken voor NAS'en zijn SATA harde schijven. De standaard snelheid is nu 600 Mb/s. | |||
=Master Boot Record (MBR) of GUID Partition Table (GPT)= | |||
Dit is de eerste file die bepaald hoe de harde schijf is ingedeeld. De indeling gebeurd met primaire partities en logische partities. MBR is de "oude" manier en is gelimiteerd tot 4 TB, GPT is de opvolger en kan met grotere HDD's werken. Eens je de hard schijf hebt ingedeeld in partities, kan je formateren met een bestandssysteem (FAT, NTFS, EXT3, EXT4, ..). Dit bestandssysteem gaat bijhouden waar de bestanden fysiek op de harde schijf terecht komen. Wij zullen bij NAS'sen vaak te maken hebben met EXT4. | |||
=[https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_drive SSD]= | |||
De SSD is een Solid State Disk, zo genoemd omdat er geen bewegende onderdelen in zitten. Ze hebben veel hogere lees en schrijfsnelheden (meestel rond de factor x10). SSD's worden gewoon met de SATA poort verbonden op het moederbord. Maar deze tijd is inmiddels ook gedaan, want tegenwoordig kunnen we hogere snelheden bereiken via M.2 slot of een NVME slot. De commando's voor schrijven en lezen zijn niet anders bij een SSD, we kunnen HDD's gewoon vervangen door SSD's. Bij oudere OS'en moeten we extra software draaien om een SSD 'gezond' te houden. | |||
SSD's werken met flash geheugen. Dit zijn cellen die een bepaalde spanning krijgen en deze kunnen uitgelezen worden. In het begin had een SSD 'SLC' (single level (één niveau), nu gaat men in diezelfde cel 'MLC' steken, Multi level cell (meerdere niveaus). Dit vertraagd het lezen en schrijven enorm, maar de BIOS (van de SSD) is zo slim om een deel van de cellen te gebruiken met SLC als een soort cache (geen RAM). Als een file vaak wordt opgeroepen, blijft deze file in cache zitten. Wordt een file niet vaak opgeroepen, verplaatst de file naar het 'trage' MLC geheugen. | |||
De flash cellen van de SSD gaan ooit kapot, hier kunnen we niets aan doen. Er zit een tellertje op het aantal read en write bewerkingen. De bios gaat cellen die hun waarde verliezen uitschakelen. Hierdoor verliezen de schijven een stuk van hun capaciteit, maar hiermee is rekening gehouden bij de productie en de SSD's hebben extra cellen voorzien ter vervanging. | |||
We kunnen in NAS'sen vaak een SSD cache steken om de snelheid te boosten... Let er dan op dat je een server grade SSD kiest (±400 EUR). Anders kies je er beter geen. | |||
=belangrijke getallen= | |||
Bij harde schijven zijn de volgende gegevens belangrijk om in het oog te houden: | |||
*schrijfsnelheid: hoe hoger hoe beter, dit is oa afhankelijk van het toerental van de schijf | |||
*leessnelheid: hoe hoger hoe beter. | |||
*access tijd: de tijd die gemiddeld nodig is om een file op te zoeken op de schijf. Hoe lager hoe beter. | |||
*cache geheugen: eigenlijk is dit getal niet belangrijk... Het helpt wel in de algemene werking van de HDD, maar dit is afhankelijk van de bios en de fabrikant. | |||
[{{fullurl:{{FULLPAGENAME}}|action=pdfbook}} download this selection of articles as a PDF book] | |||
Huidige versie van 10 feb 2019 om 01:08
De uitgebreide informatie van je hier vinden. Ik bekijk maar kort een aantal zaken die ik interessant vind en mijn verhaal ondersteunen.
opbouw
Een harde schijf bestaat zoals de naam het zegt uit een harde schijf,
Magnetische schijf
De ronde 'harde' schijf in het midden is gecoat met magnetisch materiaal. Een schrijf/leeskop schrijft of leest de 1'tjes en 0'etjes die op de magnetische laag staan. Dit schrijven en lezen moet georganiseerd zijn want je moet de files ook gemakkelijk kunnen terugvinden. Over het algemeen staat de naam van de file in een tabel en verwijst de tabel naar de plaats waar de 1'tjes en 0'etjes staan. Er kunnen meerdere schijven zijn.
Op oudere harde schijven worden de gegevens nog weggeschreven in disk, cylinder, section. Nu hebben alle schijven een LBA nummering Dit is een logisch nummering die niet meer representatief is voor de plaats op de disk.
schrijfkop
Deze kop beweegt zeer nauwkeurig over de harde schijf en schrijft/lees de bits en bytes. Deze kop wordt veilig geparkeerd als de schijf wordt uit gezet.
bios
Elke harde schijf heeft een moederbordje met de controller. Dit is zo goed als uniek per harde schijf. De bios staat in voor de vertaling van de schrijf- en leescommando's van het OS. Hierop is ook het cache geheugen van de HDD.
