Si funksionon nje Hard Disk

Ne kete udhezues do ju tregojme se si funksionon nje Hard Disk (disk i ngurte). Kjo eshte ajo pjese fizike e kompjutrit, ku ruhen videot, dokumentat dhe gjithcka tjeter. Hard Disku mund te jete mekanik, dmth HDD (hard disk drive) ose SSD (solid state drive). Keta te fundit po zevendesojne HDD sepse kane nje shpejtesi me te larte.

Permbajtja

• Si funksionon nje Hard Disk
  • Karakteristikat fizike
  • Organizimi logjik
• Si funksionon nje Hard Disk i jashtëm
• Si funksionon nje Hard Disk SSD
• Si funksionojnë hard disqet e rrjetit

Si funksionon nje Hard Disk

Tani le te shikojme se si funksionon një hard disk ne detaje. Mund ta mendoni një hard disk si një ose më shumë “pllaka te rrombullakta”, përgjithësisht të bëra prej qelqi, alumini apo edhe një përzierje qeramike dhe qelqi, të pozicionuara paralelisht me njëra-tjetrën dhe të veshura me një material feromagnetik (si kobalti) në të cilin ruhet dhe lexohet të dhënat, në formën e bit (dmth 0 dhe 1), dhe të cilat, falë përdorimit të kokave magnetike që prekin sipërfaqen e diskut dhe ndryshojnë polaritetin e tij, ruajnë informacionin në të.

Sot, ndërfaqja kryesore e përdorur për të lidhur disqet e ngurtë me kompjuterët është Serial Advanced Technology Attachment (SATA), e cila përdor vetëm dy kabllo për të transferuar të dhëna, një për hyrjen (input) dhe tjetrën për daljen (output).

Për sa i përket madhësisë, ekzistojnë hard disqe 2,5 inç dhe 3,5 inç. Të parët përdoren kryesisht në laptopë (të cilët tashmë, pothuajse gjithmonë përdorin SSD dhe jo më disqe mekanikë) pasi janë më të vegjël. Ndersa ato 3.5 janë më të mëdha dhe përdoren kryesisht në kompjuterë desktop (dmth fiks).

Karakteristikat fizike

Hard Disqet mekanike (HDD) dallohen nga faktorë të ndryshëm, të tillë si koha e aksesit ne të dhënat, e cila varet nga shpejtësia e rrotullimit të pllakave (që zakonisht tregohet nga akronimi RPM, dmth rrotullimet për minutë), kapaciteti i ruajtjes dhe shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave. Më lejoni të shpjegoj se çfarë përfaqësojnë.

• Koha e hyrjes: siç u përmend, koha e hyrjes varet nga sa shpejt kokat magnetike janë në gjendje të marrin të dhëna. Sa më shpejt të rrotullohet disku, aq më shpejt koka do të jetë në gjendje të lexojë të dhënat brenda pllakes, pasi kërkohet një rrotullim i plotë i diskut çdo herë për të arritur të dhënat. Në treg ka HDD me shpejtësi të ndryshme rrotullimi: mesatarisht, për përdorim shtëpiak 5400 ose 7200 rpm mund të jenë më se të mjaftueshme, por mund të gjeni disqe me një shpejtësi rrotullimi edhe 15,000 rpm. Koha e hyrjes në disk për të lexuar një të dhënë të vetme korrespondon me disa milisekonda.
• Kapaciteti i ruajtjes: kjo përcakton numrin e bajteve (një bajt përbëhet nga 8 bit) që mund të ruhen në një hard disk. Normalisht, madhësia e HDD-së konsiderohet në rendin e madhësisë së Gigabajtit, por është gjithashtu e mundur të gjenden modele me kapacitet të barabartë me disa Terabajt.
• Shpejtësia e transferimit: me shpejtësi transferimi nënkuptojmë,, sasinë e informacionit që disku mund të lexojë ose shkruajë në një milisekondë dhe ndikohet nga shpejtësia e rrotullimit të diskut dhe nga dendësia e ruajtjes, dmth nga sa të dhëna mund të ruhet fizikisht në një zonë të caktuar të diskut.

Organizimi logjik

Tani le të kalojmë në strukturën logjike të një hard disku, ose më mirë ne file system, që nuk është gjë tjetër veçse metoda e përdorur nga sistemi operativ për të organizuar skedarët brenda memories. Falë tij, sistemi operativ është në gjendje të lexojë dhe shkruajë fizikisht të dhënat në disk, duke i caktuar ato te skedarët në kompjuter. Prsh formatimi është procedura me të cilën behet zero një disk (ose një pjesë logjike të tij, të quajtur ndarje) dhe konfiguroni një file system në të.

Duhet të dini se ekzistojnë lloje të ndryshme file system, me karakteristika dhe performanca të ndryshme, dhe ato ndryshojnë sipas sistemit operativ në të cilin përdoren. Ndër më jetëgjatët dhe më të përdorurit, eshte FAT32, i pajtueshëm me pothuajse çdo pajisje dhe sistem operativ, por tashmë i vjetëruar dhe plot kufizime (nuk ju lejon të ruani skedarë më të mëdhenj se 4 GB); NTFS (New Technology File System) është file system i parazgjedhur per sistemet moderne Windows dhe megjithëse i nënshtrohet fragmentimit, garanton performancë më të lartë se FAT32 dhe nuk ka kufizime të rrepta në madhësinë e skedarëve. 

EXFAT është një evolucion i FAT32 pa kufizime të rrepta në madhësinë e skedareve dhe pa probleme të tepërta të fragmentimit. Eshtë më pak i mbështetur se FAT32, por me më shumë pajtueshmëri leximi dhe shkrimi sesa NTFS; APFS dhe HFS+ janë file system të përdorur nga macOS (të shkëlqyera, por pak të pajtueshme me Windows, përveç nëse instaloni driver të jashtëm), ndërsa EXT2, EXT3 dhe EXT4 janë file system të përdorur nga Linux, gjithashtu mjaft të kufizuara për sa i përket përputhshmërisë në mjedise të tjera por me performancë të shkëlqyer.

Tani do të shpjegojme se cilët janë elementët që përbëjnë strukturën logjike të një hard disk.

• Traccia/Pista: trajtojeni çdo pjatë brenda diskut si një grup unazash koncentrike. Çdo unazë konsiderohet një piste.
• Sektori: disku ndahet më tej në pjese, përgjithësisht me madhësi të ndryshueshme që variojnë nga 32 B deri në 4 KB, të cilat së bashku me pistat përfaqësojnë sektorët e një piste ose anasjelltas.
• Cluster: cluster është grupi i sektorëve ngjitur, pra të pranishëm në të njëjtën pistë dhe ngjitur.
• Cilindri: është bashkësia e të gjitha pistave, me të njëjtën distancë nga qendra, e secilës pllakë.

Këta elementë lejojnë diskun të lexojë të dhëna falë një sistemi koordinativ të quajtur CHS, ose Cylinder -Head-Sector (cilindri, koka dhe sektori).

Si funksionon nje Hard Disk i jashtëm

Në thelb, një hard disk i jashtëm është pothuajse identik me një të brendshëm sepse fizikisht dhe logjikisht ato janë praktikisht e njëjta gjë, megjithatë ka disa dallime thelbësore që i bëjnë të dy sistemet të përshtatshëm për rrethana të ndryshme.

Për sa i përket performancës dhe madhësisë, të dyja nuk ndryshojnë shumë. Për sa i përket lidhjes, megjithatë, ka dallime thelbësore. Në vend të lidhjes SATA, disqet e jashtme përdorin USB, prandaj ato mund të lidhen me çdo kompjuter ose pajisje të pajisur me këtë portë dhe të shkëmbejnë skedarë me të (me kusht që të përdorni një file system të përputhshëm). Në disa raste, në rastin e disqeve të jashtme 3,5 mund të kërkohet edhe lidhja me korentin.

Shpejtësia e transferimit të të dhënave në disqet e jashtme ndikohet gjithashtu nga versioni i USB të përdorur. Shumica e kompjuterëve dhe disqeve mbështesin standardin USB 3.2 i cili premton shpejtësi të transferimit të të dhënave prej 5 Gigabit/s (625 MB për sekondë), por kur lidhen me pajisjet që mbështesin vetëm standardin e vjetër USB 2.0 ato shkojne deri në 480 Mbit/s (60 MB për sekondë). 

Ekzistojnë gjithashtu disqe që mbështesin ndërfaqen Thunderbolt, e cila tani përdoret kryesisht përmes portave të tipit USB-C (ato qe mund të futen në të dy anet), ndërsa në fillim perdoreshin portat Mini DisplayPort (MDP). Kjo ndërfaqe mbështetet nga disa kompjuterë të nivelit më të lartë dhe ofron shpejtësi transferimi të të dhënave deri në 40 Gbit/s (5 GB/s).

Si funksionon nje Hard Disk SSD

Një disk SSD, ose disk me gjendje te ngurtë, është një njësi magazinimi që ndryshon nga hard disk normalë dhe të vjetër falë shpejtësisë dhe performancës më të madhe megjithatë me kapacitetete më të ulëta në raport me çmimin dhe një jetëgjatësi të paracaktuar, sepse ka kufij maksimalë të të shkrimit (edhe pse vështirë për t’u arritur në përdorim standard).

Do të filloj duke ju folur për ndryshimin thelbësor që dallon dy teknologjitë, përkatësisht përdorimi i moduleve të memories flash. Në fakt, HDD përdor koka magnetike për leximin dhe shkrimin e të dhënave, ndërsa SSD, falë kësaj teknologjie flash NAND, të dhënat ruhen brenda qelizave të memories të bëra nga gjysmëpërçues të aftë për të mbajtur ngarkesën elektrike brenda edhe në mungesë të korentit në kompjuter, ashtu si memoriet RAM, me të vetmin ndryshim që kjo e fundit është një memorie e paqëndrueshme, e për pasojë në rast të ndërprerjes së korentit qelizat rivendosen.

Leximi i të dhënave kryhet falë këtij parimi, një kontrollues i brendshëm në disk kujdeset për verifikimin e statusit të çdo qelize, e cila nëse përmban një ngarkesë elektrike do të përfaqësojë një 1, në rast se nuk ka korent, do të jape një 0.

Kjo teknologji është e dëmshme për diskun, duke qenë se me koston e një shpejtësie më të mirë aksesi, falë riprogramimit të vazhdueshëm të qelizave të memories, materiali gjysmëpërçues tenton të konsumohet dhe të humbasë aftësinë e tij për të ruajtur ngarkesën e tij dhe për rrjedhojë të ruajë në mënyrë efektive të dhëna.

Si përmbledhje: SSD-të kanë kufizime (vështirë për t’u arritur edhe me përdorim intensiv), por ato ofrojnë kaq shumë përparësi, në aspektin e performancës, rezistencës dhe prakticitetit, sa që me të drejtë po zëvendësojnë disqet mekanike.

SSD-të e brendshme (ka edhe të jashtem) mund të lidhen nëpërmjet ndërfaqes klasike SATA ose nëpërmjet ndërfaqes shumë më të shpejtë M.2, e cila përdor lidhësit e standardit PCI Express Mini Card.

Ekzistojnë gjithashtu disqe hibride, të quajtur SSHD (Solid State Hybrid Drive), të cilët kombinojnë një pjesë të memories flash me një disk mekanik, në mënyrë që të kombinojnë shpejtësinë e aksesit të të dhënave të një disku të ngurtë me kapacitetin më të madh të një hard disk. Janë ideale për të kursyer disa euro dhe për të mbajtur një pjesë të diskut (atë mekanike) për ruajtjen e të dhënave dhe për të shfrytëzuar shpejtësinë e pjesës SSD për të instaluar sistemin operativ dhe aplikacionet.

Si funksionojnë hard disqet e rrjetit

Ekziston një sistem tjetër për ruajtjen e të dhënave, i quajtur NAS (Network Attached Storage), i cili ju lejon të konfiguroni një server brenda rrjetit në të cilin do të ruani skedarët dhe t’i bëni ato të aksesueshme nga përdoruesit brenda (ose edhe jashtë) rrjetit, duke lejuar gjithashtu kopje rezervë/backup në distancë.

Ai përdor një ose më shumë disqe të ngurtë të brendshëm, në të cilët skedarët ruhen në të gjithë rrjetin, duke lejuar pajisje të ndryshme brenda tij që t’i qasen në çdo kohë. Përdorimet kryesore janë shpërndarja e përmbajtjes multimediale, shikimi i videove nga Smart TV ose telefoni celular, krijimi i një serveri FTP (File Transfer Protocol) për transferimin e skedarëve në distancë ose për kopje rezervë automatike të të dhënave; në këtë rast flasim për sistemin RAID (Rreundant Array of Independent Disks), ose Redundant Set of Independent Disks. Në këtë drejtim, ekzistojnë sisteme të ndryshme RAID qe i gjeni me poshte.

• RAID 0: në këtë rast përdoren dy disqe të ngurtë për të krijuar një disk të vetëm logjik, duke ruajtur të dhënat brenda tij. Në rast se një nga dy disqet do të dështonte, të dhënat do të bëheshin të paarritshme.
• RAID 1: përdor një parim të quajtur pasqyrim, ose pasqyron të dhënat që ruhen në një disk, brenda një tjetri. Ky sistem kërkon dy disqe, në të cilët do të ruhen të njëjtat të dhëna paralelisht, prandaj, nëse njëri nga dy disqet prishet dhe i bën të dhënat të paarritshme, do të ketë një kopje të tyre brenda tjetrit.
• RAID 5: është një përzierje e dy sistemeve të mëparshme, falë përdorimit të një disku të paritetit të tretë, të dhënat e ruajtura janë të sigurta në rast të dështimit të njërit prej driver. Nëse disqet e thyer do të ishin dy, të dhënat do të humbnin.

Ekzistojnë gjithashtu disqe të ngurtë të rrjetit që shiten individualisht dhe të cilët, të lidhur vetëm me ruterin tuaj, ju lejojnë të ndani të dhëna në rrjet. Disa ruter ju lejojnë gjithashtu të transformoni çdo hard disk USB në një disk rrjeti, thjesht duke i lidhur me portën e tyre USB dhe duke aktivizuar ndarjen e të dhënave nga paneli i menaxhimit.