| Densità di memorizzazione dei piatti di un hard disk Oltre alla velocità di rotazione dei piatti nell'analisi delle prestazioni di un hard disk è necessario considerare attentamente la densità di memorizzazione dei piatti, cioè quanti dati sia possibile immagazzinare per ogni centimetro quadrato di superficie dei piatti stessi. Maggiore è tale valore, più dati possono essere memorizzati a parità di superficie del piatto, più elevate sono le prestazioni velocistiche in lettura e scrittura a parità di velocità di rotazione del piatto (5.400 oppure 7.200 rpm per i più recenti hard disk EIDE). |
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| La formattazione a basso livello di un hard disk Spesso gli hard disk presentano bad sector, cioè settori difettosi che non possono essere utilizzati per la memorizzazione dei dati; è possibile ovviare a questi problemi procedendo con la formattazione del disco. Spesso però tale procedura non permette di ricuperare i cluster danneggiati, pertanto può essere necessario dover intervenire con la formattazione a basso livello dell'hard disk, operazione che porta alla completa ricostruzione delle informazioni magnetiche presenti sul disco. Alcuni bios integrano utility per la formattazione a basso livello; in questo caso, sarà sufficiente entrare nel bios e ricercare l'apposito menù. Più spesso, sarà necessario utilizzare apposite utility sotto DOS; una di queste utility può essere scaricata nella sezione files del sito. Prima di procedere alla formattazione a basso livello è necessario cambiare il "mode" dell'hard disk da "LBA" o "Auto" in "Normal"; tale parametro può essere variato da bios, nel menù "Standard CMOS Setup". Attenzione: sia la formattazione che la formattazione a basso livello comportano la completa distruzione di qualsiasi dato presente sull'hard disk. |
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| Come partizionare un hard disk Se si vuole partizionare, cioè suddividere in unità, un hard disk appena acquistato la prima procedura da fare è quella di prendere un disco floppy di boot, sul quale devono essere caricati come minimo l'interprete dei comandi command.com, i file fdisk.exe e format.exe. Il floppy drive caricherà in memoria il sistema operativo e apparirà la scritta a:\>_ A questo punto si digiti il comando fdisk per entrare nel programma fdisk, che permette di partizionare l'hard disk e renderne avviabile una partizione, primo passo per poter salvare qualsiasi tipo di dato sull'hard disk. Se si utilizza un dischetto di boot creato con Windows 95 OSR 2.1 o versione superiore, fdisk chiederà se si vuole utilizare il supporto per le grandi unità: dietro a questa strana domanda si cela la richiesta di utilizzare la FAT a 32 bit oppure quella a 16 bit, pertanto il consiglio è quello di rispondere si così da utilizzare la FAT a 32 bit. Si entra in un menù testuale a quattro voci e si attivi la prima: crea partizione o unità logica DOS si entra in un secondo menù, dal quale è possibile creare diverse partizioni: partizione primaria: è la parte, per così dire, principale dell'hard disk, quella indicata con la lettera di unità C; se tutto lo spazio a disposizione dell'hard disk viene utilizzato per creare la partizione primaria, si otterrà un'unico volume, appunto di nome C, con capacità pari alla capacità massima dell'hard disk; viceversa se non si impiega il 100% dello spazio a disposizione vi è la possibilità di destinare lo spazio non utilizzato per creare una partizione estesa e, al suo interno, una o più unità logiche. partizione estesa: è tutto lo spazio che non viene utilizzato dalla partizione primaria; all'interno della partizione estesa possono essere create differenti unità logiche. unità logiche: sono una sorta di sotto-partizione della partizione estesa; è possibile crearne una sola (che prenderà quale lettera di unità la D), oppure diverse (con lettere di unità D, E, F, ecc...) fino a saturare tutto lo spazio disponibile nella partizione estesa Fatto questo, fdisk chiederà di specificare quale sia la partizione attiva, cioè quella dalla quale il sistema caricherà i files di avvio del sistema operativo; il consiglio è quello di indicare quale partizione attiva l'unità C. Si esca da fdisk e si riavii il sistema, sempre lasciando il floppy di avvio inserito nel floppy drive; al prompt dei comandi a:\>_ si digiti il comando: format c: /s così da formattare l'unità C e renderla avviabile (il comando /s serve proprio a questo), così che non serva più utilizzare il floppy di boot; fatto questo, si formattino le altre unità eventualmente create in precedenza utilizzando il comando format ma senza il comando /s, si tolga il floppy disk e si riavii il sistema. Ora il prompt dei comandi sarà c:\>_ indicando che si stanno leggendo dati dalla partizione C dell'hard disk e non più dal floppy drive; si installino i driver del lettore CD-Rom, si riavii il sistema e si poceda all'installazione del sistema operativo, che presumibilmente sarà Windows 95 oppure Windows 98 (per coloro che vogliono installare Windows NT 4 la procedura è un filo differente, in quanto è necessario indicare il lettore di CD-Rom come unità di boot e non il floppy drive, nonché tralasciare tutta la parte su fdisk e formattazione delle unità fino a qui illustrata in quanto tali operazioni vengono eseguite durante l'installazione di Windows NT4). |
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| Che cosa è il File System? Un hard disk nuovo è pre-formattato, cioè incorpora le informazioni su cilindri, tracce e settori; per poterlo utilizzare è necessario formattarlo, ma prima di fare questo è indispensabile partizionarlo (una o più partizioni) e scrivere su esso le informazioni della(e) partizione(i) e del boot sector. Queste operazioni prendono il nome di file system, cioè sistema attraverso il quale i dati vengono scritti sul disco. Il file system è diverso in base al tipo di sistema operativo che viene utilizzato: F.A.T.12/16bit per MS-Dos fino alla versione 7.0 e per Windows 95 release B esclusa; F.A.T. 32bit per Windows 95 Release B (4.00.950 B); NTFS per Windows NT; HPFS per OS/2. |
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| FAT a 16 bit: che cosa è? Con la F.A.T. (File Allocation Table) a 12/16 bit si possono gestire fino a 65.526 cluster per ogni partizione; visto che un cluster può avere dimensione massima di 32 Kbyte, si possono creare con questo file system partizioni fino a 2 Gbyte di dimensione. Il problema è che, essendo limitato il numero di cluster che si possono creare, qualora la partizione superi la dimensione di 512 Mbyte ogni singolo cluster sarà grande più di 8 Kbyte, comportando un notevole spreco di spazio (è necessario sapere che un file di dimensioni minori di un cluster lo occupa per intero, rendendo inutilizzabile lo spazio extra che rimane all'interno del cluster: un file di 1 byte, pertanto, occupa comunque per intero un cluster da 8 Kbyte di spazio): più la partizione è ampia, maggiore sarà la perdita di spazio. Una soluzione può essere quella di creare più partizioni di 300-500 Mbyte al massimo: si avranno cluster di dimensione compresa tra i 4 e gli 8 Kbyte, limitando gli sprechi. La soluzione migliore, comunque, per evitare la perdita di spazio è quella di passare alla F.A.T. a 32 bit.
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| E la FAT a 32 bit utilizzata da Windows 95 OSR2 in poi? Con questo file system possono essere indirizzati fino a 268.435.456 cluster, permettendo di gestire partizioni di 8 Gbyte con cluster di 4 Kbyte; la partizione più grande che può essere gestita è pari a 2 Tbyte (2048 Gbyte), ma ci vorrà ancora qualche anno prima di raggiungere tali dimensioni. Le unità formattate con tale file system sono accessibili solo utilizzando Windows 95 Release B (4.00.950 B) e da Windows 98, mentre unità formattate con F.A.T. a 16bit possono essere lette anche da Windows NT (naturalmente queste ultime possono essere utilizzate con Windows 95 Release B). Il sistema operativo Windows 2000 vede entrambi i tipi di partizioni. Pare che gli hard disk formattati con questa F.A.T. abbiano un piccolo decadimento delle rpestazioni rispetto alla F.A.T. 12/16, probabilmente dovuto al maggior numero di cluster che l'elettronica dell'hard disk deve gestire, ma ritengo che i vantaggi in termini di spazio risparmiato siano tali da compensare abbondantemente questo calo di prestazioni. |
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| Cosa è la tecnologia RAID? Pensando all'archiviazione dei dati su supporti magnetici quali gli hard disk, tre sono le problematiche che si possono presentare: capacità: la richiesta di maggiore capacità di archiviazione è un problema quotidiano per la maggioranza degli utenti di PC; la soluzione può essere vista nell'acquisto di un unico hard disk di maggiori dimensioni (i produttori rilasciano costantemente nuove versioni, sempre più capienti, dei propri hard disk) oppure nell'affiancare uno o più nuovi hard disk all'unità (o alle unità) già installate nel sistema; prestazioni velocistiche: l'utilizzo di applicazioni sempre più esigenti in termini di risorse di sistema richiede di impiegare hard disk dalle elevate prestazioni velocistiche. Le performances di un hard disk sono funzione di numerosi fattori, tra i quali la velocità di rotazione dei piatti (espressa in rpm, giri al minuto) e la densità di memorizzazione dei piatti (cioè quanti mbytes di informazioni possono essere memorizzate sui piatti per centimetro quadrato). sicurezza dei dati: un hard disk deve garantire, oltre alla capacità di memorizzazione e a prestazioni velocistiche nella lettura e scrittura dei dati, una elevata sicurezza dei dati, cioè che vengano minimizzati i rischi di perdite di informazioni. In generale vale la regola secondo la quale più un disco è recente, maggiori sono le tecnologie in esso applicate per la sicurezza dei dati memorizzati. La tecnologia RAID (Redundant Array of Independent Disks) permette, in modi differenti, di intervenire su ognuno di questi aspetti. Con il termine RAID si intende la configurazione di due o più hard disk, possibilmente identici quanto a capacità di memorizzazione e tecnologia, portati a lavorare in modo sincrono, cioè legato l'uno all'altro. Tale legame può essere di forme differenti, esemplificate dalle modalità di configurazione RAID disponibili: - RAID 0: nota anche come striping, è quella modalità che permette di "legare" tra di loro differenti dischi, facendoli vedere dal sistema come un'unica unità anche se fisicamente composta da due o più dischi. Si tratta del processo inverso rispetto al partizionare in modo multiplo un'unità: mentre in quel caso si hanno differenti partizioni, quindi unità magnetiche, utilizzando una sola unità fisica, con lo striping si ottiene un'unica unità magnetica (anche se è sempre possibile crearne più di una, partizionando) congiungendo differenti unità fisiche. Il vantaggio del RAID 0 è quello di permettere un aumento delle capacità di memorizzazione, continuando a vedere i dispositivi di memorizzazione come un'unica unità magnetica (cosa impossibile da ottenersi affiancando due hard disk non in configurazione RAID). Utilizzando lo striping la capacità dei dischi utilizzati è sempre pari a quella del più piccolo; se, ad esempio, si connettessero in striping RAID 0 tre hard disk, rispettivamente da 4, 5 e 7 Gbytes, si otterrebbe un'unica unità di capacità pari a 12 Gbytes (3x4 Gbytes), perdendo pertando 4 Gbytes di spazio; vantaggio di questa configurazione è però nel fatto che i trasferimenti in lettura sequenziale (sustained data transfers) sono effettuati in modo più performante rispetto alla configurazione non RAID. Secondo tipo di configurazione RAID 0 è quella spanning, con la quale viene utilizzata tutta la capacità dei dischi collegati (nell'esempio precedente si ottiene un'unità di 16 Gbytes) ma perdendo i vantaggi prestazionali nei trasferimenti in lettura sequenziale di dati propri della modalità striping. - RAID 1: noto anche come mirroring, in questa modalità i dati vengono scritti su entrambi i dischi, così che uno sia copia speculare dell'altro; qualora dovesse esserci qualche problema e/o errore di scrittura-lettura, oppure ancora perdita di dati, il sistema andrà a ricuperare le informazioni sull'altro hard disk, così da garantire la continuità delle operazioni. Questa modalità massimizza la sicurezza dei dati ma porta quali inconvenienti prestazioni ridotte (sono pari a quelle di un singolo disco connesso al controller) e spreco di spazio (se sono configurati in mirroring due hard disk da 10 Gbytes ciascuno, il sistema vedrà il tutto come un'unica unità magnetica da 10 Gbytes). - RAID 0+1: tale modalità unisce i vantaggi del mirroring con quelli dello striping; due hard disk sono connessi tra di loro in modalità striping, mentre altri due dischi ne formano il mirror. Questa soluzione permette di ottenere le elevate prestazioni proprie dello striping unitamente alla sicurezza per i dati propria della modalità mirroring. - RAID 5: in questa configurazione due hard disk contengono i dati, mentre il controller calcola attraverso una specifica espressione matematica quella che è chiamata la copia di parity; quest'ultima contiene quelle informazioni necesarie a riscrivere le informazioni su uno dei due dischi qualora, per un qualsiasi motivo, dovessero essere danneggiate e/o perse. La copia di array viene distribuita su tutti i dischi che compongono la catena RAID. Da segnalare che con la modalità RAID 1, in caso di rottura di un disco è possibile, a sistema funzionante, provvedere alla sostituzione dell'hard disk danneggiato, senza perdita di dati e necessità di spegnere e/o riavviare il sistema; questa funzione, nota come swapping, permette di garantire continuità nel funzionamento, caratteristica apprezzata in particolari contesti quali quelli delle workstation, nei quali è importante che il sistema non si fermi. |
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