De bios gaat ook aan error controle (en correctie doen). Als een sector moeilijk begint te doen wordt de data ergens anders weggeschreven en probeert de harde schijf de sector te herstellen. Lukt dit niet wordt de sector als 'bad' aangeduid. Via SMART wordt bijgehouden hoeveel sectoren er slecht zijn en eens over een limiet, rapporteert de hardschijf dat hij kapot is.
Het kan natuurlijk ook voorkomen dat er niet wordt gedetecteerd dat een sector kapot is en dan krijg je een probleem
aansluiting
Harde schijven worden verbonden met het moederbord met oa de volgende interfaces:
- ATA: oude aansluiting (wordt ook soms IDE genoemd)
- SATA: nieuwe opvolger van ATA. Bestaat in SATA 150, 300, 600, M2 (16 Gb).
- SCSI: oude aansluiting (vaak bij servers gebruikt)
- SAS: Serial atached SCSI, opvolger van SCSI en hierop kunnen vaak SATA harde schijven aangesloten worden.
- FC: fibre channel, zeer performante interface voor servers en SAN's.
De harde schijven waar we nu het meeste mee zullen werken voor NAS'en zijn SATA harde schijven. De standaard snelheid is nu 600 Mb/s.
Master Boot Record (MBR) of GUID Partition Table (GPT)
Dit is de eerste file die bepaald hoe de harde schijf is ingedeeld. De indeling gebeurd met primaire partities en logische partities. MBR is de "oude" manier en is gelimiteerd tot 4 TB, GPT is de opvolger en kan met grotere HDD's werken. Eens je de hard schijf hebt ingedeeld in partities, kan je formateren met een bestandssysteem (FAT, NTFS, EXT3, EXT4, ..). Dit bestandssysteem gaat bijhouden waar de bestanden fysiek op de harde schijf terecht komen. Wij zullen bij NAS'sen vaak te maken hebben met EXT4.
SSD
De SSD is een Solid State Disk, zo genoemd omdat er geen bewegende onderdelen in zitten. Ze hebben veel hogere lees en schrijfsnelheden (meestel rond de factor x10). SSD's worden gewoon met de SATA poort verbonden op het moederbord. Maar deze tijd is inmiddels ook gedaan, want tegenwoordig kunnen we hogere snelheden bereiken via M.2 slot of een NVME slot. De commando's voor schrijven en lezen zijn niet anders bij een SSD, we kunnen HDD's gewoon vervangen door SSD's. Bij oudere OS'en moeten we extra software draaien om een SSD 'gezond' te houden.
SSD's werken met flash geheugen. Dit zijn cellen die een bepaalde spanning krijgen en deze kunnen uitgelezen worden. In het begin had een SSD 'SLC' (single level (één niveau), nu gaat men in diezelfde cel 'MLC' steken, Multi level cell (meerdere niveaus). Dit vertraagd het lezen en schrijven enorm, maar de BIOS (van de SSD) is zo slim om een deel van de cellen te gebruiken met SLC als een soort cache (geen RAM). Als een file vaak wordt opgeroepen, blijft deze file in cache zitten. Wordt een file niet vaak opgeroepen, verplaatst de file naar het 'trage' MLC geheugen.
De flash cellen van de SSD gaan ooit kapot, hier kunnen we niets aan doen. Er zit een tellertje op het aantal read en write bewerkingen. De bios gaat cellen die hun waarde verliezen uitschakelen. Hierdoor verliezen de schijven een stuk van hun capaciteit, maar hiermee is rekening gehouden bij de productie en de SSD's hebben extra cellen voorzien ter vervanging.
We kunnen in NAS'sen vaak een SSD cache steken om de snelheid te boosten... Let er dan op dat je een server grade SSD kiest (±400 EUR). Anders kies je er beter geen.
belangrijke getallen
Bij harde schijven zijn de volgende gegevens belangrijk om in het oog te houden:
- schrijfsnelheid: hoe hoger hoe beter, dit is oa afhankelijk van het toerental van de schijf
- leessnelheid: hoe hoger hoe beter.
- access tijd: de tijd die gemiddeld nodig is om een file op te zoeken op de schijf. Hoe lager hoe beter.
- cache geheugen: eigenlijk is dit getal niet belangrijk... Het helpt wel in de algemene werking van de HDD, maar dit is afhankelijk van de bios en de fabrikant.