Kamis, 16 Desember 2010

Konsep Storage

Struktur disk merupakan suatu hal yang sangat penting bagi penyimpanan imformasi. Sistem modern menggunakan disk sebagai media penyimpanan sekunder. Setelah disk banyak digunakan, tape cendrung digunakan untuk back-up, untuk menyimpan informasi yang tidak sering digunakan sebagai media untuk memindahkan informasi dari satu system kesistem lain dan untuk menyimpan data yang cukup besar bagi system disk. 
Dalam menjalankan proses, selain proses diatur oleh program, pemroses juga memiliki akses ke media penyimpan yang disebut dengan storage. Storage ini berfungsi untuk menyimpan berbagai informasi yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi pemroses, baik untuk penyimpan sementara maupun untuk jangka panjang. Pemroses melakukan tugasnya sesuai dengan kendali yang ada pada program. Proses untuk mengambil data atau menyimpan data pada storage ini dilaksanakan oleh pemroses sesuai dengan perintah yang diterima pemroses dari program yang sedang ia jalankan. 
Bentuk penulisan disk drive modern adalah array satu  dimensi yang besar dari block logika.
Ada dua macam aturan pemetaan (disk data organization), yaitu:
 1. Constant angular velocity (CAV)
Kecepatan bit dari zona terdalam ke zona terluar semakin berkurang, kecepatan rotasi konstan, sehingga aliran data pun konstan. Digunakan pada hard disk.
-   Karakteristik= Kecepatan rotasi tetap (constant RVM), Ukuran block tetap, Jumlah sector tetap
-  Implikasi = Sederhana dalam pengawasan dan pengalamatan, Kecepatan bit pada lintasan (track) semakin keluar semakin berkuran, Umunnya digunakan pada system terdahulu yaitu disk magnetic, Kurang cocok untuk disk kapasitas besar
-   Kapasitas CAP
Block = merupakan data yang ada pada 1 sektor 1 track di suatu permukaan (side)
Rumus  : B = TSb
Keterangan
T = banyak track
S = banyak sector = banyak block tiap track
b = jumlah bit tiap block
B = Total kavasitas data pada disk
-   Waktu akses CAV
3 langkah operasional
ts= Seek time              = waktu memindahkan head pada track yang tepat
tl= Lantency time       = waktu delay untuk menunggu block yang diinginkan dibawah head
tt= Transfer Time      =  Waktu yang dibutuhkan untuk membaca block
tb= Total block access time :   tb=ts +tl +tt
    2. Constant Linear Velocity (CLV)
Kepadatan bit tiap track lama, semakin sebuah track dari tengah disk, maka semakin besar jaraknya, dan juga semakin banyak yang dimilikinya. Digunakan pada CD-ROM dan DVD-ROM.
-  Karakteristik= Lintasan track tidak konsentris, Lintasan berupa spiral, Kepadatan tiap track tetap
-  Implikasi= Penggunaan disk efisient
Host-Attached Storage (HAS) adalah pengaksesan storage melalui port I/O. PC biasanya menggunakan sebuah arsitektur bus I/O yang bernama IDE (Integrated Drive Electronik) atau ATA (AT Attachment). Arsitektur ini mendukung maksimal dua drive per I/O bus. Arsitektur yang lebih baru adalah menggunakan simplified cabling adalah SATA (Serial AT Attachment).
SCSI (Small Computer System Interface) adalah sebuah antar muka bus berkinerja tinggi yang didefinisika oleh panitia ANSI X3T9.2 (American National Standard Institute). SCSI mendukung maksimal 16 device dalam bus.
FC atau fiber channel adalah sebuah arsitekstur seri berkecepatan tinggi yang dapat beroperasi pada serat atau kabel capper 4-konduktor. Mekanisme penyimpanan data yang cocok digunakan pada HAS .
NAS (Network attached Storage) device adalah sebuah system penyimpanan yang mempunyai tujuan khusus yaitu untuk diakses dari jauh malalui data network. Unit NAS biasanya diimplementsikan sebagai sebuah RAID array dengan software yang diimplementasikan Interface Remote Produce Call atau memanggil jarak jauh.
ISCSI adalah protocol NAS terbaru. Protocol ini menggunakan protocol IP network untuk membawa protocol SCSI.
SAN (Storage Area Network) adalah network private (menggunakan protocol storage dari protocol network) yang menghubungkan server dan unit penyimpanan. Keunggulan SAN terletak pada pfleksibelnya. FC adalah interkoneksi SAN yang paling umum.
Pengerjaan pada HardDisk
Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data dalam kapasitas yang besar. Hal ini dilatar belakangi adanya program aplikasi yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi. Tidak hanya itu, harddisk diharapkan juga diimbangi dari kecepatan aksesnya. Kecepatan harddisk bila dibandingkan dengan disket biasa, sangat jauh. Hal ini dikarenakan harddisk mempunyai mekanisme yang berbeda dan teknologi bahan yang tentu saja lebih baik dari pada disket biasa. Bila tanpa harddisk, dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan data kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi. Hal ini tentu saja tidak efisien. Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat bila menggunakan media penyimpanan disket konvensional tersebut. 
Kapasitas   
Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan dramatik dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai harganya oleh para pemakai komputer biasa.piringan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah piringan digunakan sliders sebagai perantaranya.
Proses baca
Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada hard drive untuk direkam, drive tersebut memproses data tersebut menggunakan sebuah formula matematikal yang kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra pada data tersebut.Bit tersebut tidak memakan tempat: Di kemudian hari, saat data diambil, bit ekstra tersebut memungkinkan drive untuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet di dalam drive tersebut. Kemudian, drive tersebut menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter tersebut. Waktu untuk menggerakkan head tersebut dinamakan “seek time”. Saat berada di atas track yang benar, drive menunggu sampai platter berputar hingga sector yang diinginkan berada di bawah head. Jumlah waktu tersebut dinamakan “drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan `latency`, semakin cepat drive tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik drive menentukan bahwa sebuah head berada di atas sector yang tepat untuk menulis data, drive mengirimkan pulsa el ektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang terekam tersebut sekarang mewakili sebuah data. Membaca data memerlukan beberapa proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya. Saat spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector dan track yang tepat berada tepat di atas head pembaca, komponen elektronik drive mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi bit. Saat drive tersebut selesai mengecek error pada bit dan membetulkannya jika perlu, ia kemudian mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.

