imut

Senin, 15 Oktober 2018

Jenis-jenis Memori Eksternal


A.                     Magenetic Disk



Penerapan Magnetic Disk

Pengertian Magnetic Disk 

Magnetic disk adalah Direct Access Storage Device (DASD) pertama yang dibuat oleh industri komputer Magnetic Disk merupakan piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetasi. Mekanisme baca / tulis yang digunakan disebut head yaitu kumparan pengkonduksi (conducting coil) selama operasi pembacaan dan penulisan, head bersifat stationer sedangkan piringan bergerak-gerak di bawahnya biasanya yang menggantung diatas permukaan dan tertahan pada sebuah bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana head disk menyentuh ke permukaan.


Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording.Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin – cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah.tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. 

Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya, untuk lebih jelas lagi lihat gambar berikut ini :

Blok Atau Sector Pada Magnetic Disk

Karakter Fisik pada Magnetic Disk
Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium.Dalam sebuah pack / tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape.

Banyak track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai 200 – 800 track per-permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap).Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk menyimpan data.

Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.

Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuah controller, access arm, read / write head dan mekanisme untuk rotasi pack. Ada disk drive yang dibuat built-in dengan disk pack, sehingga disk pack ini tidak dapat dipindahkan yang disebut non-removable.Sedangkan disk pack yang dapat dipindahkan disebut removable.

Disk controller menangani perubahan kode dari pengalamatan record, termasuk pemilihan drive yang tepat dan perubahan kode dari posisi data yang dibutuhkan disk pack pada drive. Controller juga mengatur buffer storage untuk menangani masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan mengontrol aktivitas read / write head.

Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per-menit.Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara piringan-piringan pada device.

Kerugiannya bila terjadi situasi dimana read / write head berbenturan dengan permukaan penyimpanan record pada disk, hal ini disebut sebagai head crash.

Komponen pada Magnetic Disk
Hard disk terdiri atas beberapa komponen penting.Komponen utamanya adalah pelat (platter) yang berfungsi sebagai penyimpan data.Pelat ini adalah suatu cakram padat yang berbentuk bulat datar, kedua sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus sehingga memiliki pola-pola magnetis.Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros yang disebut spindle.

Komponen Magnetic Disk


1. Spindle
Hard disk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-keping cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh karena itu harus menggunakan high quality bearing.

Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.

2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)
Pada cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk. Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam hard disk terdapat beberapa cakram magnetik.

Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.

3. Read-write Head
Read-write Head adalah pengambil data dari cakram magnetik.Head ini melayang dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah diberi jarak sehingga umur hard disk lebih lama.

Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.

4. Enclosure
Enclosure adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi melindungi semua bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu, kelembaban dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.

Dalam enclosure terdapat breath filter yang membuat hard disk tidak kedap udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam hard disk karena proses putaran spindle dan pembacaan Read-write head.

5. Interfacing Module
Interfacing modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja bagian dalam hard disk, memproses data dari head dan menghasilkan data yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin.

Cara Kerja Magnetic Disk
1. Representasi Data dan Pengalamatan
Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic tape. Pemanggilan sebuah block adalah banyaknya data yang diakses pada sebuah storage device. Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada main storage computer untuk diakses oleh sebuah program. Kemampuan mengakses secara direct pada disk menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara sequential. Ada 2 teknik dasar untuk pengalamatan data yang disimpan pada disk, yaitu :

Metode Silinder;
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. jadi bila suatu disk pack dengan 200 track per-permukaan, maka mempunyai 200 silinder.

Bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0 – 19 (1 – 20). Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan.

Metode Sektor
Setiap track dari pack dibagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap.Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track dan nomor permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana.

Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama, meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan penyesuaian density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran track. Keuntungan lain pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder) pada file.

2. Movable-Head Disk Access
Movable-head disk drive mempunyai sebuah read/write head untuk setiap permukaan penyimpanan recordnya. Sistem mekanik yang digunakan oleh kumpulan posisi dari access-arm sedemikian sehingga read / write head dari pengalamatan permukaan menunjuk ke track. Semua access-arm pada device dipindahkan secara serentak tetapi hanya head yang aktif yang akan menunjuk ke permukaan.

3. Cara Pengaksesan Record yang Disimpan pada Disk Pack
Disk controller merubah kode yang ditunjuk oleh pengalamatan record dan menunjuk track yang mana pada device tempat record tersebut. Access arm dipindahkan, sehingga posisi read / write head terletak pada silinder yang tepat.

Read / write head ini menunjuk ke track yang aktif. Maka disk akan berputar hingga menunjuk record pada lokasi read / write head. Kemudian data akan dibaca dan ditransfer melalui channel yang diminta oleh program dalam komputer.
ACCESS TIME = SEEK TIME (pemindahan arm ke cylinder)
+ HEAD ACTIVATION TIME (pemilihan track)
+ ROTATIONAL DELAY (pemilihan record)
+ TRANSFER TIME

Seek Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.

Head Activational Time
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan read / write head pada disk ke posisi track yang tepat.

Rotational Delay (Lateney)
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk perputaran piringan sampai posisi record yang tepat.

Transfer Time
Adalah waktu yang menunjukkan kecepatan perputaran dan banyaknya data yang ditransfer.

1. Fixed - Head Disk Access
Disk yang mempunyai sebuah read / write head untuk setiap track pada setiap permukaan penyimpanan, yang mekanisme pengaksesannya tidak dapat dipindahkan dari cylinder ke cylinder.

ACCESS TIME = HEAD-ACTIVATION TIME + ROTATIONAL DELAY + TRANSFER TIME

Banyaknya read / write head menyebabkan harga dari fixed-head disk drive lebih mahal dari movable-head disk drive. Disk yang menggunakan fixed-head disk drive mempunyai kapasitas dansdensity yang lebih kecil dibandingkan dengan disk yang menggunakan movable-head disk drive.

5. Organisasi Berkas dan Metoda Akses pada Magnetic Disk
Untuk membentuk suatu berkas di dalam magnetic disk bisa dilakukan secara sequential, index-sequential ataupun direct.Sedangkan untuk mengambil suatu data dari berkas yang disimpan dalam disk, bisa dilakukan secara langsung dengan menggunakan direct access method atau dengan sequential access method (secara sequential).

Kelebihan dan Kekurangan Magnetic Disk
Keunggulan :
  1. Penyimpanan data pada media ini bersifat nonvolatile, artinya data yang telah disimpan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan.
  2. Data pada media ini dapat dibaca, dihapus dan ditulis ulang.
  3. Media ini mudah digunakan.
Kelemahan :
  1. Musuh utama dari media magnetik seperti disket floppy dan hard disk ialah jamur dan karat. Karena jamur dan karat ini, maka daya tahan atau umur media ini menjadi pendek.
  2. Media magnetik ini ialah bentuknya yang bergaris-garis (track, sector), sehingga kecepatan dan kapasitas simpannya termasuk rendah jika dibanding dengan media optik.

Ø  Floppy Disk


Pengertian Floppy Disk

Floppy Disk adalah sebuah perangkat penyimpanan file/data portable yang jaya pada era tahun 1990-an. Sempat populer karena dapat mengangkut file dari komputer ke komputer lain. Seiring perkembangan zaman Floppy Disk telah bergeser dan berkembang pesat ke teknologi yang lebih maju. Dengan kata lain Floppy Disk merupakan alat bantu bagi pengguna komputer untuk menyimpan data/file yang sangat penting.

Fungsi Floppy Disk

Floppy Disk berfungsi untuk menyimpan data dengan memory terbatas yang hanya mencapai 1.44 Mb saja. Data yang di simpan juga dapat di akses ke komputer lain bertujuan untuk mengangut data di dalam Floppy Disk untuk kemudian dapat di akses isinya.

Sejarah Floppy Disk

Floppy Disk pertama di ciptakan oleh IBM pada tahhun 1967 dan berukuran 8 inch. Kemudian di kembangkan menjadi 5.25 inch. karena sifat kemasan yang fleksibel maka di beri nama disket. Tidak sampai pertengahan era tahun 1980-an Floppy Disk berkembang lagi menjadi 3.5 inch yang kemudian mengontrol pasar sepanjang era 90-an.

Pada tahun 1971 IBM memperkenalkan ” memory disk ” pertama, yang kemudian terkenal dengan floppy disk atau disket. floppy pertama merupakan disk plastik yang di lapisi besi magnetik oksida; data di tulis dan di baca dari permukaan disk. Nama “floppy” di ambil karena sifatnya yang fleksibel.

Ø  Hard Drive IDE

 IDE (Integrated Drive Electronics) adalah sebuah data bus standar pada motherboard komputer untuk media penyimpanan. IDE sendiri didasarkan pada IBM Industri Standard Architecture (ISA) bus 16-bit. Antarmuka IDE didesain untuk perangkat penyimpanan yang dapat diintegrasikan pada disk atau CD-ROM drive.

Walaupun IDE merupakan teknologi yang umum dipakai, namun kebanyakan pengguna menggunakan istilah ini yang mengacu pada spesifikasi ATA.

AHCI (Advanced Host Controller Interface) merupakan sebuah mekanisme hardware yang memungkinkan software (perangkat lunak) dapat terhubung dengan SATA, seperti host bus adapter yang didesain untuk hot-plug dan Native Command Queuing (NCQ) yang dapat meningkatkan kemampuan komputer terutama dalam hal multi-tasking dengan memungkinkan drive untuk menjalankan perintah, membaca dan memproses data secara acak.

AHCI telah didukung oleh sistem operasi seperti Windows Vista dan Linux Kernel 2.6.19.

Ø SCSI disk

SCSI (Small Computer System Interface) adalah jenis interface yang digunakan untuk komponen komputer seperti hard drive, drive optik, scanner dan drive tape. Ini adalah teknologi yang bersaing untuk standar IDE (Integrated Drive Electronics). Sementara teknologi IDE lebih murah dibangun dalam motherboard, SCSI adalah teknologi yang ditambahkan dengan membeli controller SCSI. Kartu SCSI dipasang ke slot PCI internal lalu perangkat SCSI yang kemudian dihubungkan ke kartu ini.
Sebetulnya SCSI adalah teknologi yang lebih cepat lebih kuat daripada IDE, dan secara tradisional telah banyak digunakan di server. Selain dari kecepatan, keuntungan lain dibanding IDE adalah bahwa kartu SCSI dapat menghubungkan 15 atau lebih perangkat dalam sebuah mata rantai. Controller mengenali ID masing-masing perangkat SCSI secara tersendiri, memungkinkan fleksibilitas yang besar terhadap perluasan sistem apapun.
Perangkat SCSI, khususnya hard drive, dirancang untuk digunakan dalam menangani kebutuhan pasar server. Untuk alasan ini, SCSI biasanya dibuat dengan standar yang lebih tinggi dan dengan jaminan lebih baik dari drive IDE dengan kapasitas yang sekelas. Namun, pertambahan kecepatan dan kualitas berbanding lurus dengan harganya. Komponen SCSI secara signifikan lebih mahal dari IDE sepupu mereka.
Salah Satu Contoh SCSI Card Yang Ditancapkan Pada Slot PCI
Sebagai bagian dari teknologi, SCSI telah berkembang dengan varietas yang berbeda dan telah muncul dengan berbagai standar kecepatan. Berbagai versi menggunakan konektor pin yang berbeda. Oleh karena itu, penting agar sesuai dengan controller SCSI yang benar pada SCSI komponen yang diinginkan. Sebagai contoh, jika sebuah drive SCSI Ultra 320, kontroller SCSI-I tidak akan bekerja dengan perangkat itu. Kontroler harus mendukung Ultra 320 agar kompatibel. Berikut adalah daftar versi SCSI dengan tingkat transfer data dalam megabyte per detik (MB / sec):
SCSI-2, Fast SCSI (8-bit Narrow)
to 10 MB/sec
Ultra SCSI (8-bit Narrow)
20 MB/sec
Ultra Wide SCSI (16-bit Wide)
40 MB/sec
Ultra2 SCSI (16-bit Wide)
80 MB/sec
Ultra 160 SCSI (16-bit Wide)
160 MB/sec
Ultra 320 SCSI (16-bit Wide)
320 MB/sec
Untuk server, SCSI dapat menjadi pilihan bagus yaitu RAID (Redundant Array Independent Disk), sebagai drive tambahan yang dapat ditambahkan sesuai kebutuhan. Jika dompet tidak dapat membeli RAID SCSI, SATA RAID merupakan alternatif yang baik dengan harga terjangkau.

B. RAID
RAID merupakan kependekan dari Redundant Array of Independent Disk merupakan teknologi virtualisasi storage yang menggabungkan beberapa hardisk fisik ke dalam sebuah logical unit storage yang memiliki kemampuan data redundancy dan juga performance improvement.
Pengertian data redundancy di sini adalah adanya data-data tambahan yang dituliskan tersebar pada hardisk-hardisk untuk mengkoreksi data ke data yang benar jika ada salah satu hardisk yang rusak. Data disebarkan ke berbagai hardisk dilakukan dengan berbagai cara dan ditujungkkan sebagai level dari RAID. Level RAID ini tergantung dari kebutuhan tingkat redundancy dan kinerja. Pada setiap level menyediakan gol yang berbeda-beda pada reliability, availability, performance dan capacity.
Banyak sistem RAID menjalankan error protection dengan menambahkan data tambahan yang disebut paritas. Dengan adanya paritas ini kita dapat mengembalikan data secara benar jika terjadi kegagalan penulisan data oleh perangkat keras. Kemampuan mengkorekasi data yang salah dan mengembalikan ke data yang benar ini memampukan system memiliki fault tolerance.
Penamaan level RAID dengan menambahkan angka misalnya RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 dan seterusnya. Berikut akan dibahas RAID yang penting saja:
  1. RAID 0
    RAID 0 ini tidak ada redundancy data, jadi kalau ada sektor yang rusak maka data tidak bisa dikembalikan.
         
  2. RAID 1
    RAID 1 menggunakan teknologi mirroring, setiap data disimpan dalam dua hardisk yang berbeda.
      
  3. RAID 5
    RAID 5 ini menggunakan minimal tiga buah hardisk. Pada setiap penulisan data dibuat paritinya, dan parity ini disebar ke semua hardisk. Jika ada kerusakan salah satu hardisk maka data dapat dikembalikan lagi sesuai dengan pariti yang disebar ke hardisk lain. Kalau dua hardisk rusak maka data akan hilang dan tidak bisa dikembalikan
      
  4. RAID 6
    RAID 6 ini menggunakan minimal empat buah hardisk. Pada setiap penulisan data dibuat dua buah paritinya, dan parity ini disebar ke semua hardisk. Jika ada kerusakan salah satu hardisk maka data dapat dikembalikan lagi sesuai dengan pariti yang disebar ke hardisk lain. Kelebihan dari RAID 6 ini adalah dapat mengembalikan data meskipun dua hardisk rusak.

C.                      Optical Disk

Optical Disk adalah media penyimpanan data elektronik yang dapat ditulis dan dibaca dengan menggunakan sinar laser bertenaga rendah. berikut produk - produk atau macam - macam jenis optical disk :
 
Ø  CD : Compact Disk, Suatu disk yang tidak dapat dihapus yang menyimpan informasi audio yang telah di digitasi. System standar menggunakan disk 12 cm yang dapat merekam lebih dari 60 menit waktu putar tanpa terhenti.

