Жёсткие диски ATA и SATA применяются на сравнительно недорогих и тихоходных вычислительных системах, т.е. на персональных компьютерах. На серверах и прочих высокопроизводительных машинах традиционно используют более дорогие и быстрые жёсткие диски. В частности- диски с интерфейсом SCSI (по-русски читается "ска-зи").
За время существования SCSI, с 1979 года, было разработано несколько его стандартов. Из них сколько-нибудь современными можно назвать такие:
Название интерфейса
Ширина шины, бит
Количество подключаемых устройств
Мак.длина кабеля, м
Тактовая частота шины
Пропускная способность, Мб/с
Ultra2 Wide SCSI
Ultra3 SCSI (Ultra 160 SCSI), подключается к PCI
Ultra 320 SCSI, подключается к шине PCI‑X 133
Жесткие диски SCSI имеют лучшие характеристики по сравнению с дисками ATA (скорость вращения, время доступа, объём кэша, в них используются более надежные компоненты и их лучше тестируют), но на персональных компьютерах жёсткие диски с интерфейсом SCSI применяются редко ввиду дороговизны. Интерфейс SCSI устарел, жёсткие диски и оборудование (кабели, контроллеры) этого стандарта не производятся.
В настоящее время на производительных компьютерах вместо SCSI используют жёсткие диски с интерфейсом SAS. Он имеет большую пропускную способность – 6 Гбит/с, как SATA-3. В отличие от популярных на ПК дисков SATA-II, жёсткие диски SAS имеют высокие скоростные показатели, высокую надёжность и высокую стоимость. В то время как электронная схема (контроллер) дисков ATA и SATA устанавливается непосредственно на сам диск (снизу), у SCSI и SAS контроллер выполнен в виде отдельной (и дорогой) платы, устанавливаемой в разъём на материнской плате. Таким образом, приобретая жёсткий диск SAS (15 тыс.руб.), необходимо ещё приобретать контроллер SAS, сопоставимый по цене с самим жёстким диском (5 – 16 тыс.руб.).
6.5. Физическая и логическая структура жёстких дисков
Физическая структура жёстких дисков предполагает разбиение диска на рабочие поверхности, дорожки и секторы, номера которых образуют адрес, по которому на диске хранится информация.
Логическая структура жёсткого диска предполагает деление общего дискового адресного пространства на области, каждая из которых хранит специфическую информацию: MBR (Master Boot Record), BR (Boot Record), FAT1 и FAT2, Root Directory и область для данных.
MBR-это главный загрузочный сектор, это первый сектор на диске, с чтения его содержимого начинается работа компьютера при включении или перезагрузке. MBR состоит из двух частей: в первой части записана программа IPL1- Initial Program Loading 1, при выполнении которой компьютер исследует содержимое второй части MBR- таблицу разделов диска Partition Table, в которой указаны номера первого и последнего секторов каждого из разделов диска. Количество разделов может быть от 1 до 4-х, когда диск условно разделён на 4 логических диска. В Partition Table также хранится информация о типе файловой системы раздела и признак того- является раздел загрузочным или нет (хранятся ли на нём файлы операционной системы). Каждый из разделов жёсткого диска содержит сектор BR (Boot Record), две копии File Allocation Table (FAT )- FAT1 и FAT2, корневой каталог Root Directory и область данных.
Сектор BR (Boot Record)- это первый сектор раздела, в котором записана одноимённая программа Boot Record, являющаяся частью операционной системы и предназначенная для запуска на выполнение остальных программ операционной системы, хранящихся на диске. BR имеется во всех разделах жёсткого диска, хотя не все разделы содержат файлы операционной системы, т.е. не все разделы являются загрузочными.
Таблица FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов, хранит записи длиной 16 или 32 бита, хранящие информацию о месторасположении кластеров, на которых записан каждый файл. Если FAT повреждается, то компьютер теряет доступ к файлу и на диске появляются "потерянные кластеры"- т.е. секторы с бесполезной информацией, которую невозможно прочесть.
Root Directory- корневой каталог диска, содержит записи с информацией о каждом файле – имя, тип, объём, дата и время создания, атрибут файла (системный, скрытый, только для чтения, архивный) и хранит указатель на первый кластер файла. Корневой каталог является самым "главным" каталогом в разделе диска, все остальные каталоги располагаются по иерархии ниже его.
Data Area- область для данных- основная область раздела диска, хранит сами файлы.
Физическая и логическая структуры жёсткого диска создаются в процессе форматирования диска. В отличие от дискет, процесс форматирования жёсткого диска разбит на 2 этапа- низкоуровневое форматирование и форматирование высокого уровня. Низкоуровневое форматирование выполняется один раз на заводе-изготовителе. Форматирование высокого уровня выполняется специальной утилитой (сервисной программой). При форматировании диска вся хранящаяся на нём информация уничтожается, поэтому перед выполнением этой операции необходимо скопировать с диска все ценные данные.
