De harde schijf
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
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
In eerste instantie heeft de SSD alle functionaliteiten overgenomen van de gewone harde schijf. Het OS heeft eigenlijk niet direct door dat er een SSD gebruikt wordt. Daarom moesten we ook gebruik maken van SSD trimmers die de SSD schijf optimaal ging houden. SSD's verbonden ook gewoon met de SATA poort 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. SSD's werkt met flash geheugen. Dit zijn cellen die een bepaalde spanning krijgen en deze kan 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 iszo slim om een deel van de cellen te gebruiken als SLC. Eens een file niet meer nodig is, zet de BIOS de file op de MLC cellen van de HDD.
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.