Ø  CD-ROM : Compact Disk Read-Only Memori, Disk yang tidak dapat dihapus untuk menyimpan data computer. System standar menggunakan disk 12 cm yang dapat menampung lebih dari 500 Mbyte.

Ø  CD-R : Compact Disk Recordables, Merupakan CD untuk pengguna khusus biasanya untuk master CD dan photo CD, Lapisan reflektif terbuat dari emas sehingga berwarna kuning. Kapasitas sama dengan CD lainnya.
Ø  CD-RW : Digital Vidio Rewritables, Merupakan generasi CD yang dapat ditulis berulang kali namun belum popular saat ini karena masih relative mahal.

Ø  DVD Digital Vesatile Disk, Salah satu jenis CD yang memiliki pita data lebih kecil, spiral data yang lebih rapat sehingga kapasitasnya sangat besar bisa mencapai 4,7GB untuk sisi tunggal dan berlapis tunggal laser optis yang digunakan adalah laser merah yang dapat berukuran lebih kecil dari CD biasa kualitas yang dihasilkan juga lebih baik dari CD model lain.



D. Pita Magnetik

Pita magnetic adalah penyimpan sekunder dengan pengaksesan secara sequential dan biasanya digunakan untuk komputer jenis mini atau mainframe. Media penyimpanan pita magnetik (magnetic tape) terbuat dari bahan magnetik yang dilapiskan pada plastik tipis, seperti pita pada kaset. Pada proses penyimpanan atau pembacaan data, kepala pita (tape head) harus menyentuh media, sehingga dapat mempercepat keausan pita.

Fungsi Pita Magnetic
- untuk media penyimpanan
- untuk alat input/output
- untuk merekam audio, video

Proses Penyimpanannya
- Pada proses penyimpanan atau pembacaan data kepala pita (tape head) harus menyentuh media, sehingga dapat mempercepat kinerja pita.
-  Data pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan driver khusus untuk masing-masing jenis pita magnetik. Karena perekaman dilakukan secara bersamaan, maka untuk mengakses data yang kebetulan terletak di tengah, driver terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga head mencapai tempat data tersebut. Hal ini membutuhkan waktu relatif lama.

Karakteristik Pita Magnetic : 
1. Pita magnetik mempunyai kecepatan putar sebesar 18,75-200 inchi per detik.
2.  Data yang disimpan dalam magnetik tape umumnya data yang tidak memerlukan perubahan atau untuk backup data.
3. Kecepatan baca atau mencatat data pada pita tape tergantung model dan instruksinya, namun dapat diperkirakan antara 15000 sampai 60000 bytes per detiknya.
4. Pita tape terbuat dari bahan campuran plastik dan ferric oxide.

Macam-Macam Pita Magnetik:
  • ·        Reel Tape : Reel tape berupa pita magnetik yang digulung dalam wadah berbentuk lingkaran dan dapat menampung data sebesar 250 MB sampai 8 GB).
  • ·        Tape Catridge (Pita Video/Kaset Video) : tape catridge berbentuk seperti kaset video atau kaset handycam atau bahkan ada yang seperti kaset audio yang banyak ditemui di pasaran. Tape Catridge terdiri dari berbagai macam format, baik dalam format analog maupun digital. Format analog misalnya VHS, S-VHS ataupun format berkualitas broadcast, yaitu : Betacam, Format digital dapat dalam MiniDV, DVC-Pro,DVCAM, HDCAM, Hi8, DVHS, atau format digital untuk kualitas broadcast Betacam Digital.


Keuntungan Pita Magnetik
1. Panjang record tidak terbatas.
2. Density data tinggi.
3. Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah.
4. Kecepatan transfer data tinggi.
5. Sangat efisiensi bila semua atau kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya.

Keterbatasan Pita Magnetik
1. Akses langsung terhadap record lambat.
2. Masalah lingkungan.
3. Memerlukan penafsiran terhadap mesin.
4. Proses harus sequential.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar