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Almacenamiento y Estructura de Archivos (Tipos de Almacenamiento de Datos,…
Almacenamiento y Estructura de Archivos
Tipos de Almacenamiento de Datos
Caché
Es la forma de almacenamiento más rápida y costosa
Memoria Principal
Utilizado para operar con los datos disponibles en la memoria principal
Memoria Flash
Se diferencia de la memoria principal en que los datos pueden sobrevivir a los fallos del suministro eléctrico
Almacenamiento en Discos Magnéticos
Principal medio de almacenamiento a largo plazo de datos en conexión
Almacenamiento Óptico
Los datos se almacenan en un disco por medios ópticos y se leen mediante láser
Almacenamiento en Cinta
Se utiliza principalmente para copias de seguridad y datos de archivo
Discos Magnéticos
Características
Cada plato del disco tienen una forma circular plana
Los platos están hechos de metal rígido o de vidrio y están cubiertos con material magnético para grabaciones
La superficie del disco se divide a efectos lógicos en pistas que se subdividen en sectores
Un sector es la unidad mínima de información que puede leerse o escribirse en el disco
La cabeza de lectura y escritura guarda magnéticamente la información en los sectores en forma de inversiones de la dirección de magnetización del material magnético
Las cabezas de lectura y escritura están montadas en un solo dispositivo denominado brazo del disco
Un controlador de disco actúa como interfaz entre el sistema informático y el hardware concreto de la unidad de disco
Medidas de Rendimiento de los Discos
El tiempo de acceso es el tiempo transcurrido desde que se formula una solicitud de lectura o escritura hasta que comienza la transferencia de datos
El tiempo para volver a ubicar el brazo se denomina tiempo de búsqueda
El tiempo medio de búsqueda es la media de los tiempo de búsqueda medido en una sucesión de solicitudes aleatorias
Tiempo de latencia medio del disco es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco
Velocidad de transferencia de datos es la velocidad a la que se pueden recuperar o guardar datos
Tiempo medio entre fallos es una medida de la fiabilidad del disco
Optimización del acceso a los bloques del disco
Planificación
Organización de archivos
Memoria intermedia de escritura no volátil
Disco de registro histórico
RAID
Disposición Redundante de Discos Independientes (RAIDs Redundant Array of Independent Disks)
Técnica de organización de discos usada para conseguir un rendimiento y fiabilidad mejorados
Mejora de la fiabilidad mediante la redundancia
Se guarda la información adicional que normalmente no se necesita pero que puede utilizarse en caso de fallo de un disco para reconstruir la información perdiad
Creación de imágenes
Tiempo medio de reparación, que es el tiempo que se tarda en sustituir un disco averiado y en restaurar sus datos
Mejora del rendimiento mediante el paralelismo
El número de procesos de lectura por unidad de tiempo se duplica
Se mejora la velocidad de transferencia distribuyendo los datos entre varios discos
Distribución en el nivel de bit, que es dividir los bits de cada byte entre varios discos
Niveles de RAID
Nivel 0
Se refiere a disposiciones de discos con distribución en el nivel de bloque pero sin redundancia
Nivel 2
Organización de Códigos de Corrección de Errores Tipo Memoria
Nivel 3
Organización de paridad con bits entrelazados
Nivel 1
Se refiere a la creación de imágenes del disco con distribución de bloque
Nivel 4
Organización de paridad con bloques entrelazados
Nivel 5
Paridad distribuida con bloques entrelazados
Nivel 6
Esquema de Redundancia P+Q
Factores para la elección del nivel RAID adecuado
Costo económico extra de los requisitos de almacenamiento en disco
Requisitos de rendimiento en términos del número de operaciones E/S
Rendimiento cuando falla un disco
Almacenamiento Tericiario
Discos ópticos
Medio popular de distribución de software, datos multimedia y otra información editada de manera electrónica
Cintas Magnéticas
Son relativamente permanentes y puede albergar grandes volúmenes de datos
Acceso al Almacenamiento
Gestor de la Memoria Intermedia
Estrategia de sustitución
Bloques clavados
Salida forzada de los bloques
Políticas para la sustitución de la memoria intermedia
Esquema de sustitución bloques LRU
Esquema de sustitución de bloques MRU
Organización de los Archivos
Registro de longitud fija
Registros de longitud variable
Almacenamiento de varios tipos de registros en un mismo archivo
Tipos de registro que permiten longitudes variables para uno o varios de los campos
Tipos de registro que permiten campos repetidos
Representación en cadenas de bytes
Representación de longitud fija
Espacio reservado
Representación con listas
Organización de los Registros en Archivos
Organización de archivos en montículos
Se puede colocar cualquier registro en cualquier parte del archivos en que haya suficiente espacio
Organización de archivos secuenciales
Los registros se guardan en orden secuencial
Organización asociativa
Se calcula una función de asociación (hash) de algún atributo arbitrario
Almacenamiento con Diccionario de Datos
Un sistema de bases de datos necesita tener datos sobre la relaciones, como el esquema de las mismas
Esta información se denomina diccionario de datos o catálogo del sistema
Tipo de información que guarda el sistema
Los nombre de las relaciones
Los nombres de los atributos de cada relación
Los dominios y las longitudes de los atributos
Los nombres de las vistas definidas en la base de datos y las definiciones de esas vistas
Las restricciones de integridad