Bundan çok değil, on yıl önce sabit diskler 40 MB ‘lar civarında kapasiteye sahip, hantal, bu günün birçok teknolojisinden yoksun, oldukça pahalı cihazlardı…
Oysa şimdi kullandığımız sabit diskler, o zamanlar düşünemeyeceğimiz kadar büyük, hızlı ve becerikliler. Üstelik her tür bilgiyi onlar sayesinde depoluyor onlar sayesinde işliyoruz. Bu sebeple onları biraz daha yakından inceleyeceğiz.
Hard diskler yaklaşık 25 yıldan beri bilgisayar dünyasında kullanılmaktalar. Aslında bu küçük pandora kutuları halen ilk keşfedildikleri zaman bulunan basit mekanizmalarla çalışıyorlar. Fakat bu günün sabit diskleri tabii ki eski sabit disklerden daha farklı ve gelişmiş durumda. Bu gün alabileceğiniz sabit diskler, eski sabit disklerden daha karışık ve daha fazla teknolojik gelişmeyi barındırıyorlar. Bu nedenle dikkat etmeniz gereken detayların sayısı bir hayli fazla. Bu yüzden temelden,yazma&okuma işleminden başlayarak bu küçük kutuların içini tanıyacağız. Hard disklerinizin aslında oldukça karmaşık ve hareketli bir dünya olduğunu görecek ve halen basit ama kusursuza yakın mekanizmalarla yaşadıklarına şahit olacağız.
Diskler Nasıl Çalışıyor ?
Sabit Disklerin temel görevleri, üzerlerine yazılan bilgiyi tutmak ve istenildiği zaman bu bilgileri geri vermektir. Peki sabit diskler bu bilgileri üzerlerinde nasıl depo ederler? Temelde sabit diskleriniz basit birer mıknatıstır. Ve üzerlerine veriler yazıldıkça bu mıknatısın kutupları değişir. Sabit diskinizin içini açtığınızda içinde altı ya da yedi adet siyah renkli ve görünümü CD ‘ye benzeyen plakalar görürsünüz. Bu plakalar verilerinizin tutulduğu küçük kayıt ortamlarıdır. Plakalar milyarlarca küçük parçadan oluşur. Bu parçalara yakından (mikroskopla) bakıldığında balık pullarına benzerler ve her biri birbirinden bağımsız birer mıknatıstır. Bir tabaka üzerinde ****lden yapılarak birleştirilmiş milyonlarca mıknatıs… Amaç bu mıknatısları üzerlerinde kendi verilerimizi kayıt edip, onlardan aynı verileri değiştirmeden okuyabilmektir. Bunu başarmak için bu mıknatıslar verilerimizi bir şekilde temsi etmek zorundadırlar. Bu fikri gerçekleştirmek için mıknatısların temel özelliklerinden biri olan kutuplanmadan yararlanılmıştır. Bildiğiniz gibi mıknatısların artı ve eksi kutupları bulunur. Eğer biz bazı mıknatısları daha güçlü mıknatısların etkisiyle farklı yönlere bakacak şekilde kutuplayabilirsek bu mıknatıslar farklı birer sembol olarak kullanılabilir. Yani eğer mıknatısınızın kutuplarında artı kutup örneğin sağ tarafa bakıyor ve diğer mıknatısınızın artı kutbu onun hemen yanındayken sol tarafa bakıyorsa farklı şeyleri sembolize edebilirler. Yine aynı mantıkla belli bir tarafa doğru kutuplanmış olan mıknatıslar 1 rakamını ve ters yöne doğru kutuplanmış olan mıknatıslar da 0 rakamlarını temsil edebilir. Bu da bilgisayarımızın çalışma sisteminin temelini oluşturan ikili sayı düzenini göstermek için yeterli bir yoldur.
Bunu keşfeden mühendisler, milyonlarca minik mıknatısı yan yana getirdikten sonra bazılarının kutuplarını belli bir yöne, bazılarının kutuplarını da diğer bir yöne bakmasını sağlayarak bilgisayardaki bir ve sıfır verilerini göstermeyi başarmışlardır. Böylece bu tabakaların üzerinde milyonlarca farklı yöne kutuplanmış mıknatıs oluşmuş ve bunların her biri farklı 1 ve 0 ‘ları göstermiştir. Bu sayede hard diskler pek çok veriyi tutabilmekteler. Bu temelde basit fakat hayata geçirmesi güç bir fikirdir. Kullanmakta olduğumuz diskler üzerinde gigabyte başına 8.589.934.592 tane minik mıknatıs bulunuyor. Ve hard diskiniz bir saniyede, bu son derece küçük mıknatıslardan 5 ile 134 milyon tanesini okuyor ya da onları değiştirerek onlara bilgi depoluyor.
Eğer bu işlemin nasıl yapıldığını anlamak istiyorsak hard diskimizi oluşturan fiziksel bileşenlerini tanımamız gerekir. Bir sabit disk temelde dört ana fiziksel bölüm bulunur. Bunlar: Daha önce bahsettiğimiz ve verilerin üzerinde bulunduğu tabakalar; tabakaların üzerine veriyi yazan ve onlardan veriyi okuyan kafa dediğimiz kısım; tabakaları ve kafaları hareket ettiren motorlar; son olarak da tüm bu bölümleri yöneten ve dışarıya ilişki kuran elektronik kontrol çipler ve bu çipleri üzerlerinde barındıran elektronik kartlardır.
Bilgisayarınızda verileri tutan kısımların birer tabakadan ibaret olduğunu söylemiştir. Bu tabakaların üzerinde ise onlardan, verileri okuyup yazan kafalar bulunur. Bu kafalar, bilgisayarınız güç düğmesi çevrilip de hard diskinize elektrik geldiği an, hard diskin içinde bulunan motorlar tarafından bir başlangıç pozisyonuna getirilir ve bu kafalar üzerindeki elektrikle çalışan kuvvetli mıknatıslar yardımıyla plakalar üzerlerine yazıp okumaya başlarlar. Tabakalar dakikada birkaç bin devirle döner ve bu sırada kafalar plakaların üzerinde içeriden dışarıya veya tersi yönde hareket eder. Bu hızda dönerken oluşan bir hava sirkülasyonu nedeniyle kafalar plakaların üzerine sürtünmezler ve plakalarla, kafa mekanizmasının arasında kalan hava yastığı o kadar incedir ki araya girebilecek küçük bir toz parçası bile tüm mekanizmayı bozmaya yeter.
Verilerimizi diskimizden okumak istediğimizde, verilerimiz içi diskimizin tabakaları üzerinden başlayıp işletim sistemimizde biten uzun bir yolculuk başlar. Önce kafa plakalar üzerinde istenilen verilerin olduğu bölgeye ulaşıncaya kadar hareket eder. İstenen yere ulaştığında verinin bulunduğu yere kalibre olur ve veriyi okumaya başlar. Burada okunan verileri önce hard disk içindeki kontrol ünitelerine daha sonra çevre birimlerini kontrol eden arabirim kartına ve en sonra da BIOS ‘a gider. Buradan da ayarlandığı biçime göre verileri, ya doğrudan hafızaya ya da işletim sisteminin istediği bir yerde bir daha yazılıncaya kadar tutulurlar. Verilerin bu yolculuğu sırasında anlattığımız işlemler inanılmaz bir kesinlikle yürütülür. Örneğin hard disklerin kafası 1mm2 ‘lik bir alanda yer alan 1-2 milyon mıknatısı, disk dakikada 10.000 devirle dönerken bire tek tek ayırabilir ve içlerindeki verileri okuyup yazabilir. Bu işlemlerin sağlıklı yapılması için bir çok teknoloji o sırada çalışmaktadır. Yine aynı işlemler için yüzlerce protokol ve elektronik standart geliştirilmiştir.
Diskler Üzerinde Bilgilerin adresi
Tahmin edebileceğimiz gibi veriler, disklerimizin üzerinde gelişi güzel yazılsalardı, bir süre sonra diskin yüzeyinde neyin nerede olduğu ya da hangi bilginin hangi sektör, hangi track üzerine yazıldığını bilmek mümkün olmazdı. Disk üzerinde aradığımız veri hangi plakada, plakanın hangi yüzeyinde ve o plakanın neresinde olduğunu bulmamız imkansızlaşırdı. Bunun için disklerimiz sabit bir hiyerarşiye göre belli bölümlere ayrılmıştır.
Öncelikle plakaların iki yüzüne de veri yazılabilir. Her plakanın yüzü, track adı verilen ve merkezden dışarıya doğru yayılan yüzük biçimindeki bölgelere ayrılır. Track’ler de sektör ismindeki bölgelere bölünürler. Örneğin yaklaşık 1 GB ‘lik bir diskte 8 ya da 16 adet plaka, plaka başına iki ya da dört adet kafa, her kafa için 1024 adet track ve her track’de 63 adet sektör bulunur. Ve bu sektörler işletim sitemlerince parçalara bölünür. Sektörler içindeki işletim sistemlerince sanal olarak yaratılan bu bölümlere de cluster adı verilir. Cluster’lar sabit uzunlukta olan sektörleri yine sabit uzunluktaki parçalara bölmeye yarar. Böyle bir şeyin yapılmasının nedeni sektörleri daha akıllıca ve verimli kullanmaktır. Diskinize bir şey yazarken işletim sistemi “Şu kafada yer alan, x numaralı track’e, y numaralı sektöre ve z numaralı cluster’a veriyi yaz (ya da) oku!” şeklinde bir emir gönderir. Diskinize veriler yazılırken bir seferde o cluster kadar bir bölüm yazılır ya da okunabilir. Tek seferde belli uzunluktaki bir bölge. Bu bölgelerin içinde tek bir programa ait bilgi bulunması gerekir. Yani bir cluster içinde birden fazla programa ait bilgi bulunamaz. Cluster 4 kilobyte’lıksa ilk 2 kilobyte’ını bir program, kalanını başka bir dosya kullasın diyemeyiz. Zira işletim sisteminiz ve bilgisayarınız cluster’ınızın içinde ne olduğunu kontrol edemez. Onları taşırken, yazarken, silerken tek bir parça olarak düşünür; tek bir küme olarak ele alır. Bilgisayarınız cluster’larıyla yalnızca bir bütün olarak ele alındığında işlem yapılabilir. Örneğin bir diskte veriler bir yerden bir yere taşınırken cluster’lar halinde taşınırlar. Cluster’ın yarısı ya da bir kısmı taşınamaz.
Düşünün bir kere. Eğer biz sektörleri parçalara bölmemiş olsaydık ve bir seferde yalnızca tüm sektörü yazmak ya da değiştirmek gerekseydi ne olurdu? Öncelikle bir sektör oldukça büyük bir bölümdür. Kilobyte’larca veri tutabilir ve siz bir sektöre yalnızca birkaç kilobyte’lık bir veri yazarsanız. O sektörü tamamen çöpe atmış olursunuz. Sektörleri teker teker ve bir bütün olarak ele aldığımızı farz etmiştik. Küçücük bir bilgi için koskoca bir disk alanını boşa harcamış olurduk. Bunun yerine sektörleri de parçalara bölersek yazacağımız küçük verilerde dahi tüm bir sektörü harcamamız gerekmez. Fakat unutmamamız gereken bir şey, bu sektörlerin içindeki cluster’ların da belli bir uzunlukta olmasıdır. Örneğin 5,1 GB ‘lık bir hard diskte cluster’lar 4 KB boyundadır ve bir kilobyte’lık bir Word dosyası açtıysanız, 4 KB’lık bir cluster’ın tümünü kullanmış olursunuz. Ya da 5 KB ‘lik bir dosyanız varsa bunun ilk dört klibyte’ı bir cluster’a kalan 1 kilobyte’ı diğer bir cluster’a yazılacaktır. Fakat ikinci cluster’ın tümü kullanılmış şekilde işaretlenecek ve 5 kilobyte’lık bir dosya aslında 8 KB’lık bir yer tutacaktır. Zira ikinci cluster’ın içine başka bir dosyanın kalan kısmı yazılamaz. Şimdi başa dönelim eğer tüm bir sektörü, tek bir parça olarak ele alıyor olsaydık 5 KB’lık bir dosya için yaklaşık 512 KB’lık bir alanı tamamen doldurmuş olacaktır. Oysa bunu o sektörleri de alt birimlere (cluster’lara) bölerek 8 KB’ye indirmiş olduk.
Windows 98′in FAT32 disk kontrol sistemiyle yaptığı şey, bu alanları eskilerine göre daha küçük bölgelere ayırmaktır. Diskinizdeki sektörleri olabildiğince küçük cluster’lara böler. Böylece birkaç kilobyte’lık veri yazdığımız zaman tüm bir sektörü harcamazsınız. Hantal FAT dosya sistemiyle sektörler, 32 KB’lik cluster’lara bölünürdü. Fakat Fat32 ‘de sektörler ortalama 4 ile 16 KB’lik cluster’lara ayrılıyorlar. Böylece boşu boşuna diskinizi çöpe atmamış oluyorsunuz. Hem diskten hem de performanstan kazanmak mümkün hale geliyor.
Diskteki Her Bölüm Bir Etikete Sahiptir
Bütün bu bölümleme ve gruplama işlemleri oldukça mantıklı. Fakat bir işletim sistemi yazacağı dosyaların disk üzerindeki yerini, nereden başlayıp nerede bittiğini bilmek zorundadır. Aksi bir durumda tüm veriler birbirlerinin üzerine yazılırdı. Tüm bu verilerin disk üzerindeki adresini tutan bir tablo vardır ki diskinizle ilgili hemen hemen her tür veriye üzerinde bulundurur: FAT (File Al******** Table - Dosya Ayırma yerleştirme- Tablosu). Windows ve DOS’un dosyalama sistemlerinin adı buradan geliyor. Bu tabloda bir sorun olursa, ya ScanDisk programımız diskinizde hatalar olduğunu söylemeye başlar ya da bir süre dosyalarınızı kaybetmeye başlarsınız. Aslında ScanDisk’in Windows’u “Başlat” düğmesinden kapatmadığınız her sefer çalışma sebebi FAT tablonuzda bir problem olup olmadığını kontrol etmek istemesidir. Zira bir bilgiyi diske yazdıktan sonra o bilginin hangi kafa, track, sektör ve cluster’a yazıldığını gösteren bir etiketi de FAT’a yazılır. Sonuç olarak bu etiket FAT’a yazılırken siz bilgisayarınızı kapatmışsanız, FAT düzensizleşmiş olabilir. Bunun için ScanDisk her defasında önlem almaya çalışır. FAT’ın diğer bir görevi de parçalara ayrılmış olan dosyalarınızın bir tablosunu tutmaktır. Bunu bir örnekle anlatalım: Oldukça dolu bir diskiniz var. Diskinizde 5 MB’lik bir dosyayı sildiniz. Bu durumda bu dosyanın yeri FAT tablosunda boş olarak işaretlenir. Daha sonra diskinize 8,5 MB’lik bir dosya kopyalamaya kalkıştığınızda işletim sisteminiz 8,5 MB’lik dosyanın ilk 5 MB’lik kısmını daha önce sildiğiniz ve boş gözüken kısma yazacak, kalan 3,5 MB’lik kısmı da diskinizdeki diğer boş yerlere paylaştırarak kayıt edecektir. İşte elinizde bir bütün gibi gözüken fakat diskinizin pek çok irili ufaklı boş bölümüne serpiştirilmiş bir dosyanız oldu. Güle güle kullanın.
FAT’ın buradaki görevi dosyanın hangi parçasının, diskte nerede olduğunu göstermek, dosyanın nerede başlayıp nerede bittiğini işletim sistemine bildirmektir. Böylece dosyanız diskte farklı yerlerde tutuluyor olsa da işletim sisteminiz, dosyanızı okumaya ya da değiştirmeye kalkıştığında her parçanın yerini FAT’e bakarak belirleyecek ve gerekli işlemleri yapacaktır. FAT böylece dosyaların birbirinin üzerine yazılmasını da engellemiş olur.
Disklerin Performansını Neler Belirler ?
Diskinizin performansı genel sistem performansınızda oldukça önemli bir pay alır. Yavaş bir hard disk çok hızlı bir işlemciniz olsa bile sisteminizde beklemelere yol açacaktır. O halde bir hard disk alırken nelere dikkat etmeliyiz? Sabit diskimizin cache belleği hızı ne kadar arttırır? Dönme hızı mı yoksa veri aktarım hızı mı daha önemlidir? Track-to-track erişim hızı ortalama erişim hızından daha mı önemlidir?
Sabit disk sürücünüzün performansını kendi benzerleri arasında en fazla etkileyen şey, daha önce bahis ettiğimiz plakların, kendi eksenleri etrafındaki dönme hızıdır. Bir veri okunurken kafa altından geçen milyonlarca küçük mıknatıstan gelen veriler bilgisayarınıza aktarılmaktadı8r. Bu kafa altında dönen plak şekilli diskler daha hızlı dönerse, bir saniye içinde kafanın okuyacağı veri miktarı daha fazla olacaktır. Zira dönme hızı ne kadar artarsa, birim zamanda kafanın altından geçen ve işlem yapılabilir olan mıknatıs sayısı da o kadar artar. Şu halde diskinizdeki plakaların saniyede yaptığı dönüş sayısı, veri aktarım hızını doğrudan etkilediği sonucuna varabiliriz. Hemen ekleyelim CD-DOM ve benzeri cihazlardan farklı olarak, sabit disklerin içindeki plakalar devamlı ve değişmeyen bir hızda döner. Tüm bunlara rağmen alacağınız disk sürücünün arabirimi de oldukça büyük bir önem taşır. Arabirim denen şey, bilgisayarınızdaki sabit disk sürücüyle, bilgisayarınızın diğer kaynaklarının (işlemci, RAM, işletim sistemi) konuşmasını sağlayan elektronik köprüdür. Sabit diskimizde bizim düşündüğümüzden çok daha fazla işlem olur. Verileri adreslenmesi, diskin durumu, diskin aşınma toleransını aşıp aşmadığının kontrol edilmesi, yanlış okunan verilerin düzeltilmesi ve kafaların doğru yerlere kalibre edilmesi gibi birçok işlem yapılır. Bu işler arabirim kontrolünü sağlayan çiplerle, diskin kendi üzerindeki devrelerin birlikte çalışmasıyla mümkün olur. Ayrıca kontrol işlemini yapan çipler, verilerin bilgisayarın işlemcisi ya da hafızasında doğru yere doğru şekilde ulaştırmaktan da sorumludur. Bu işlemleri yapan çipler ve bu çiplerin uyduğu iletişim kurallarının tümüne arabirim denir. Farklı diskler farklı arabirimlerle çalışmak için tasarlanmışlardır. Zira her arabirim kendine has üstünlükler taşır. Bu sebeple farklı kullanıcılar farklı arabirimler seçebilir. Dolayısıyla bu arabirimlere uygun farklı hard disk tasarımları da olacaktır.
Eskiden arabirimlerin kalbini oluşturan kontrol çipleri bilgisayarımızda ayrı bir kart üzerinde tutulurdu. Bu kart da genişletme yuvalarımızdan birimde takılı olurdu. Fakat EIDE arabirimi son derece ucuz ve tatmin edici olduğundan anakartlarda standart olarak monte edilen bir çip haline geldiler. Bugün alacağınız en basit anakartta dahi bu çipler mevcut ve bağlantı soketleri vardır. SCSI adlı arabirim çipleri ise halen ya ayrı kontrol kartlarında ya da seyrek olarak kimi anakartların üzerinde yer almakta ve bir çok çeşidi bulunmaktadır. Bu standartların farklı veri aktarım hızı bulunur ve bu arabirimlere uyan diskleri genellikle de farklı hızlarda dönerler. Genelde EIDE arabirimini kullanan diskler 5400 rpm’lik(Rotates Per Minute-Dakikadaki Dönüş Sayısı) bir hızla dönerler. SCSI arabirimini kullanan diskler genelde 6000 ve 7200 rpm’lik hızlara çıkarlar. 1997 yılında Seagate firması Cheetah modeliyle 7200 devirlik bir sürücü çıkarttığında oldukça önemli bir bombayı bu pazarda patlatmış oldu. Bu yıl içinde de Hitachi firması, aşılması oldukça zor olduğu düşünülen 10.000 devirlik hız barajını aşan bir sabit sürücü piyasaya sürdü. Üstelik bu sürücü dakikada 12.000 devir yapmakta. Asıl problem: son derece hızlı dönen bir sabit diskiniz olsa bile hızlı olarak okuduğu verileri aynı hızla işlemciye gönderemezse, bu hızın hiçbir anlamının olmamasıdır. Örneğin şu anda en hızlı EĞDE arabirimi tek bir kanal üzerindeki sabit disklerden bilgisayara teorik olarak 33 MB/saniyelik bir veri aktarımı yapabilir. Bu Ultra Wide LVD SCSI-2 arabirimini kullanan cihazlar için teorik olarak saniyede 80 MB’dır. Bu rakamlar çoğunlukla teorik olmasına rağmen yine de aralarındaki oran, gerçek hayatta da alacağınız performansların arasındaki oranlara eşittir. Kısaca veri aktarımı söz konusu olduğunda EIDE arabirimi oldukça ucuz ve kullanışlıdır. Fakat SCSI arabirimi EIDE arabirimine göre 1/2 veya 1/1,5 ‘luk bir oranda daha hızlı veri aktaracaktır. Üstelik SCSI arabirimine göre üretilmiş sürücüler çoğu EIDE hard diskinden daha hızlı dönerler. Eğer bir son kullanıcıysanız, büyük ihtimalle EIDE arabirimini kullanıyor olacaksınız. Ve bu arabirimde dikkat edeceğiniz şey her zaman daha hızlı dönen ve her zaman daha yeni bir modeli tercih etmektir. Zira, özellikle Maxtor, Quantum ve Hitachi gibi firmalar her zaman sabit disklerinde küçük değişiklikler yaparlar. Ve bu değişiklikler hem sabit diskinizin ömrü için hem de performansı için önemli gelişmeler sağlar. Eğer profesyonel amaçlarla bir sabit disk alacaksanız, EIDE ve SCSI çeşitleri arasında tercih yapmak zorunda kalabilirsiniz. Üstelik böyle bir durumda diskinize ne kadar ihtiyaç duyacağınızı göz önünde bulundurun. Eğer yoğun olarak disk işlemleri yapacaksanız, yatırabileceğiniz kadar parayı, iyi bir SCSI kontrolör kartına ve yüksek hızda dönen bir SCSI sürücüye ayırın. SCSI’nin diğer bir yararı, bu arabirimle bilgisayarınıza bağlayabileceğiniz sürücü sayısının EIDE’den daha fazla olmasıdır.
SCSI arabirimlerinin çeşitleri varadır. Güncel bir Fast Wide SCSI kontrolör kartıyla beraber 15 adet diski bilgisayarınıza bağlayabilirsiniz. İyi bir kontrolör kartıyla beraber iyi bir SCSI sürücü alamayacaksanız, kaliteli ve performanslı bir EIDE sürücüyü tercih edin. Zira daha ileride iyi bir SCSI kontrolör katı ve performanslı bir SCSI sürücü alabilme şansınız halen olacaktır. EIDE standardının yeri versiyonu olan Ultra DMA/66 adlı teknoloji geçen ay piyasaya çıktı.
Performansı etkileyen diğer bir faktör de, disk üzerinde gezinen kafanın ne kadar hızlı hareket ettiğidir. Bu kafa diskin bir noktasında duran bir veriden diskin diğer bir noktasında duran veriye ulaşmak için devamlı hareket eder. Bu geçen süreye ortalama erişim zamanı denir. Erişim zamanları testler sırasında farklı farklı teknikler kullanılarak ölçülür. Öncelikle kafanın track’ten track’e ne kadar hızlı olarak kaydığı belirlenir. Daha sonra farklı ve daha önceden aralarındaki mesafe belirlenmiş olan noktalar arasında kafa hareket ettirilir ve hareket süresi test programları tarafından ölçülür. Elde edilen verilerin bir ortalaması alınarak bir erişim zamanı verilir. Genelde 10 milisaniye altındaki erişim zamanları başarılı değerler olarak kabul ediliyor. Eğer sıkça hard diskinizde arama işlemleri ya da animasyon ve ses kaydı yapıyorsanız, alacağınız diskin erişim zamanına çok dikkat edin.
Bununla birlikte diskler üzerlerinde tampon bir hafıza barındırabilirler. Bu hafızalara, diski tontrol eden çipler sıkça kullanılan track’lerde ya da sektörlerdeki bilgilerin bir kopyasını koyarlar. Sıkça okunan bu track’lerdeki ve sektörlerdeki verilere ulaşılmak istendiğinde veriler bu tampon hafızadan okunarak verilir. Her zaman diske ulaşılmaya çalışılmaz. Bu da oldukça büyük zaman tasarrufu sağlar. Zira bildiğiniz gibi hafıza çipleri, disklerden (en az 100 kat) daha hızlıdır. Keşke bütün diskimiz, bir tampon hafızada tutulabilseydi! Eğer alacağınız diskin tampon hafızası çok olursa bu tür sık eriştiğiniz verilerinize daha hızlı ulaşacaksınız demektir.
Test programlarında yer alan ve fakat kullanıcıların gözden kaçırdığı diğer bir nokta, track-to-track (track’den track’e) kafanın erişim zamanıdır. Bu diskiniz üzerinde kafanın ne kadar hızlı hareket ettiğini gösteren diğer bir özelliktir. Bu ölçümün geleneksel ortalama erişim zamanı ölçümünden farkı, disk kafasının sıralı verileri okurken ne kadar hızlı yer değiştirdiğini göstermesidir. Oysa ortalama erişim zamanına ait veriler diskin üzerinde farklı yerlere yayılmış olan verilerin okunması sırasında kafa hızını ölçer. Eğer diskiniz yüksek hızda dönen bir ürünse, o zaman track-to-track erişim zamanının düşük olmasına özellikle dikkat edin. Performansı Etkileyen Diğer Unsurlar
Bilgisayarınızdan alacağınız verim aslında pek çok parametreye bağlıdır. İçindeki herhangi bir bileşen diğerlerinden daha yavaş ise bu tüm sistemin yavaşlaması manasına gelir. Zira bilgisayarınızdaki her parça diğerinin performansından etkilenir. Bu da herhangi bir bileşenin performansının tek başına ölçülmesini engeller. Sabit diskleri tüm sistemden izole edip test etmek neredeyse imkansızdır. Bu sebeple kullanacağınız veri yolu, RAM tipi ve miktarı, işlemci hızı ve diğer çevre birimleri aslında diskinizden alacağınız verimi doğrudan etkiler. İşte size diskinizden alabileceğiniz performansı çalabilecek başlıca unsurlar:
İşlemciniz : Her disk işlemi, belli bir oranda işlemcinize bağlıdır. Diski çalıştıran ve disk kontrolörleriyle arabirim kartlarını yönlendiren komutların çoğu işlemcinizde ele alınır. Bu sebeple hızlı bir veri yolu ve hızlı bir işlemci her zaman iyi bir disk performansı verir. Özellikle Web sunucuları ve server’lardaki işlemcilerin veri yollarının hızlı olmasına dikkat edilmelidir.
Veri yolu, RAM tipi, Chipset ve Kullanılan Genişletme Yuvaları : Daha önce de bahis ettiğimiz gibi, hızlı bir veri yolu performansı, özellikle de veri aktarım hızını doğrudan etkiler. Bir diğer husus da bu veri yoluna ayak uydurabilecek hızda RAM’lara sahip olmaktır. Eğer RAM’larınız bu hıza ayak uyduramazsa veri yolunuzdan alabileceğiniz verim de düşer. Eğer kritik işler için bir bilgisayar alıyorsanız, RAM’larınızın hem hızlı ve senkronize hem de hata kontrolü yapan (ECC) cinsten olmasını sağlayın. Böylece verilerinizin tutarlılığı daha da garanti altına alınacaktır. Diğer bir etkende anakartınızda bulunan ve diski de kontrol eden çip setlerdir. Bu konuda yapabileceğiniz en iyi şey yukarıdaki tavsiyelere uymak ve çipset üreticisinin çıkardığı sürücüleri işletim sisteminizde kullanmaktır. Bunun için üreticinin web sitesini belli aralıklarla kontrol edin.
System BIOS ayarları : BIOS’unuzun ayarları ve BIOS tarihiniz verileriniz işlenmesinde oldukça önemli bir rol oynar. Eğer hızlı ve verimli bir BIOS’a sahip olmak istiyorsanız, BIOS upgrade’i yapmalı ve BIOS ayarlarını iyice öğrenmelisiniz. Örneğin BIOS’unuz, LBA ya da block modlarını, SMART özelliğini ve DMA özelliğini kontrol eder. Bunlar diskinizi doğrudan etkileyen ayarlardır. Bu ayarları detaylı olarak öğrenmeye çalışın.
Dosyalama Sistemleri : FAT ve FAT32 dışında da kullanılmakta olan çeşitli dosyalama sistemleri vardır. Bu dosya sistemleri farklı avantajları birlikte getirmektedir. Basitçe FAT32 ile FAT’ı karşılaştıracak olursak, FAT32, geleneksel FAT’e göre %8-10 arasında daha hızlıdır. Ayrıca disk alanından da %10 - %20 tasarruf eder. Wındows NT’nin NTFS doya sistemi de buna benzer avantajlar getirmektedir. Bugüne kadar PC’lerde kullanılan en hızlı dosya sistemi OS/2 Warp4′te bulunan HPFS’dir (High Performance File System - Yüksek Performanslı Dosya Sistemi). Bu sisteme en yakın sistem Win98′in FAT32’sidir. Aralarındaki performans farkı ise neredeyse yok denecek kadar azdır.
Arabirim Standartlarına Yakından Bakalım
Disk Arabirim Standardı denen kavram, bir bilginin, bilgisayarınızın işlemcisinden, diskin üzerine yazılıncaya kadar alacağı yolları ve aktarım metotlarını içeren kurallar bütünüdür. Bu kurallar verinin geçeceği kabloların fiziksel tanımlamalarından tutunda, disklerin ne denli sağlıklı olduğunu belirleyecek olan elektronik koruma devrelerine kadar her yerde düzenlemeler yapar.
PC dünyasında tanıtılmış olan en eski standartlardan biri de IDE’dır (Integrated Drive Elecktronics - Bağlı Cihazların Elektronik Yapısı). Bu arabirim standardı günümüze kadar oldukça değişti. IDE standarttaki bugün kullanılan temeller 1986 yılında Compaaq ve Western Digital firmalarınca belirlendi. IDE’ın getirdiği temel yenilik hard disklerin kontrol çiplerini hard disklerin kendi üzerine monte edilmesini sağlamak ve aktarımdan sorumlu olan çipleri de başka bir kart ya da anakart üzerinde taşınmasını sağlamaktı. IDE aslında bir kavram olarak ortaya çıkmıştı. Yani diski ve kontrol mekanizmalarını ayırma girişimi, bu iki şirketin fikridir. Diski ve kontrol ünitelerinin elektronik olarak nasıl düzenleneceği ise ATA (AT Attachement - AT Eklentisi) adlı standardın ortaya çıkmasıyla belirlenmiştir. ATA tüm cihazların birbiriyle uyumlu çalışması için nasıl üretileceğini anlatan bir tür teknik başvuru kılavuzu gibidir. IDE’den farkı, IDE standardı bir tür hukuki ve buluşun nasıl kullanılacağına dair resmi kurallar bütünü gibi görülebilir.
Daha önce üretilen bilgisayarlarda, hard disklerin motor ve kafa mekanizmalarını yöneten çipler bilgisayarın üzerinde bulunuyordu. Bu sebeple de bilgisayarların üretim maliyeti artıyordu. Üstelik bu sayede her disk üreticisi kendi sürücüsünün performansını, üretim tekniklerini geliştirerek arttırabiliyordu. Bu sayede ortaya çıkan rekabet ortamında performans ve kapasite hızla artmaya başladı. 1986 yılında diskler IDE sayesinde 528 MB’yi aşmış ve aynı anda iki sabit diskin kullanımı mümkün hale gelmişti. 1993 yılında Western Digital ve Quantum firmaları EIDE (Enhanced IDE - Geliştirilmiş IDE) standardını piyasaya tanıttılar. Bu yeni standart sayesinde IDE kablosu üzerinde 16.6 MB’lik bir veri aktarımı ve disk başına 137 GB’lik bir kapasitenin kullanılması mümkün kılındı.
Bu standartların hepsi disklerin nasıl yönetileceği konusunda tanımlamalar yapmışlardı. Fakat standartların içinde yeni çıkan bir cihaz için cihazı nasıl standarda adapte edileceğine dair bir bölüm yoktu. Bu eksiklik CD-ROM’ların ortaya çıkması ve gelişmeye başlamasından sonra giderilen diğer bir detaydır. 1992 sonunda ATAPİ (ATA Pack Interface - ATA Paket Arabirim) adlı yeni bir eklentiyle CD-ROM’lar da diskler gibi kullanılır oldu. Bugün bu elektronik eklentiler sayesinde CD-ROM sürücüleri, CD-RW’leri ve DVD’leri kullanabiliyoruz.
EIDE, içinde aktarım sırasında verilerin nasıl ve ne hızla gönderileceğini belirleyen dört adet aktarım modu vardır. Bunlar PIO (Programmed Input/Out - Programlı Giriş/Çıkış Kuralları) olarak adlandırılır. PIO mod saniyede 0 saniyede 3,3MB’lik bir aktarıma izin verir. Diğer modlar, PIO ½, ¾ ise sırasıyla, 5,2 MB; 8,3 MB; 11,1 MB ve 16,6 MB’lik veriyi bir saniye içinde disklerden işlemciye aktarılabilir.
Diğer bir merak edilen konu da Ultra DMA’dır. DMA (Direct Memory Access - Doğrudan Hafızaya Erişim) diskin üzerinden okunan verilerin işlemciye hiç uğramadan, doğrudan anakartın kontrol çipleri sayesinde hafızaya yazılması işlemidir. Bu sayede işlemci diskten gelen ve diske giden verileri yönetmek için çaba harcamaz. Veriler işlemciye uğramadan doğrudan hafızaya yazılmış, ya da hafızadan okunmuş olur. DMA’nın da farklı modları vardır. Bu modlar sayesinde DMA yöntemiyle işlemcinin diskler tarafından kullanım oranı %90′lardan %5′lere iniyor. Bu da işlemcinizin daha farklı işlerle uğraşarak daha verimli olmasını sağlıyor.
IDE standardı konusunda kafaları karıştıran şey bir çok ismin ortalıkta gezmesidir: ATA, Ultra ATA, DMA, Ultra DMA, Fast ATA, Fast ATA-2, ATA-33… Oysa bu ve benzeri isimler, birçok disk firmasınca aynı veri aktarım modu ve hızı içi konulmuş farklı isimlerden başka bir şey değildir. Örneğin aynı aktarım modu için bir firma ATA-2 derken diğer firma başka bir isim söyleyebilir.
8.4 GB Limiti Nedir ?
PC’ler ilk tasarlandığında gerek diskler gerekse hafıza ve diğer kısımlara erişmek için bir takım adresleme yöntemi geliştirdiler. Bu yöntem belli sayıda ve düzende rakamla diskler ya da hafızada bulunan bir bölümü anlatmaya yarıyordu. Örneğin XXXX gibi bir rakam hafızada tek bir yerin adresiydi. Fakat bu rakamlar (adresler) belli uzunlukta ve formadaydılar. Bu rakamlar track’ler, silindirler ve sektörlerdeki her bölgeyi gösterebiliyordu. Tabii ki belli uzunlukta oldukları için belli bir kapasiteyi işaret edebiliyorlardı. Maalesef ATA ve BIOS’daki adresleme yöntemleri birbiriyle uyumlu çalışacak şekilde dizayn edilmemişlerdi. Kısaca BIOS’daki adres formuyla ATA üzerindeki adres formu birbirine uymuyordu. Bu problem adreslerin birbirine bir tür tercüme (BIOS’da yapılan bir işlemdir) edilmesiyle mümkün oldu. Fakat bu tercüme işleme daha önce bahis ettiğimiz sayıların belli uzunlukta ve formda olmasını gerekliliğini göz önünde bulundurduğunda kendince belli kurallar koyar. Böylece adreslerin çevrilmesi işlemi herhangi bir karışıklığa meydan verilmeden yapılır. Bu kurallardan biri de disklerin kapasiteleridir. 1997′den önceki BIOS’lar tercüme işlemini yaparken 8.4 CB’lik disklerden daha fazlasının adresleyecek uzunluktaki rakamları (adresleri) kabul etmiyordu. Bu sebeple bu prosedür tekrar gözden geçirildi. Şu anki sınır 137 GB olarak belirlenmiş durumda. 8.4 GB’lik sınırlamadan önce PC dünyasında 528 MB ve 4.2 GB sınırları vardı. Bu problemler de aynı nedenden kaynaklanıyordu. Fakat teknolojinin gelişmesi ve kapasitelerin artması nedeniyle diskler büyüyor ve BIOS’lar onlara ayak uydurmak zorunda kalıyorlar.
SCSI Arabirimi
SCSI de EIDE gibi veri akışını düzenleyen bir arabirim standardıdır. Fakat SCSI sadece depolama cihazlarını değil tarayıcı ve printer gibi çevre birimlerini de kontrol edebilir. Bu standartta kontrol işlemlerini yapan çipler yerine adaptasyon işlemini yapan çipler vardır. Adaptasyon işlemi sayesinde işlemci SCSI üzerinden bağlı olan cihazları bilgisayarın neredeyse anakartındaki temel bir çip gibi bilgisayarın bir parçası olarak görür. Her SCSI cihazı kendi kendini kontrol eder. Bu yüzden ISA ve PCI genişletme yarıklarına takılan SCSI kartlarına SCSI adaptörü denir.
Bütün SCSI cihazları bir zincir şeklinde, birbirine bağlanır. Zincir üzerinde yer alan adaptör kartı da dahil olmak üzere her cihaz bir ID (Tanıtım) numarası alır. Bu numaralar farklı cihazları temsil eder. Geleneksel SCSI adaptörlerinde ID numaraları 0 ile 7 arasında değişir. 0, ID numarasına sahip cihaz boot cihazıdır. Yani boot işlemi kesinlikle o numaralı cihazdan yapılır. Daha sonra diğer takılı cihazlar, onlara atanan ID numaralarına göre sıra ile çalıştırılırlar. Geleneksel SCSI kartları 7 adet çevresel cihazı (printer, hanrd disk, tarayıcı vb) kontrol edebilir. Eğer çift kanallı bir cihazınız varsa bu adaptör kartla 15 adet çevre cihazını kontrol edebilirsiniz. Üstelik SCSI tüm bu cihazlarla son derece yüksek hızda iletişim kurar.
SCSI Çeşitleri ve SCSI’nin Evrimi
1986 yılında çıkan ilk SCSI-1 standardı artık kullanılmamakta. Bu eski standartta 3 MB/saniye gibi son derece yavaş bir hızda iletişim kurulabilmekteydi. Bu teknolojide veriler asenkron olarak gönderilirdi. Her seferinde 8 bitlik bir paket gönderilen veriyolu kullanıldı.
SCSI-2 standardıyla beraber bazı teknik değişiklikler oldu. Öncelikle veri aktarım hızı 10 MB/saniye’ye çıktı. Ayrı bir “P” kablosuyla birlikte veriler 16 ya da 32 bitlik paketler halinde gönderilmeye başlandı. Bu kablo asıl kablonun yanında bir ek kablo gibi düşünülebilir. Bu tip adaptör standardına, Wide SCSI (geniş SCSI) adı verildi. Böylece veriler daha geniş bir veri yolu üzerinden gönderilebiliyordu. Bu iki gelişme de Fast Wide SCSI (Hızlı Geniş SCSI Standardı) altında toplantı. SCSI-2 standardından sonra gelen standartlar biraz kafa karıştırıcıdır.
SCSI-3 adındaki yeni standart pek çok şeyi değiştirdi. Bunlardan birincisi SCSI-3 standardı, Fast SCSI ve Fast Wide SCSI standartlarını kullanmak için ikinci bir kablo kullanma gerekliliğini ortadan kaldırdı. Diğer bir gelişme de SCAM (SCSI Confıguration Architecture Magically) teknolojisidir. Bu teknoloji sayesinde takılan uyumlu cihazlar otomatik olarak tanınıyor ve onlara bir numara veriliyordu. Bu da Plug-n-Play teknolojisine oldukça benzer bir teknolojidir. Böylece kullanıcılar elle numara verme işinden ve kabloları sonlandırma işinden kurtulmuş oldu.
Ultra SCSI (Fast-20 olarak da bilinir) olarak adlandırılan standart ise SCSI-2 standardına yapılmış bir tür eklemedir. Bu standartla birlikte sinyaller 20 MHz’lik bir hızda ve 16 bit’lik olarak gönderilmeye başlandı. Fakat bu hız artışı nedeniyle bazı kısıtlamalar geldi. Örneğin iki SCSI cihazı arasında kullanabileceğiniz en uzun kablo 1,5 metre ile sınırlandırıldı. Ultra SCSI-2 olarak adlandırılan ikinci standart ise kablodan 40 MHz’lik bir frekansta veri aktarabiliyordu. Bu sayede potansiyel olarak bir SCSI kablosundan saniyede 80 MB’lik veri aktarılabilir. Ultra SCSI-2 standardıyla beraber bu kablo sınırlaması da ortadan kaldırıldı. Kablo üzerinde kullanılan voltaj düşürülüp gereğinde adaptör kart tarafından değiştirilebilir hale geldi. Bu sayede adaptör kart, 16 cihazı uzun kablolar kullanıldığı halde destekleyebilir. Üstelik bu tür bir voltaj tekniği sayesinde, kablo üzerinde iletilmekte olan verilerin manyetik alanlardan etkilenmesi olasılığı azaltılmış oldu. Bu teknolojiye LVD (Low Voltage Diferential Signalling - Düşük Değiştirilebilir Voltajlı Sinyal İletimi) denildi.
SCSI tamamen önceki standartlarla uyumludur. Kısaca bir SCSI-1 cihazı, SCSI-2 adaptör kartında çalıştırabilirsiniz. Tabii ki kullandığınız adaptör kartla aynı standartta olan bir cihaz kullanırsanız, en fazla verim verecek sonucu elde edersiniz. SCSI çoğunlukla server’larda kullanılan bir arabirim oldu. Bunun ilk nedeni hız diğer nedeni de son kullanıcıların SCIS ayarlarını öğrenememesi oldu. Bu sebeple masaüstü bilgisayarlarda kullanım rağbet görmedi. Fakat bu standardın server’lardaki üstünlüğü yeni bir arabirim tarafından tehdit altında: Fiber Kanal Teknolojisi. Bu yeni arabirim inanılmaz hızlara ulaşmakta. Paralel veri gönderebildiği zaman Fiber Kanal cihazları saniyede 400 MB’lik veri yollayabiliyor. Eğer tek taraflı veri yollayacak şekilde cihazlarınızı kurarsanız, o zamanda saniyede 100 MB aktarabiliyorsunuz. Üstelik SCSI’nin kablo uzunluğuna getirdiği kimi kısıtlamalar, Fibre Kanal’da olmayacak. Bakır kablolarla cihazlar arasında 30 metrelik, fiber kablolarla da 10 km’lik bir mesafeden veri aktarılabilir. FCAL denilen küçük kablo düzümleri sayesinde tek bir bilgisayara yüzlerce çevre birimi eklenebilecek. Bu sayede oluşacak olan veri aktarım hızı ve güvenirliliğini gelin, siz düşünün.
Temel standartlar SCSI-1 ya da SCSI-2 gibi isimler alıyorlar. Diğer SCSI çeşitleri bu SCSI temellerinin üzerine inşa edilmiş diğer standartlar. Fark edebileceğiniz diğer bir nokta Wide (geniş) SCSI çeşitlerinin kullandığı veri paketlerinin uzunlukları 16 bit uzunluğunda. Bu da bu tip standartları destekleyen SCSI adaptörlerine 15 adet cihazın bağlanmasını mümkün kılıyor. Bir istisna olarak Ultra 2 LVD (Düşük Değişken Voltaj Teknolojili) SCSI adaptörleri kullandıkları kablolarda daha farklı bir elektrik sinyali kullandıkları için normal kablo üzerinde de 16 bitlik veri paketlerini gönderebiliyorlar. Bu da onları hem hızlı yapıyor hem de 15 adet cihazı aynı anda kullanabilmelerini sağlıyor. Fast kelimesinin geçtiği standartlarda, sinyal gönderme hızı artıyor. Tabii Ultra2 LVD SCSI yine bir istisna.
Raid Teknolojisi Nedir ?
Birçok üst - uç sistem, özellikle de server’lar. RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks - Fazladan Kullanılan Ucuz Disk Dizisi) teknolojisini kullanmaktadır. Bu teknolojiyle bu tür sistemler hem güvenilirlik hem kullanışlılık konusunda önemli ilerlemeler kaydediyor. Aslında bu teknolojiyi oluşturan basit fikri şu: verilerinizi paralel olarak çalışan diskler üzerinde tutabilirsiniz. Böylece bilgiler birden çok disk üzerinde sanki birbirinin birer kopyasıymış gibi depolanırlar. Peki bunun faydaları nelerdir?
Bu tür bir teknoloji iki büyük avantaj getiriyor. Birincisi bu teknolojinin kullanıldığı sistemler çok daha fazla performans veriyor. Örneğin dört adet diskin paralel olarak bağlandığı bir RAID düşünelim. Bu disklerin aslında hepsi tek bir bilginin dört kopyasını tutuyor olsun. Siz diskinizden bir veri okumak istendiğinizde bu bilgi birinci kopyayı taşıyan birinci diskten okunmaya başlansın. İşlemin uzun sürdüğünü ve bu arada başka bir bilgiye daha ihtiyacınız olduğunu düşünelim. O zaman diskinizden diğer bir bilgiyi daha isteyeceksiniz. O anda RAID’i kontrol eden mekanizma bu bilgiyi ikinci kopya taşıyan diğer diskten isteyecektir. Böylece birinci disk ve ikinci disk, önceki okuma işlemlerini kendi aralarında paylaşmış olurlar. Bu da performansın neredeyse ikiye katlanması demektir. Diğer önemli avantaj güvenlik unsurudur. Eğer birbirinin kopyalarını tutan bu disklerden biri bozulursa diğeri işleme devam edebilir. Ve daha sonra bozulan diskin yerine yeni bir disk konarak diske orijinal diskin bir kopyası alınabilir. Bu da RAID kullanan server’ların çökmesinin ya da verileri kaybetmesinin imkansız olduğu anlamına geliyor. Disklerin farklı zamanlarda bozulmasını sağlamak için ise (tabii ki hiç bozulmadıkları takdirde daha sevindirici) farklı MTBF değerine sahip diskler kullanılır. RAID teknolojisi kullanılan disk sayısı ve kopyalama teknolojileri itibariyle farklı seviyelere sahiptir. Örneğin bir RAID’de bilgilerin bir kısmı bir diskte kalan kısımları farklı disklerde saklanabilir (seviye o); fakat bu yalnızca performanstan kazanç sağlamaktadır. En fazla kullanılan ve en yüksek performans - güvenilirlik sunan seviye RAID5 teknolojisidir. Bu teknolojide veriler, iki ya da daha fazla çift disk üzerine yazılır. Her çift sanki tek bir diskmiş gibi kullanılır. Depolanması gereken verilerin (genelde 1/3′ü) birinci çifte; kalan 1/3′ü ikinci çift diske ve en son kalan 1/3′lük kısım üçüncü çifte kaydedilir. Her çift kendi arasında birbirinin kopyasını tutar. Buna aynalama (Mirroring) de denir. Böylece disk çiftlerinde birinde problem olursa, çiften içindeki disk, işleme devam edebilir ve bilgileri farklı kısımlarının farklı disklerde saklanıyor olması son derece yüksek bir hız sağlar.
GMR Teknolojisi Nedir ?
IBM’in geliştirmekte olduğu GMR teknolojisi oldukça kuvvetli ve büyük disk kafalarını kullanarak, inanılmaz disk kapasitelerine ulaşılabilmekte. Bu teknoloji sayesinde 2001 yılında 6 cm2 ‘lik bir alanda 2,5 GB’lık bir kapasiteye ulaşılacak, aynı teknoloji 2004 yılında aynı büyüklükteki bir yüzeye 8 GB’lık veriye yazabilecektir. Bu teknolojiden elde edilen veriler IBM’de ilk meyvelerini verdi. Şirket geçen yılın sonunda 25,5 GB’lık bir disk sürücüyü piyasaya sundu. Bu teknolojinin temeli kullanılan maddelerde yatıyor. MR ismi verilen alaşımda elektronlar, manyetik bir etki altındayken daha rahat dolaşıyor. Bu da atomlarla çarpışmaları arttırıyor. Bir madde elektronlar rahat dolaşıyorsa o maddenin manyetik geçirgenliği düşer. GMR alıcıları bu farkı algılıyor ve elektronlardaki quantum hareketlerini açığa çıkarıyor. Atomların çevrelerinde dönen elektrik iletecek olan elektronlar belli bir yöne dönerken manyetik direnç gösteren elektronlar bu yön yerine bağımsız olarak atom etrafında dönüyor. Bu da sensörler tarafından algılanarak bitler olarak kayıt için kullanılıyor.
Şu anki GMR diskleri, 6 cm2′lik bir alanda 1GB tutuyor fakat araştırmalar halen devam etmekte. Asıl önemli olan bu teknolojinin kullanıldığı kafaların 1992 yılından beri IBM’in disklerinde kullanılıyor olması. Bu kafalar mikronların yüzde bir ya da ikisi seviyesindeki alanlar için duyarlılığa sahipler. Bu da bir milimetrenin binde ikisi kadar bir hareketle dahi kafa verileri algılayabiliyor. Daha küçük ve daha kapasiteli disklerin üretilmesi bu sayede mümkün oluyor. Üstelik daha hafif ve daha sağlam mekanizmalarla. Yine bu teknolojide diskin dönme hızında oluşabilecek olan en küçük bir artış bile oldukça yüksek performans artışlarını sağlayacak. Gelecekte bu teknoloji yaygınlık kazanırsa bizi çok daha hızlı ve kullanımı zevkli depolama araçları bekliyor olacak.
OAW Teknolojisi
Her ne kadar GMR teknolojisi ile cm2′de 6GB’lik veri yoğunluğuna ulaşmak amaçlansa da yan yana yazılan verilerden kimileri cm2′de 3 GB’lik veri yoğunluğunda kayıplar olabileceği düşünülüyor. Bu nedenle alternatif teknolojiler geliştirilmeye devam ediliyor. OAW teknolojisi bunlardan en can alıcı olanı. Seagate’in bir yan kuruluşu olan Quinta Corp. Tarafından geliştirilen bu teknoloji, manyeto-optik disklerle büyük benzerlikler gösteriyor. Bu teknoloji temelde lazer ışınından yararlanıyor. Lazer verilerin üzerinde bulunan tabakalara odaklanıyor ve bu şekilde okuma yazma işleri yapılıyor. Polarize edilmiş olan ışık kimi materyallere uygulandığında manyetik kutbun yönünü değiştiriyor. Bu yöntemle harcanan enerji azalıyor ve veriler üzerinde gezinen bir kafa olmadığından sürtünme ya da çizilme gibi tehlikeler ortadan kalkıyor. Bu da güvenilirliği arttıran bir unsur. Bu sayede GMR’da ulaşılan depolama yoğunluğu daha fazla güvenilebilen bir metotla kullanılabiliyor. Bu teknolojide asıl ilginç olan şey ise okuma işlemlerinin bir lazerle yapılması fakat aynı lazerin yazma işlemleri gerçekleştirilirken yalnızca yardımcı bir görev üstlenmesi. Yazma işlemlerinde lazer ışını, kayıt yapılacak olan noktaya odaklanıyor. Bu nokta belli bir eşik değerdeki ısıya ulaşıyor. Daha sonra bu ısıtılmış olan bölgeye son derece küçük bir manyetik bobinle yazma işlemi yapılıyor. Lazer yazma işleminin yapılacağı yeri yüksek bir kesinlikle vurup yalnızca o noktayı ısıttığından dolayı, manyetik bobinlerin etraftaki yerleri etkilemesi imkansız. Çünkü verilerin değiştirilmesi için, kullanılan özel manyetik alaşımın belli bir sıcaklığa ulaştırılması gerekli. Isıtılma işleminin son derece kesin noktaları vurup işlediğinden dolayı verilerin bozulması ya da silinmesi mümkün değil. Üstelik lazerle o kadar o kadar küçük noktalar etkilenebiliyor ki bugünkü sabit disklerden yaklaşık 100 kat daha fazla kapasiteye sahip sabit diskleri yapmak çocuk oyuncağı haline geliyor. Elde edilen performans bugün kullanılan yüksek performanslı disklerle hemen hemen aynı fakat depolama kapasitesi ve disklerin ömrü inanılmaz şekilde artıyor. Şundan eminiz gelecekte, depolama teknolojilerinde bizi bekleyen hoş sürprizler olacak.
Diskleri Alırken Nelere Dikkat Etmeliyim ?
Diskiniz doldu. Yeni bir diske ihtiyaç var ve bir sürü disk seçeneğiniz var. Hangisini, nasıl seçmelisiniz? Hangi soruları sormalısınız. Eğer yeni bir disk alacaksanız, alacağınız markanın tarihine ve MTBF değerine bakın. Bu verileri inceleyerek disk alın. “Şimdi Bu MTBF de neyin nesi?” dediğinizi duyuyoruz. MTBF (Mean Time Before Failure - Sorun Çıkmadan Önce Geçireceği Zaman) değeri, diskler için oldukça önemli bir göstergedir. Disk firmaları ve bağımsız test kuruluşları, disklerini testlere tabi tutarlar ve bu testler sırasında oldukça ağır işlemler disklere yaptırılır. Diskler herhangi bir sorun çıkarmadan kaç saat dayandığı ölçülür. Genellikle firmanın ürünü firma tarafından belirtilmiş olan saatten çok daha fazla dayanmış ve problemsiz çalışmıştır. Fakat firma emin olabileceği bir değeri, müşterilerine açıklar. Örneğin bir disk bu testlerde 150.000 saat dayanmış olabilir fakat üretici bu rakamı 110.000 saat olarak açıklayabilir. Siz aldığınız ürünün MTBF değerini satan firmadan ya da ürünü getiren distribütörden muhakkak öğrenin. Garanti süresini ve kapsamını öğrenin. Bu şekilde diskiniz bozulduğunda en azından ne yapmanız gerektiğini danışacağınız bir yer olacaktır. Diğer bir kıstas da tabii ki dergi ilanları ve yaptığımız testler olacak. Bunları sıkı takip ettiğiniz takdirde problem yok.
Hard diskler bilgisayarlarınızdaki bileşenlerden izole edilmesi zor cihazlardır. Bu sebeple kullanılacak olan işlemci ve RAM optimum düzeyde hızlı olmalı. Test platformumuz için kullandığımız bileşenler, bir BX anakart ve P-II 350 MHz işlemciden oluşuyordu. Bu işlemciyle birlikte 128 MB’lik bir SDRAM kullanıldı. Görüntü kartı olarak Ati’nin 8MB’lik 3D Rage II çipli ekran kartı test sistemimizde yer aldı. Ayrıca SCSI diskleri test etmek için Adaptec’in Ultra2LVD standardını destekleyen AHA 2940 U2W adaptör kartını kullandık.
Her test edilen disk için BIOS ayarları tekrar gözden geçirildi ve SMART ya da DMA modlarının BIOS altında kullanılabilir olması sağlandı. Diskler test edilmeden önce Windows altında “sistem” ayarları kullanılarak DMA modunun açık olması sağladıktan sonra sistem tekrar başlatıldı. SCSI diskler Fdisk ve format komutu kullanılarak SCSI kartında 32 bit’lik mod açık olarak formatlandılar. IDE diskler için aynı işlem yapıldı ve diskler IDE kontrolörünün ikinci kanalında MASTER olarak bağlandılar.
Test prosedürü ise şu şekilde gerçekleştirildi: sistemimize takılan sürücüler öncelikle formatlandılar. Daha sonra diskler için maksimum performansın elde edilmesi amacıyla Windows’tan ve BIOS’dan gerekli ayarlar yapıldıktan sonra, sisten tekrar başlatıldı. Daha sonra kafa kalibrasyon süresi (ısınma süresi olarak bilinir) ölçüldü.
Test programı olarak farklı işlemler için farklı disk benchmark programlarını kullandık. Bunlardan HDTach programı diskin CPU’yu ne kadar meşgul ettiğini ölçmek için kullanıldı. Diğer bir program olan MDB 95 yardımıyla 16 MB’lik bir test dosyasının sıralı ve rasgele şekilde yazılma ve diskten okunma hızları ölçüldü. Daha sonra DOS ortamında çalışan CoReTest Performance adlı test programı ile disklerin ortalama, track-to-track ve rasgele erişim süreleri ölçüldü.
Tüm bu test işlemleri üç kez tekrar edildikten sonra elde edilen değerlerin ortalaması alındı. Değerler kayıt edildikten sonra diskler bir saat süreyle aralıksız yazma ve okuma işlemi için çalıştırılmaya başlandı. Bu işlemi yapmamızın nedeni, test ettiğimiz sürücülerin ne kadar ısındığını ölçmek ve yaydıkları gürültüyü belirlemekti.
Tüm test prosedürü bittikten sonra test edilen diskin üreticisinin Web sayfasına girilerek diskin içerdiği teknolojiler kayıt edildi ve üreticinin vermiş olduğu garanti ve MTBF süreleri kayda geçildi. Disklerle ilgili bu bilgiler de test sonuçlarına etkileyecek şekilde son bir puanlama hesabı yapıldı. Bu puanlama hesabından sonra SCSI ve IDE diskler kendi aralarında sıralandılar.
Bunları Biliyor musunuz ?
Diskinize bir format attığınızda (hard format dışındaki her tür format), format işleminden hemen sonra uygun işlemler yapıldığında verilerinizi kurtarma olasılığınız %85′den fazladır. Hatta bu işte uzmanlaşmış kimi firmalar, disklerine format atıp daha sonra eski bilgilerinden faydalanarak verilerini tekrar kazanır, bu arada FAT ve partisyondaki tüm virüsleri temizlerler.
7200 rpm’de dönen bir 3,5 inçlik sabit diskin içinde yer alan plakaların en dış kısmındaki merkez kaç ivmesi, bir insana uygulanan çekim ivmesinden yaklaşık 647 kat daha fazladır.
Şu anda kullanılan en büyük RAID dizisi “Altavista” adlı arama motoru tarafından kullanılmaktadır. RAID devamlı büyümekte olmasına rağmen yapılan bir sayımda bu motorda yaklaşık 2136 adet disk takılı olduğu saptanmış. Bu disklerle birlikte birçok CD-ROM ve veri teypleri ünitesi için RAID bulunduğunu da ekleyelim.
Windows NT’nin kullanabildiği en büyük disk kapasitesi, 2 Petabyte’tır. Bu öyle bir rakamdır ki dünyada yaşayan tüm insanların 20 sayfalık Word dokümanları bir petabyte’lık bir dosyaya konulduğunda dosyanın sadece binde 25′ini doldurur.
Disklerinizi üst üste koyduğunuzda bozulma olasılıkları yaklaşık dört kat artmaktadır. Aynı şekilde diskleriniz birbirine çok yakın çalıştığı takdirde ısı alış verişi artacağından ömürlerinin %25′i yok olur.
Vücudunuzda depolanabilecek olan statik elektrik, bir hard disk sürücünün kafasında kullanılan elektrik geriliminden yaklaşık 2500 kez daha büyük bir gelirim yaratabilir. Ve bu elektrik sabit diskinizin üzerine geçtiğinde sabit diskinizin kurtulma şansı yok gibidir. Bu yüzden onları tutmadan önce kendinizi muhakkak topraklayın.
Dünyada yer alan en hızlı veri depolama teknolojisi, 1995 yılında duyurulan holografik veri depolama teknolojisidir(HDSS). Holografik depolama teknolojileri sayesinde, bir kesme şeker büyüklüğündeki bir kristale yaklaşık 10 TB’lik (1TB=1024 Gigabyte) veri depolanabilmektedir. Bu kristalden saniyede 10 ile 50 GB’lik veri okumak mümkün. Bu sayede tüm internet materyalini, iki sigara kutusu kadar bir yere sığdırabilir ve bu kadar bilgiyi yaklaşık 2,5 saatte tarayabilirsiniz.