Mekanisme kerja
Proses baca tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead hardisk melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam platters, dan mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk memiliki “Hard platter” yang berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya cara kerja hard disk adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet. Cara kerja teknik magnet tersebut memanfaatkan Iron oxide (FeO) atau karat dari besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika didekatkan ke medan magnet maka akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut.
Sectors dan Tracks 
Tracks adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar sampai ke dalam.Sedangkan sector adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki jumlah bytes yang sudah diatur. Ada ribuan sector dalam HD
1 sectors normalnya menyimpan 512 byte informasi  

Bahan Pembuat Hardisk 
Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide 
DISK
Setiap media penyimpanan memiliki alat untuk membaca dan menulis yang dikenal dengan nama head (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head/side dibagi menjadi lingkaran-lingkaran konsentris (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head/side dibagi menjadi lingkaran-lingkaran konsentris yang disebut track. Kumpulan track yang sama dari seluruh head yang ada disebut cylinder. Seuatu track dibagi lagi menjadi daerah-daerah yang lebih kecil yang disebut sector.
Struktur dari sebuah cakram penyimpanan data:
(A) track
(B) sektor geometris
(C) track sector
(D) cluster
Beberapa contoh dari media penyimpanan eksternal adalah harddisk, CD-ROM, DVD. Dari perputaran ini, dikenal satuan rotasi disebut RPM (Rotation per minutes). Semakin cepat putaran, maka waktu acces pun semakin cepat , namun semakin besar juga tekanan terhadap piringan sehingga makin besar panas yang dihasilkan. Seperti yang pernah dikatakan, penulisan disk drive modern adalah array satu dimensi logic block yang besar.
1. DISK MAGNETIK (disket)
a. Kondisi fisik, terbuat dari bahan yang dapat menjadi magnet, missal: iron, Oxide, steel, alumunium.
b. Penulisan dan pembacaan magneto resistensi
Pola magnet:
Saat penulisan:
Arahnya berubah dari utara ke selatan, mekanismenya dengan melewatkan secara rotasi disk pada medan magnet yang dibutuhkan oleh kumparan.
Saat pembacaan:
Menggunakan head untuk membaca partikel magnet pada disk.

2. DISK OPTIK (DISC)
a. Kondisi fisik
·         Disk Size           : 86-130 mm
·         Disk Thickness   : 0.6t/1.2t
·         Disk Material      : lastik/glass
b. Optical Head
·         Initialize Head    : CAV, CLV, DBL, CAV-B, CLV-B
·         Wavelength       : 810 nm
·         LD Power             : 150-1000 mW
c. Spindle
·         Clamping method            : air calmp
·         No.of rotations CAV       : 200-6000 rpm
·         No. of rotations CLV       : 2 – 13 m/s
b. Tujuan cara pembuatan disk secara mikroskopis
sinar laser berintensitas tinggi dijatuhkan pada disk yang berputar sehingga terjadi kristalisasi tumpukan zat As yang awalnya pada kondisi tak berbentuk (amorphous) menjadi teratur.
3. CD-ROM
CD-ROM terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Imformasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening.
Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650 Mbyte. Piringan CD yang sering kita lihat di pasaran terbagi menjadi tiga yaitu CD-ROM, CD-R dan CD-RW. Masing-masing mempunyai karakteristik sendiri.
Biasanya piringan CD-ROM berwarna perak. Proses pembuatannya adalah dengan cara menaruh selembar lapisan plastik yang telah disinari oleh sinar laser. Sinar laser itu akan membentuk semacam pit (lubang) berukuran mikro, yang sangat kecil sekali. Lubang-lubang itu akan membentuk deretan kode yang isinya berupa data. Sekali tercipta lubang, maka tidak bisa ditutup lagi. Lalu lapisan plastik itu akan dibungkus lagi oleh plastik cair yang berguna sebagai pelindung dan pemantul. Semua itu prosesnya dilakukan secara bertahap dalam suatu mesin cetakan. Alat cetakan CD-ROM bentuknya mirip cetakan kue martabak manis dan analogi pembuatannya juga mirip seperti itu.
Sesuai dengan namanya ROM (Read Only Memory), data di dalam CD-ROM tidak bisa dihapus sehingga CD-ROM tidak bisa dihapus atau direkam pada alat CD Writer yang biasa kita miliki.
Kualitas CD-ROM ditentukan oleh ketiga lapisan seperti pada gambar. Lapisan pemantul harus mampu memantulkan cahaya yang dipancarkan oleh sinar laser dengan sempurna sehingga informasi yang ada dilapisan data dapat terbaca dengan baik. Sementara lapisan pelindung harus kuat agar lapisan data tidak rusak karena tergores atau kotor.
CD-ROM original umumnya lebih awet daripada CD-ROM bajakan. Karena kualitas lapisan-lapisan pada CD-ROM original sangat kuat dan berkualitas di bawah standar mutu yang dapat diandalkan. Akan tetapi tidak tertutup kemungkinan ada pula CD-ROM bajakan yang berkualias, namun harganya tidaklah murah.

CD-R
Singkatan dari Compact Disc Recordable. Piringan ini umumnya berwarna hijau, tetapi ada yang berwarna biru, merah dan hitam. Proses pembuatannya hampir sama dengan CD-ROM, yaitu dengan cara menaruh selembar lapisan dan plastik. Perbedaannya plastik itu belum disinari oleh laser. Lalu lapisan plastik itu akan dibungkus lagi oleh plastik cair yang berguna sebagai pelindung dan pemantul. Lalu kapan lembaran plastik itu akan disinari laser? Jawabannya nanti pada saat kita hendak merekamnya. Itulah sebabnya C-R disebut juga dengan CD-Blank karena isinya masih kosong.
Menentukan kualitas CD-R juga sama dengan kualitas CD-ROM. Tapi ada yang harus jadi perhatian ekstra, yaitu karena proses rekaman dilakukan setelah CD tercetak dan ada begitu banyak CD-R yang dijual dipasaran, maka kualitas lembaran di dalam CD-R itu harus cocok dengan CD Writernya.
 CD-RW
CD-RW yang merupakan singkatan dari Compact Disc Rewritable adalah sebuah jenis CD yang dapat kita isi sendiri, kemudian isinya dapat kita hapus jika diinginkan. Harga CD-RW biasanya lebih mahal daripada CD-R.
Cara kerja CD-ROM maupun CD-RW sama dengan cara kerja harddisk atau floppy disk drive. Bedanya, bagian yang diputar adalah kepingan CD. Alat pembacanya juga bukan head magnet tetapi sinar laser yang berkekuatan kecil.
                                     
4. DVD (Digital Versatile Disk)
DVD memiliki kapasitas yang jauh lebih besar dari pada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbyte. 1 x DVD-ROM memungkinkan rata-rata transper data 1.321 MB/s dengan rata-rata bus transper 12 MB/s. semakin besar cache (memory buffer) yang dimiliki DVD-ROM, semakin besar penyaluran data yang dapat silakukan.
DVD menyediakan format satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, dan memiliki 6 macam persi yaitu:
·         DVD-R for General, hanya sekali penulisan.
·         DVD-R for Authoring, hanya sekali penulisan.
·         DVD-RAM, dapat ditulis berulang kali.
·         DVD-RW, dapat ditulis berulang kali.
·         DVD+RW, dapat ditulis berulang kali.
·         DVD+R, hanya sekali penulisan.



RANGKUMAN
1.    Bentuk penulisan disk drive modern adalah array satu dimensi yang besar dari block ligika.
2.    CLV (Constant Linear Velosity), kepadatan bit tiap track sama, semakin jauh sebuah track dari tengah disk, maka semakin besar jaraknya, dan juga semakin banyak yang dimilikinya.
3.    CAV (Constant Angular Velosity), kepadatan bit dari zona terdalam ke zona terluar semakin berkurang, kecepatan rotasi konstan, sehingga aliran data pun konstan.
4.    Host-Attach Storage (HAS) adalah pengaksesan storage melalui port I/O.
5.    SCSI (Small Computer system Interface), adalah sebuah antarmuka bus berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh panitia ANSI X3T9.2 (American National Standard Institute) .
6.    FC atau Fiber Channel adalah sebuah arsitekstur seri berkecepatan tinggi yang dapat beroperasi pada serat atau kabel copper 4-konduktor.
7.    NAS (Network-Attach Storage) device adalah sebuah system penyimpanan yang mempunyai tujuan khusus yaitu untuk diakses dari jauh melalui data network.
8.    Satuan kecepatan rotasi pada disk disebut RPM (Rotasion Per Minutes).
9. CD-ROM dan Harddisk berbeda dalam hal bahannya, representasi datanya, bentuk lintasan, dan cara pembacaannya.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar