Conceptos de discos duros

Una unidad de disco duro o unidad de disco rígido (Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos. Está compuesto de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una lámina de aire generada por la rotación de los discos. Se trata de memoria no volátil que permite múltiples escrituras y lecturas. 

Discos básicos

Los discos básicos contienen volúmenes básicos, como particiones primarias y unidades lógicas en particiones extendidas. Se pueden utilizar discos básicos en equipos portátiles, o cuando vayamos a instalar varios sistemas operativos en particiones diferentes del mismo disco.

Antes del lanzamiento de Windows 2000 eran los únicos que se utilizaban. Un disco básico contiene particiones, también llamadas volúmenes básicos. 

 Los discos básicos utilizan la tabla de particiones. Esta tabla de particiones está almacenada al principio del disco duro, en el sector 0, en lo que se llama MBR (Master Boot Record). En los discos básicos con MBR sólo se pueden crear cuatro particiones primarias, con una unidad lógica cada una de ellas; o  tres primarias y una extendida. Dentro de la partición extendida es posible crear ilimitadas unidades lógicas hasta agotar la capacidad del disco duro. El límite máximo de cada partición de dos terabytes.

Existen discos básicos basados en tablas de particiones GUID menos restrictivas que las basadas en MBR. Las tablas de particiones GUID admiten hasta 128 particiones primarias de 18 exabytes, y no existen particiones extendidas. Para trabajar con particiones GUID y discos GPT es necesario tener hardware de 64 bits.  

Discos dinámicos

Los discos dinámicos contienen volúmenes dinámicos que ofrecen más funcionalidad que los discos básicos, como la posibilidad de crear volúmenes tolerantes a errores. Es posible extender volúmenes dinámicos (excepto volúmenes de inicio o del sistema), volúmenes dinámicos reflejados y agregar nuevos discos dinámicos sin reiniciar el equipo.

En un  dinámico se puede crear RAID por software, Los discos dinámicos aparecieron con W2000 y están más orientados a servidores. Si se convierte de básico a dinámico no se puede volver atrás y será necesario  formatear para volver al tipo básico. Los dinámicos utilizan volúmenes, y los básicos particiones, los dinámicos son un poco más flexibles pues permiten añadirles espacio libre.

Los discos dinámicos tienen características y funcionalidades que no pueden ser utilizadas con los discos básicos. Si con los discos básicos hablábamos de particiones y unidades lógicas, en los discos dinámicos tenemos que hablar de volúmenes dinámicos. Este tipo de volúmenes pueden ser de cinco tipos:

simples

distribuidos

seccionados

reflejados

RAID-5

Volumen simple: Si utilizamos un solo disco para repartir el espacio no asignado, entonces llamaremos al volumen simple. Este tipo de volumen permite ser reflejado, aunque no es tolerante a errores.

Volumen distribuido: Reparte el espacio no asignado en varios discos en una única unidad lógica, esto permite utilizar más eficientemente el espacio disponible y las letras de unidad, este tipo de volumen no puede ser reflejado y no es tolerante a errores, aunque permite extender su tamaño a otras unidades disponibles.

Volumen seccionado: Es una variante del volumen distribuido, utiliza el espacio de varios discos y los convierte en una única unidad lógica. Pero utiliza un tipo especial de formato para escribir en el disco y tiene más rendimiento que el volumen distribuido. Sin embargo, los fallos de escritura suelen ser mayores que en el caso del volumen distribuido.

Se suele llamar RAID-0, no se pueden extender a otros discos dinámicos en caso de que sea necesario y tampoco se pueden reflejar. Es la forma menos fiable de almacenamiento dinámico ya que si uno de los discos contenidos en el volumen seccionado falla, el resto del volumen fallará también.
De todos los tipos de volúmenes dinámicos existentes éste es el que mayor rendimiento ofrece, por lo que es utilizado en sistemas con grandes volúmenes de datos.

Volumen reflejado: Los volúmenes reflejados usan dos copias llamadas espejo, aunque aparecen como una única entidad. Cuando se escribe un dato en el volumen reflejado, inmediatamente se reproduce en las copias espejo.

La fiabilidad de los datos almacenados es mayor. Los volúmenes reflejados funcionan con discos separados, si uno de los discos falla, el sistema puede seguir funcionando con el disco no afectado. Para ello es necesario desdoblar o romper el volumen espejado.  Es importante utilizar discos con las mismas características cuando se creen volúmenes de este tipo y utilizar controladoras independientes para cada disco pues esto aumenta la tolerancia a errores, sobre todo si queremos reflejar volúmenes de sistema o de inicio. También es llamado RAID-1.

Volumen RAID – 5: Este tipo de volumen es tolerante a errores, y se caracteriza por tener sus datos distribuidos en tres o más discos físicos. Al contrario que el RAID-0, se pueden recuperar los datos, en caso de que uno de los discos falle. Este tipo de volumen puede ser también implementado mediante soluciones hardware, con la ventaja de que la implementación hardware ofrece un mayor rendimiento que la implementación del RAID-5 mediante software, ya que éste último sobrecarga el procesador.

Volumen

Un volumen es un dispositivo de almacenamiento, como un disco duro. También se puede referir a parte del almacenamiento en ese dispositivo, ya que es posible dividir el dispositivo en varias áreas. Este almacenamiento es accesible a través de su sistema de archivos. Los volúmenes que se pueden montar son discos duros, unidades USB, DVD-RW, tarjetas SD y otros dispositivos.

Partición

A menudo, un volumen montado se llama partición, aunque no son idénticos. Una partición se refiere a una o más áreas físicas de almacenamiento en una sola unidad. Una vez que la partición se ha montado, se le puede llamar un volumen. Se puede pensar en volúmenes como etiquetas a través de las cuales se accede al almacenamiento funcional de las particiones.

Una partición es una porción de disco duro que funciona como si fuera una unidad físicamente separada. Después de que la partición se formatea y se le asigna una letra de unidad, la partición se denomina unidad.

Como resumen:

Si el disco es básico se crean particiones.

Si el disco es dinámico se crean volúmenes.