memori eksternal

Memori Eksternal

Magnetik Disk

Ø  Disk merupakan sebuah piringan bundar yang terbuat dari logam atau plastik yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi.

Ø  Data direkam di atasnya dan dapat dibaca dari disk dengan menggunakan kumparan pengkonduksi (conducting coil) yang dinamakan head

Ø  Pada operasi penulisan, arus listrik pada head memagnetisasi disk.

Ø  Pada operasi pembacaan, medan magnet pada disk yang bergerak di bawah head menghasilkan arus listrik pada head.

Ø  Selama operasi pembacaan dan penulisan, head bersifat stasioner sedangkan piringan bergerak-gerak di bawahnya.

Organisasi Data dan Pemformatan

Ø  Organisasi data pada piringan berbentuk sejumlah cincin-cincin yang konsentris yang disebut track.

Ø  Masing-masing track lebarnya sama dengan lebar head.

Ø  Track yang berdekatan dipisahkan oleh gap

Ø  Gap bertujuan untuk mencegah/mengurangi error akibat melesetnya head atau interferensi medan magnet.

Ø  Kerapatan (density), dalam bit per inci linear, pada track sebelah dalam lebih tinggi (lebih rapat) dibanding track sebelah luarnya.

Ø  Data disimpan pada daerah berukuran blok yang dikenal sebagai sector.

Ø  Biasanya terdapat antara 10 hingga 100 sector per track.

Ø  Sector-sector yang berdekatan dipisahkan oleh gap-gap intra-track atau inter-record.

Ø  Layout data disk meliputi:

·       Track

·       Inter-track Gaps

·       Kerapatan (density)

·       Sector

Ø  Salah satu contoh pemformatan disk adalah format track disk Winchester (Seagate ST506)

·       Setiap track berisi 30 sector yang panjangnya tetap

·       Masing-masing track berisi 600 byte

·       Setiap sector menampung 512 byte data ditambah informasi kontrol yang berguna bagi disk controller.

Karakteristik

Ada beberapa karakteristik Sistem Disk:

Ø  Gerakan head

·       Fixed head disk Ú terdapat sebuah head baca/tulis per track jadi ada beberapa head baca/tulis per surface. Semua head ditempatkan pada lengan memanjang ke seluruh track.

·       Movable head disk Ú hanya terdapat sebuah head baca/tulis per surface. Lengan dimana head ditempatkan dapat memanjang dan memendek untuk menuju ke salah satu track.

Ø  Portabilitas disk

Disk berada pada sebuah disk drive yang terdiri dari lengan, tangkai yang dapat menggerakkan disk, dan perangkat elektronik untuk keperluan input dan output data biner.

·       Non-removable disk Ú secara permanen berada pada disk drive.

·       Removable disk Ú dapat dilepas dan diganti dengan disk lain.

Ø  Permukaan yang dimagnetisasi

·       Double-sided Ú kedua sisi permukaannya dimagnetisasi

·       Single-sided Ú hanya satu permukaan yang dimagnetisasi (disk bermuka tunggal)

Ø  Banyaknya piringan pada disk drive

·       Single platter

·       Multiple platter

Ø  Mekanisme Head

·       Contact (floopy) Ú terdapat kontak secara fisik antara head dengan medium (disk) selama operasi baca/tulis.

·       Fixed Gap Ú ada jarak yang tetap antara head dengan disk.

·       Aerodynamic Gap (Winchester) Ú ada kertas timah pelindung yang aerodynamis antara head dengan disk sehingga jarak antara head dan disk dapat diperpendek.

Waktu Akses Disk

Ø  Ketika disk drive beroperasi, disk berputar dengan kecepatan tetap.

Ø  Untuk dapat membaca dan menulis, head harus berada pada awal sector dari track yang diinginkan.

Ø  Pemilihan track meliputi perpindahan head pada sistem movable head atau mekanisme elektronis pada head untuk sistem fixed head.

·       Waktu yang diperlukan untuk menempatkan head pada track yang diinginkan dikenal sebagai seek time.

Ø  Sekali track sudah dipilih, sistem akan menunggu sampai sector yang bersangkutan berputar agar sesuai dengan head.

·       Waktu yang diperlukan oleh sector untuk mencapai head disebut rotational latency

Ø  Access time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk berada pada posisi siap membaca atau menulis.

·       Jumlah antara seek time dan rotational latency sama dengan Access time.

RAID (Redundancy Array of Independent Disk)

Ô  RAID (Redundancy Array of Independent Disk) diajukan untuk mendekatkan jurang yang lebar antara kecepatan prosesor dan elektromekanis disk drive yang relatif lambat.

Ô  Strateginya adalah dengan mengganti disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk drive berkapasitas kecil, dan mendistribusikan data sedemikian rupa sehingga memungkinkan akses data dari sejumlah drive secara simultan, yang akan meningkatkan kinerja I/O dan memungkinkan peningkatan kapasitas secara mudah.

Ô  RAID mengatasi permasalahan standarisasi bagi rancangan database dengan disk berjumlah banyak.

Ô  Pola RAID terdiri dari enam tingkat, nol hingga lima.

Tiga karakteristik umum pada Tingkatan RAID, yaitu:

1.    RAID merupakan sekumpulan disk drive yang dianggap oleh sistem operasi sebagai sebuah drive logik tunggal.

2.    Data didistribusikan ke drive fisik array

3.    Kapasitas redundant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoverability data ketika terjadi kegagalan disk.

RAID Tingkat 0

·       RAID tingkat 0 sebenarnya bukan anggota keluarga RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk meningkatkan kinerja.

·       Bagi RAID tingkat 0, data pengguna dan data sistem didistribusi ke seluruh disk pada array.

RAID Tingkat 1

·       RAID tingkat 1 berbeda dengan RAID tingkat 2 sampai 5 dalam cara memperoleh redundansinya.

·       Pada RAID lainnya, beberapa bentuk kalkulasi paritas digunakan untuk mendapatkan redundansi.

·       Pada RAID tingkat 1, redundansi diperoleh cukup dengan cara menduplikasikan seluruh data.

·       Beberapa aspek positif bagi organisasi RAID 1 :

o         Read request dapat dilayani oleh salah satu dari kedua disk yang berisi data yang diminta, yang memiliki seek time plus rotational latency yang minimum.

o         Write request memerlukan kedua strip yang berkaitan untuk di-update, namun hal ini dapat dilakukan secara paralel.

o         Recovery dari kegagalan cukup sederhana. Bila drive mengalami kegagalan, maka data masih dapat diakses dari drive kedua.

RAID tingkat 2

ð  RAID tingkat 2 dan 3 menggunakan teknik akses paralel.

ð  Dalam parallel access array, seluruh anggota disk berpartisipasi dalam mengeksekusi setiap request I/O.

ð  Pemutar setiap drive umumnya disinkronisasikan sehingga seluruh head disk selalu berada pada posisi yang sama.

RAID tingkat 3

ð  RAID 3 diorganisasikan dengan cara yang sama dengan RAID 2, bedanya adalah bahwa RAID 3 hanya membutuhkan disk redundan tunggal, tidak tergantung pada berapa besar array disknya.

ð  RAID 3 menggunakan akses paralel dengan data yang didistribusikan dalam bentuk strip-strik kecil.

ð  Di sini kode error-correcting tidak dihitung.

RAID tingkat 4

ð  RAID tingat 4 dan 5 menggunakan teknik akses yang independen.

ð  Dalam array dengan akses independen, setiap disk anggota beroperasi secara independen, sehingga request I/O dapat dipenuhi secara paralel.

ð  Laju transfer data tinggi

ð  Juga digunakan striping data