Media penyimpanan data eksternal
2. Media penyimpanan data eksternal
Pengertian Media Penyimpanan Data
1. Memori Internal
2. Memori Eksternal
Magnetic disk adalah DASD pertama
yang dibuat oleh industri komputer. Penyimpanan magnetik (bahasa Inggris:
Magnetic disk) merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak
dijumpai pada sistem komputer modern. Pada saat disk digunakan, motor drive
berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Ada sebuah read-write head yang
ditempatkan di atas permukaan piringan tersebut. Permukaan disk terbagi atas
beberapa track yang masih terbagi lagi menjadi beberapa sektor. Cakram
fixed-head memiliki satu head untuk tiap-tiap track, sedangkan cakram
moving-head (atau sering dikenal dengan nama cakram keras ) hanya memiliki satu
head yang harus dipindah-pindahkan untuk mengakses dari satu track ke track
yang lainnya. Magnetik Disk (Piringan Magnetik) terbuat dari satu atau lebih
piringan hitam metal atau plastik dan permukaannya dilapisi lapisan iron-oxide.
Perekaman datanya disimpan pada permukaan tersebut dalam bentuk kode binary.
Piringan magnetik yang terbuat dari plastik dan sebuah piringan disebut dengan floppy disk (micro disk dan mini disk), yang terbuat dari metal dan banyak piringan disebut hard disk.
2. teknologi RAID
RAID merupakan kependekan dari Redundant Array of Independent Disk merupakan teknologi virtualisasi storage yang menggabungkan beberapa hardisk fisik ke dalam sebuah logical unit storage yang memiliki kemampuan data redundancy dan juga performance improvement.
Pengertian data redundancy di sini adalah adanya data-data tambahan yang dituliskan tersebar pada hardisk-hardisk untuk mengkoreksi data ke data yang benar jika ada salah satu hardisk yang rusak. Data disebarkan ke berbagai hardisk dilakukan dengan berbagai cara dan ditujungkkan sebagai level dari RAID. Level RAID ini tergantung dari kebutuhan tingkat redundancy dan kinerja. Pada setiap level menyediakan gol yang berbeda-beda pada reliability, availability, performance dan capacity.
Banyak sistem RAID menjalankan error protection dengan menambahkan data tambahan yang disebut paritas. Dengan adanya paritas ini kita dapat mengembalikan data secara benar jika terjadi kegagalan penulisan data oleh perangkat keras. Kemampuan mengkorekasi data yang salah dan mengembalikan ke data yang benar ini memampukan system memiliki fault tolerance.
Penamaan level RAID dengan menambahkan angka misalnya RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 dan seterusnya. Berikut akan dibahas RAID yang penting saja:
3.Optical disk
Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.
Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.
Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.
Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu hard disk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. hard disk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan hard disk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.
Kata “RAID” juga memiliki beberapa singkatan Redundant Array of Inexpensive Disks, Redundant Array of Independent Drives, dan juga Redundant Array of Inexpensive Drives. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan meningkatkan kinerja I/O dari hard disk.
RAID merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitas. Kerja paralel ini menghasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat.
RAID menggabungkan beberapa hard disk fisik ke dalam sebuah unit logis penyimpanan, dengan menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras khusus. Solusi perangkat keras umumnya didesain untuk mendukung penggunaan beberapa hard disk secara sekaligus, dan sistem operasi tidak perlu mengetahui bagaimana cara kerja skema RAID tersebut. Sementara itu, solusi perangkat lunak umumnya diimplementasikan di dalam level sistem operasi, dan tentu saja menjadikan beberapa hard disk menjadi sebuah kesatuan logis yang digunakan untuk melakukan penyimpanan.
Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault tolerance/toleransi kesalahan).
Level-level RAID yang berbeda tersebut menggunakan salah satu atau beberapa teknik yang disebutkan di atas, tergantung dari kebutuhan sistem. Tujuan utama penggunaan RAID adalah untuk meningkatkan keandalan/reliabilitas yang sangat penting untuk melindungi informasi yang sangat kritis untuk beberapa lahan bisnis, seperti halnya basis data, atau bahkan meningkatkan kinerja, yang sangat penting untuk beberapa pekerjaan, seperti halnya untuk menyajikan video on demand ke banyak penonton secara sekaligus.
Konfigurasi RAID yang berbeda-beda akan memiliki pengaruh yang berbeda pula pada keandalan dan juga kinerja. Masalah yang mungkin terjadi saat menggunakan banyak disk adalah salah satunya akan mengalami kesalahan, tapi dengan menggunakan teknik pengecekan kesalahan, sistem komputer secara keseluruhan dibuat lebih andal dengan melakukan reparasi terhadap kesalahan tersebut dan akhirnya “selamat” dari kerusakan yang fatal.
Teknik mirroring dapat meningkatkan proses pembacaan data mengingat sebuah sistem yang menggunakannya mampu membaca data dari dua disk atau lebih, tapi saat untuk menulis kinerjanya akan lebih buruk, karena memang data yang sama akan dituliskan pada beberapa hard disk yang tergabung ke dalam larik tersebut.
Teknik striping, bisa meningkatkan performa, yang mengizinkan sekumpulan data dibaca dari beberapa hard disk secara sekaligus pada satu waktu, akan tetapi bila satu hard disk mengalami kegagalan, maka keseluruhan hard disk akan mengalami inkonsistensi.
Beberapa sistem RAID dapat didesain untuk terus berjalan, meskipun terjadi kegagalan. Beberapa hard disk yang mengalami kegagalan tersebut dapat diganti saat sistem menyala (hot-swap) dan data dapat diperbaiki secara otomatis. Sistem lainnya mungkin mengharuskan shutdown ketika data sedang diperbaiki. Karenanya, RAID sering digunakan dalam sistem-sistem yang harus selalu on-line, yang selalu tersedia (highly available), dengan waktu down-time yang, sebisa mungkin, hanya beberapa saat saja.
Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID. Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.
1. RAID level 0
RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.
2. RAID level 1
RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.
3. RAID level 2
RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.
5. RAID level 4
RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.
7. RAID level 6
RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.
Pengertian Media Penyimpanan Data
Media
penyimpanan data adalah bahan fisik yang di dalamnya tersimpan data, perintah
dan informasi yang dipindahkan dari dalam komputer. Media penyimpanan data
disebut dengan istilah strorage medium atau media penyimpanan sekunder (secondary
storage). Media penyimpanan juga bisa sebagai alat masukkan dan alat
keluaran, sebagai alat masukkan adalah pada saat data dan informasi yang ada
dalam media penyimpanan dibutuhkan maka akan dibuka di komputer, proses
tersebut menjadi input. Sedangkan menjadi alat keluaran adalah pada saat
data dan informasi yang ada dalam komputer dipindahkan atau disimpan dalam
media penyimpanan.
Pengelompokan
Media Penyimpanan Data
Media
penyimpanan data dapat dibedakan sebagai berikut :
a.
Media Penyimpan Utama (Internal
Storage) yaitu:
RAM (Random Access Memory) dan
ROM (Read Only Memory)
RAM (Random Access Memory) dan
ROM (Read Only Memory)
b.
Media Penyimpan Cadangan (External
Storage) antara lain yaitu:
Hardisk, Magnetik disk, RAID, Optic disk dan pita magnetik.
Hardisk, Magnetik disk, RAID, Optic disk dan pita magnetik.
Ciri-ciri dan cara merawat media
penyimpanan
Seperti telah kita ketahui bahwa media penyimpan data
ada dua macam yaitu:
1.
Internal Storage
(Media Penyimpan Utama), yang termasuk kelompok ini antara lain
yaitu: RAM dan ROM
RAM (Random
Access Memory), yaitu
memory baca tulis yang dapat menyimpan data untuk
sementara dan kemudian membacanya kembali. Data yang tersimpan pada RAM
sifatnya tidak permanen artinya data tersimpan saat ada arus listrik atau
komputer dalam keadaan aktif. Jika tidak ada arus atau komputer dalam keadaan
mati data pun hilang atau tidak tersimpan lagi.
ROM (Read
Only Memory), yaitu
memory baca saja dari komputer artinya data yang
tersimpan dalam ROM hanya bisa dibaca saja, ROM itu berisi
data atau program-program dasar dari pabriknya, ROM ini
berfungsi untuk mengatur proses dasar dari masukan dan keluaran
data
Cara merawat
media penyimpan Internal Storage antara
lain adalah :
a.
Periksa pemasangan RAM/ROM
apakah sudah terletak pada slot atau tempatnya dengan posisi yang benar.
b.
Dengan cara mengatur BIOS
agar menghindari melakukan booting komputer secara langsung
dari disket.
2.
External Storage
(Media Penyimpan Cadangan), yang termasuk kelompok ini antara lain yaitu:
Hard disk, Flopy disk, Optical disk, Flash disk
Cara merawat
media penyimpan External Storage antara lain adalah:
a.
Untuk Flopy disk atau
disket (Magnetik Disk) yaitu hindari dari terkena debu dan simpan pada
box disket. Sebaiknya selalu dalam keadaan terprotek, hal ini untuk menghindari
terkena virus komputer
b.
Untuk Piringan CD/DVD (Optical
disk) yaitu: hindarkan permukaanya dari debu, selalu menempatkan nya
pada Box CD jika sedang tidak dipakai. Untuk jangka waktu tertentu
bersihkan Optik pada CD ROM/ CD RW/DVD ROM/DVD RW dengan CD
Cleaner.
c.
Untuk Flash disk jangan
lupa untuk selalu menutup penghubung USB nya
Penyimpan Data (Memori)
Memori
merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana memory ini dibagi
menjadi 2 jenis yaitu :
1. Memori Internal
Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh
prosesor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang
disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih
tinci, fungsi dari memori utama adalah :
Ø Menyimpan data yang berasal dari
peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk
diproses
Ø Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU
sebelum dikirimkan ke peranti keluaran
Ø Menampung program/instruksi yang
berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder
Memori
biasa dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula
memori yang disebut Cache Memory.
2. Memori Eksternal
Memori Eksternal merupakan memori tambahan yang berfungsi
untuk menyimpan data atau peranti yang dapat menyimpan data secara permanen.
Fungsi dari penyimpanan eksternal yaitu dapat menyimpan data secara permanen
dan tidak akan hilang ketika komputer dimatikan. Media penyimpanan eksternal
dibuat dengan tujuan memudahkan user untuk memindahkan data pada satu komputer
ke komputer lain selain melalui networking atau kabel LAN.
Jenis-jenis Media Penyimpanan
Eksternal
Berbagai
jenis memori eksternal sebagai berikut :
1. Berdasarkan Jenis Akses Data
Berdasarkan jenis aksesnya memori
eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu :
a.
DASD (Direct Access Storage Device), dimana ia mempunyai
akses langsung terhadap data.
Contoh :
Ø Magnetik Disk (contoh : floppy disk,
hard disk)
Hard disk : Harddisk atau harddisk drive atau biasa disingkat
HDD adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan
berisi piringan magnetis.
Floppy disk atau disket : Disket adalah sebuah perangkat penyimpanan
data yang terdiri dari sebuah medium penyimpanan magnetis buat yang tipis dan
lentur yang dilapisi lapisan plastik berbentuk persegi atau persegi panjang.
Ø Removable Harddisk (contoh : zip
disk, flash disk)
Zip Disk : merupakan sistem penyimpanan
dalam bentuk disk berukuran menengah, yang diperkenalkan oleh lomega pada akhir
1994.
USB Flash disk : adalah piranti penyimpanan
eksternal yang berbentu pena dan dicolokkan ke port USB. Piranti ini memiliki
kemampuan rekam hingga 1 juta kali dan tahan disimpan sampai 10 tahun.
Ø Optical disk
b. SASD (Sequential Access Storage
Device) Akses data secara tidak langsung (berurutan), seperti pita magnetik.
Pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan drive khusus
untuk masing-masing jenis pita magnetik. Karena perekaman dilakukan secara
sekuensial, maka untuk mengakses data yang kebetulan terletak di tengah, drive
terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga head mencapai tempat data
tersebut.
2. Berdasarkan karakteristik bahan
Berdasarkan karakteristik bahan
pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai
berikut:
a. Punched Card atau Kartu Berlubang,
merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai
instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak
digunakan lagi sejak tahun 1979.
b. Magnetic Disk, merupakan disk yang
terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.
c. Optical Disk, Piringan optik adalah
piringan yang dapat menampung data hingga ratusan bahkan ribuan kali daya
tampung disket. Piringan optik mempunyai dua jenis piringan, yaitu CD (Compact
Disc) dengan track berwarna bening kehijauan dan DVD dengan track berwarna ungu
dan kuning. Terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate)
dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan
DVD.
d. Magnetic Tape (pita magnetik)
terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya
pita kaset tape recorder
1. Magnetic disc
Pengertian Magnetik disk (Magnetic disc)
Piringan magnetik yang terbuat dari plastik dan sebuah piringan disebut dengan floppy disk (micro disk dan mini disk), yang terbuat dari metal dan banyak piringan disebut hard disk.
Lapiran dasar biasanya berbahan Alumunium-Alumunium Alloy Kaca.
Bahan kaca memberikan
manfaat antara lain:- Meningkatkan reliabilitas disk
- Mengurangi R/W error
- Kemampuan untuk mendukung kerapatan tinggi
- Kekakuan yang lebih baik untuk mengurangi dinamisasi disk
- Kemampuan menahan goncangan dan kerusakan
Beberapa
memory yang tergolong pada magnetic disk ini sendiri adalah Flopy Disk, IDE
Disk, dan SCSI Disk. Magnetik disk sendiri terbuat dari piringan bundar yang
terbuat dari logam atau plastik dimana permukaan dari bahan tersebut mempunyai
sifat magnetic sehingga nanti bisa menghasilkan semacam medan magnet yang
sangat diperlukan untuk proses baca tulis dari memory tersebut karena saat
proses baca/tulis menggunakan kepala baca yang disebut dengan head.
Pergerakan head magnetic disk
Pada head tetap setiap track memiliki
kepala head sendiri, sedangkan pada head bergerak, satu kepala head digunakan
untuk beberapa track dalam satu muka disk.
Pada head bergerak adalah lengan head
bergerak menuju track yang diinginkan berdasarkan perintah dari disk drive-nya.
Sistem kerja dari head ini adalah ketika arus + ataupun arus – melewati head, maka
akan menimbulkan sebuah medan magnet yang nantinya akan menarik dari head
tersebut. Head akan bergerak ke kiri atau kekanan tergantung dari polaritas
arus drive tersebut. Untuk membacanya, ketika head tersebut melewati sebuah
daerah magnet maka sebuah arus + dan – dimunculkan dari head dan ini
memungkinkan untuk membaca bit-bit yang telah disimpan sebelumnya.
Urutan melingkar bit bit ditulis
ketika disk melakukan suatu putaran penuh yang disebut dengan track. Setiap
track dibagi dalam sektor-sektor yang memiliki panjang tetap dan berisi 512
byte data.
Namun didahului dengan proses
sinkronisasi head sebelum menulis dan membaca. Semakin banyak data yang ditulis
atau dibaca maka putarannya juga akan semakin rapat. Namun dengan kondisi
seperti itu maka peluang error bacanya juga semakin tinggi.
Semua disk mempunyai lengan yang
mampu bergerak keluar masuk pada kumparan dan piringan yang berputar sehingga
terbentuk jarak-jarak radial yang berbeda. Pada setiap radial yang berbeda
dapat ditulis. Track-track itu sendiri merupakan serangkaian lingkaran
konsentrik di sekitar kumparan. Lebar sebuah track tergantung pada headnya dan
seberapa akurat head tersebut ditempatkan secara radial. Data dikirim ke memori
ini dalam bentuk blok, umumnya blok lebih kecil kapasitasnya daripada track.
Blok-blok data disimpan dalam disk yang berukuran blok, yang disebut sektor.
Track biasanya terisi beberapa sektor, umumnya 10 hingga 100 sektor tiap
tracknya.
Mekanisme Head
• Head yang menyentuh disk (contact)
seperti pada floppy disk, head yang mempunyai celah utara tetap maupun yang
tidak tetap tergantung medan magnetnya. Celah atau jarak head dengan disk
tergantung kepadatan datanya, semakin padat datanya dibutuhkan jarak head yang
semakin dekat, namun semakin dekat head maka faktor resikonya semakin besar,
yaitu terjadinya kesalahan baca.
• Teknologi Winchester dari IBM
mengantisipasi masalah celah head diatas dengan model head aerodinamik. Head
berbentuk lembaran timah yang berada dipermukaan disk apabila tidak bergerak, seiring
perputaran disk maka disk akan mengangkat headnya. Istilah Winchester
dikenalkan IBM pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk
pack dengan head yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah Winchester
digunakan oleh sembarang disk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan
head aerodinamis.
• Istilah Winchester dikenalkan IBM
pada model disk 3340-nya. Model ini merupakan removable disk pack dengan head
yang dibungkus di dalam pack. Sekarang istilah Winchester digunakan oleh sembarang
disk drive yang dibungkus pack dan memakai rancangan head aerodinamis
Track
Banyaknya track pada piringan menunjukkan
karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan
mekanisme akses. Disk mempunyai 200-800 track per permukaan (banyaknya track
pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan
mempunyai 20 permukaan untuk menyimpan data. Kedua sisi dari setiap piringan
digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling
bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih
mudah terkena kotoran/debu daripada permukaan yang didalam juga arm pada
permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data. Untuk mengakses, disk pack
disusun pada disk drive yang didalamnya mempunyai sebuah controller, access
arm, read/write head dan mekanisme untuk rotasi pack. Metode pengalamatan dalam
magnetic disk ( hardisk ) ada 2 yaitu :
- metode silinder
Metode silinder merupakan
Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record.
Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk pack
dengan 200 track per permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian nomor
permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang
disimpan.
Jika ada 11 piringan maka nomor
permukaannya dari 0-19 atau dari 1-20. Pengalamatan dari nomor record
menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor
silinder dan nomor permukaan.
- metode sektor
Setiap track dari pack dibagi kedalam
sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang
tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, nomor
permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track
mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana.
Setiap track pada setiap piringan mempunyai kapasitas penyimpanan yang sama
meskipun diameter tracknya berlainan. Keseragaman kapasitas dicapai dengan
penyesuaian density yang tepat dari representasi data untuk setiap ukuran
track. Keuntungan lain dari pendekatan keseragaman kapasitas adalah file dapat
ditempatkan pada disk tanpa merubah lokasi nomor sektor (track atau cylinder)
pada file.
Karakteristik fisik magnetic disk
• Disk Pack adalah jenis alat
penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan
aluminium.
• Dalam sebuah pack/tumpukan umumnya
terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini
disk) dan menyerupai piringan hitam.
• Permukaannya dilapisi dengan
metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape
• Banyak track pada piringan
menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk
drive dan mekanisme akses.
• Disk mempunyai 200-800 track per
permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang
terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk mrnyimpan data.
• Kedua sisi dari setiap piringan
digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan
paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut
lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm
pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data.
Komponen magnetik disk
RAID merupakan kependekan dari Redundant Array of Independent Disk merupakan teknologi virtualisasi storage yang menggabungkan beberapa hardisk fisik ke dalam sebuah logical unit storage yang memiliki kemampuan data redundancy dan juga performance improvement.
Pengertian data redundancy di sini adalah adanya data-data tambahan yang dituliskan tersebar pada hardisk-hardisk untuk mengkoreksi data ke data yang benar jika ada salah satu hardisk yang rusak. Data disebarkan ke berbagai hardisk dilakukan dengan berbagai cara dan ditujungkkan sebagai level dari RAID. Level RAID ini tergantung dari kebutuhan tingkat redundancy dan kinerja. Pada setiap level menyediakan gol yang berbeda-beda pada reliability, availability, performance dan capacity.
Banyak sistem RAID menjalankan error protection dengan menambahkan data tambahan yang disebut paritas. Dengan adanya paritas ini kita dapat mengembalikan data secara benar jika terjadi kegagalan penulisan data oleh perangkat keras. Kemampuan mengkorekasi data yang salah dan mengembalikan ke data yang benar ini memampukan system memiliki fault tolerance.
Penamaan level RAID dengan menambahkan angka misalnya RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 dan seterusnya. Berikut akan dibahas RAID yang penting saja:
- RAID 0
RAID 0 ini tidak ada redundancy data, jadi kalau ada sektor yang rusak maka data tidak bisa dikembalikan.
Dari https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels#RAID_0 kita mendapatkan gambar:
- RAID 1
RAID 1 menggunakan teknologi mirroring, setiap data disimpan dalam dua hardisk yang berbeda.
Dari https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels#RAID_1 kita mendapatkan gambar
- RAID 5
RAID 5 ini menggunakan minimal tiga buah hardisk. Pada setiap penulisan data dibuat paritinya, dan parity ini disebar ke semua hardisk. Jika ada kerusakan salah satu hardisk maka data dapat dikembalikan lagi sesuai dengan pariti yang disebar ke hardisk lain. Kalau dua hardisk rusak maka data akan hilang dan tidak bisa dikembalikan
Dari https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels#RAID_5 kita mendapatkan gambar
- RAID 6
RAID 6 ini menggunakan minimal empat buah hardisk. Pada setiap penulisan data dibuat dua buah paritinya, dan parity ini disebar ke semua hardisk. Jika ada kerusakan salah satu hardisk maka data dapat dikembalikan lagi sesuai dengan pariti yang disebar ke hardisk lain. Kelebihan dari RAID 6 ini adalah dapat mengembalikan data meskipun dua hardisk rusak.
Dari https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels#RAID_6 kita mendapatkan gambar
3.Optical disk
Hard disk terdiri atas beberapa komponen penting. Komponen utamanya adalah pelat (platter) yang berfungsi sebagai penyimpan data.
Pelat ini adalah suatu cakram padat yang berbentuk bulat datar, kedua
sisi permukaannya dilapisi dengan material khusus sehingga memiliki
pola-pola magnetis. Pelat ini ditempatkan dalam suatu poros yang disebut
spindle. untuk lebih jelasnya lagi penjelasan dari komponen-komponen
magnetic disk simak dibawah ini :)
1. Spindle
Hard
disk terdiri dari spindle yang menjadi pusat putaran dari keping-keping
cakram magnetik penyimpan data. Spindle ini berputar dengan cepat, oleh
karena itu harus menggunakan high quality bearing.
Dahulu hard disk menggunakan ball bearing namun kini hard disk sudah menggunakan fluid bearing. Dengan fluid bearing maka gaya friksi dan tingkat kebisingan dapat diminimalisir. Spindle ini yang menentukan putaran hard disk. Semakin cepat putaran rpm hard disk maka semakin cepat transfer datanya.
2. Cakram Magnetik (Magnetic Disk)
Pada
cakram magnetik inilah dilakukan penyimpanan data pada hard disk.
Cakram magnetik berbentuk plat tipis dengan bentuk seperti CD-R. Dalam
hard disk terdapat beberapa cakram magnetik.
Hard disk yang pertama kali dibuat, terdiri dari 50 piringan cakram magnetik dengan ukuran 0.6 meter dan berputar dengan kecepatan 1.200 rpm. Saat ini kecepatan putaran hard disk sudah mencapai 10.000rpm dengan transfer data mencapai 3.0 Gbps.
3. Read-write Head
Read-write
Head adalah pengambil data dari cakram magnetik. Head ini melayang
dengan jarak yang tipis dengan cakram magnetik. Dahulu head bersentuhan
langsung dengan cakram magnetik sehingga mengakibatkan keausan pada
permukaan karena gesekan. Kini antara head dan cakram magnetik sudah
diberi jarak sehingga umur hard disk lebih lama.
Read-write head terbuat bahan yang terus mengalami perkembangan, mulai dari Ferrite head, MIG (Metal-In-Gap) head, TF (Thin Film) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, GMR (Giant Magnetoresistive) Heads dan sekarang yang digunakan adalah CMR (Colossal Magnetoresistive) Heads.
4. Enclosure
Enclosure
adalah lapisan luar pembungkus hard disk. Enclosure berfungsi
melindungi semua bagian dalam hard disk agar tidak terkena debu,
kelembaban dan hal lain yang dapat mengakibatkan kerusakan data.
Dalam
enclosure terdapat breath filter yang membuat hard disk tidak kedap
udara, hal ini bertujuan untuk membuang panas yang ada didalam hard disk
karena proses putaran spindle dan pembacaan Read-write head.
5. Interfacing Module
Interfacing
modul berupa seperangkat rangkaian elektronik yang mengendalikan kerja
bagian dalam hard disk, memproses data dari head dan menghasilkan data
yang siap dibaca oleh proses selanjutnya. Interfacing modul yang dahulu
banyak dipakai adalah sistem IDE (Integrated Drive Electronics) dengan
sistem ATA yang mempunyai koneksi 40 pin.
Teknologi terbaru dari interfacing module adalah teknologi Serial ATA (SATA). Dengan SATA maka satu hard disk ditangani oleh satu bus tersendiri didalam chipset, sehingga penanganannya menjadi lebih cepat dan efisien. hard disk SATA sekarang perlahan sudah menggantikan hard disk ATA yang makin lama mulai hilang dari pasaran.
TEKNOLOGI RAID
A. Pengertian RAID
RAID, singkatan dari Redundant Array of Independent Disk merujuk
kepada sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang
digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media
penyimpanan komputer (terutama hard disk) dengan menggunakan cara
redundansi (penumpukan) data, baik itu dengan menggunakan perangkat
lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah.
Kata “RAID” juga memiliki beberapa singkatan Redundant Array of Inexpensive Disks, Redundant Array of Independent Drives, dan juga Redundant Array of Inexpensive Drives. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan meningkatkan kinerja I/O dari hard disk.
RAID merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitas. Kerja paralel ini menghasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat.
B. Konsep RAID
Sejak pertama kali diperkenalkan, RAID dibagi ke dalam
beberapa skema, yang disebut dengan “RAID Level“. Pada awalnya, ada lima
buah RAID level yang pertama kali dikonsepkan, tetapi seiring dengan
waktu, level-level tersebut berevolusi, yakni dengan menggabungkan
beberapa level yang berbeda dan juga mengimplementasikan beberapa level
proprietary yang tidak menjadi standar RAID.
RAID menggabungkan beberapa hard disk fisik ke dalam sebuah unit logis penyimpanan, dengan menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras khusus. Solusi perangkat keras umumnya didesain untuk mendukung penggunaan beberapa hard disk secara sekaligus, dan sistem operasi tidak perlu mengetahui bagaimana cara kerja skema RAID tersebut. Sementara itu, solusi perangkat lunak umumnya diimplementasikan di dalam level sistem operasi, dan tentu saja menjadikan beberapa hard disk menjadi sebuah kesatuan logis yang digunakan untuk melakukan penyimpanan.
Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault tolerance/toleransi kesalahan).
Level-level RAID yang berbeda tersebut menggunakan salah satu atau beberapa teknik yang disebutkan di atas, tergantung dari kebutuhan sistem. Tujuan utama penggunaan RAID adalah untuk meningkatkan keandalan/reliabilitas yang sangat penting untuk melindungi informasi yang sangat kritis untuk beberapa lahan bisnis, seperti halnya basis data, atau bahkan meningkatkan kinerja, yang sangat penting untuk beberapa pekerjaan, seperti halnya untuk menyajikan video on demand ke banyak penonton secara sekaligus.
Konfigurasi RAID yang berbeda-beda akan memiliki pengaruh yang berbeda pula pada keandalan dan juga kinerja. Masalah yang mungkin terjadi saat menggunakan banyak disk adalah salah satunya akan mengalami kesalahan, tapi dengan menggunakan teknik pengecekan kesalahan, sistem komputer secara keseluruhan dibuat lebih andal dengan melakukan reparasi terhadap kesalahan tersebut dan akhirnya “selamat” dari kerusakan yang fatal.
Teknik mirroring dapat meningkatkan proses pembacaan data mengingat sebuah sistem yang menggunakannya mampu membaca data dari dua disk atau lebih, tapi saat untuk menulis kinerjanya akan lebih buruk, karena memang data yang sama akan dituliskan pada beberapa hard disk yang tergabung ke dalam larik tersebut.
Teknik striping, bisa meningkatkan performa, yang mengizinkan sekumpulan data dibaca dari beberapa hard disk secara sekaligus pada satu waktu, akan tetapi bila satu hard disk mengalami kegagalan, maka keseluruhan hard disk akan mengalami inkonsistensi.
Teknik pengecekan kesalahan /
koreksi kesalahan juga pada umumnya akan menurunkan kinerja sistem,
karena data harus dibaca dari beberapa tempat dan juga harus
dibandingkan dengan checksum yang ada. Maka, desain sistem RAID harus
mempertimbangkan kebutuhan sistem secara keseluruhan, sehingga
perencanaan dan pengetahuan yang baik dari seorang administrator
jaringan sangatlah dibutuhkan. Larik-larik RAID modern umumnya
menyediakan fasilitas bagi para penggunanya untuk memilih konfigurasi
yang diinginkan dan tentunya sesuai dengan kebutuhan.
Beberapa sistem RAID dapat didesain untuk terus berjalan, meskipun terjadi kegagalan. Beberapa hard disk yang mengalami kegagalan tersebut dapat diganti saat sistem menyala (hot-swap) dan data dapat diperbaiki secara otomatis. Sistem lainnya mungkin mengharuskan shutdown ketika data sedang diperbaiki. Karenanya, RAID sering digunakan dalam sistem-sistem yang harus selalu on-line, yang selalu tersedia (highly available), dengan waktu down-time yang, sebisa mungkin, hanya beberapa saat saja.
C. Struktur RAID
Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini
dapat berakibat turunnya kinerja atau pun hilangnya data. Meski pun
terdapat backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena
adanya perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya
reliabilitas dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.
Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID. Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.
Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu :
- RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.
- Data didistribusikan ke drive fisik array.
- Kapasitas redunant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.
Jadi, RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan
disk memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar
dengan sejumlah disk-disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data
pada disk-disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibaca
kembali.
D. Level RAID
RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda, yaitu level 0,
level 1, level 2, level 3, level 4, level 5, level 6, level 0+1 dan 1+0.
Setiap level tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya. :
1. RAID level 0
RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.
2. RAID level 1
RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.
3. RAID level 2
RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.
4. RAID level 3
RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya. Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.
RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya. Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.
5. RAID level 4
RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.
6. RAID level 5
RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.
RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.
7. RAID level 6
RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.
8. RAID level 0+1 dan 1+0
RAID level 0+1 dan 1+0 ini merupakan kombinasi dari RAID level 0 dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level 1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini sama pentingnya. Dalam RAID 0+1, sekumpulan disk di-strip, kemudian strip tersebut di-mirror ke disk-disk yang lain, menghasilkan strip-strip data yang sama.
RAID level 0+1 dan 1+0 ini merupakan kombinasi dari RAID level 0 dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level 1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini sama pentingnya. Dalam RAID 0+1, sekumpulan disk di-strip, kemudian strip tersebut di-mirror ke disk-disk yang lain, menghasilkan strip-strip data yang sama.
Kombinasi lainnya yaitu RAID 1+0, di mana disk-disk di-mirror secara
berpasangan, dan kemudian hasil pasangan mirrornya di-strip. RAID 1+0
ini mempunyai keuntungan lebih dibandingkan dengan RAID 0+1. Sebagai
contoh, jika sebuah disk gagal pada RAID 0+1, seluruh strip-nya tidak
dapat diakses, hanya sebagian strip saja yang dapat diakses, sedangkan
pada RAID 1+0, disk yang gagal tersebut tidak dapat diakses, tetapi
pasangan mirror-nya masih dapat diakses, yaitu disk-disk selain dari
disk yang gagal.
OPTICAL DISK
Pengertian Optical Disk - Optical Disk adalah media penyimpanan data elektronik yang dapatditulis dan dibaca dengan menggunakan sinar laser bertenaga rendah. Optical
disk pertama kali ditemukan pada tahun 1958. Kemudian teknologi ini
dipatenkan beberapa tahun kemudian. Perkembangan berikutnya, ditemukan
teknologi optical media untuk data video dalm laser discyang dikeluarkan oleh philips, pada tahun 1978.Berlanjut setelah itu, audio compact disc (CD) dikeluarkan sony pada tahun 1983.
Optic Disk memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Menggunakan laser untuk menulis dan membaca data.
b. Dapat digunakan untuk menyimpan data yang volumenya sangat besar.
c. Dapat membaca lebih cepat
Jenis-jenis Optical Disk
Jenis-jenis Optical Disk - Ada beberapa Jenis Optical disk saat
ini, dimulai dari CD, DVD, Blu Ray, hingga saat ini ada yang terbaru
dari optical disk yaitu FM DISK. Berikut penjelasan jenis-jenis Optical
Disk.
1. CD (Compact Disc atau Laser Optic Disc)
CD
merupakan jenis piringan optic yang pertama kali muncul. Pembacaan dan
penulisan data pada piringan melalui laser. CD berbentuk lingkaran
dengan diameter 120 mm serta memiliki libang ditengahnya yang
berdiameter 15 mm. kapasitas penyimpanan CD dapat mencapai 870 Mb yang
dapat menyimpan data hingga 99 menit.
Contohnya :
· CD-Rom
(Compact Disk read only memory) adalah jenis piringan optic yang
mempunyai sifat hanya bisa dibaca. Kapasitas sebuah CD Rom yang
berukuran 4,72 inch dapat menampung hingga 640 Mb atau kira-kira 300.000
halamat text.
· CD-R (CD Recordable) merupakan jenis CD yang dapat menyimpan data seperti halnya disket, namun isinya tidak dapat diubah lagi.
· CD-RW
(CD Writetable) merupakan jenis CD yang dapat menyimpan data namun
isinya dapat dihapus dan dapat diganti dengan data yang baru.
2. DVD (Digital Video Disc / Digital Versatile Disc)
DVD adalah merupakan pengembangan dari CD. DVD memiliki kapasitas yang jauh lebih besardari pada CD biasa, yaitu sekitar 4,7 – 17 GB. Kemampuan DVD dapat dilihat dari jenisnya, yaitu :
· Single-side, single layer kapasitas 4,7 GB
· Double-side, single layer kapasitas 8,5 GB
· Single-sided, double layer kapasitas 9,4 GB
· Double-sided, double layer kapasitas 17 GB
3. Blu Ray
Teknologi Blu-ray adalah merupakan format disc optic, yang merupakan
perkembangan dari CD dan DVD. Keunggulan dari blu-ray yaitu pada
kapasitas lapisan-sided Blu-ray disc, dimana lebih besar 35 kali dari CD
dan lebih besar lima kali dari DVD. Kapasitas Blu-Ray disc dual layer
memiliki kemampuan menyimpan data sampai dengan 50 Gb per keping.
Selain itu, spesifikasi Blu-ray dalam kecepatan membaca tiga kali lipat
lebih cepat dibandingkan DVD. Ini mengarah ke video kualitas tinggi dan
audio jernih, Khusus yang penting dalam applikasi HDTV.
Teknologi
Multi-layering telah disesuaikan dengan kemampuan double Blu-ray disc
dalam aplikasi standar, dan ada versi eksperimental ditampilkan sampai
dengan sepuluh kali lipat peningkatan dalam ruang penyimpanan. Manfaat
tambahan Blu-ray player melalui pemutar DVD termasuk Internet
konektivitas untuk men-download subtitles dan update fitur built-in Java
virtual machine.
Blu-ray
disc menggunakan ultra-short dengan panjang gelombang laser 405
nanometer, dimana lebih kecil dari pada DVD yang mencapai 650 nanometer.
Dengan begitu, maka bisa menyorot objek dengan presisi lebih tinggi.
Hasilnya, data bisa diikat dengan lebih ketat dan disimpan di ruang yang
lebih kecil. Inilah yang membuat BD mampu menyimpan lebih banyak data
meskipun ukuran disknya sama dengan CD atau DVD.
Blu-ray
disc juga memiliki lapisan permukaan yang lebih tipis hanya 0,1mm
dibandingkan HD-DVD yang tebalnya 0,6mm. Dengan begitu, laser bisa
menembakkan data dengan lebih fokus. Untuk read atau write, kecepatan
minimal Blu-ray adalah 1x atau sekitar 36Mbps, jauh dari DVD yang
kecepatannya hanya 10Mbps. Dan kabarnya, kecepatan tersebut masih akan
digeber hingga 8x atau 288Mbps.
4. Fluorescent Multilayer DISK(FM DISK)
Fluorescent Multilayer Disc (FM Disc) adalah jenis optical disk yang mampu menampung sampai 140 GB data sekaligus, dengan kecepatan baca data sampai 1 GB per detik.
FM Disc berbeda dengan kepingan yang beredar saat ini. Warnanya tidak
keperakan atau keemasan, melainkan bening seperti sebuah plastik
transparan biasa.
· Multilayer
Salah satu keistimewaan adalah banyaknya layer yang ada dalam setiap
kepingan. Masing-masing kepingan memang memiliki lebih dari satu layer
atau lapisan. Bahkan lebih dari 10 lapisan sekaligus. Tepatnya adalah 12
lapisan pada FM Disc yang dikembangkan pada tahap awal.
· Aplikasi
Banyak sekali aplikasi yang spat menggunakan teknologi ini. Pertama
untuk menyimpan data hiburan seperti Game, Musik, Film dan tentunya
untuk menyimpan data keperjaan. 1 keping FM Disc bisa menmapung lebih
dari 10 film DVD.
Sebagai ruang Back-up, sangat cocok karena kapasitasnya yang sangat
besar. Dengan FM Disc kekhawatiran rusak-nya media back-up dapat
diminalisasi walaupun tergores lapisan luarnya.
· Jenis FMD
Ada tiga jenis FM teknologi yang telah selesai dikembangkan:
1. FM Disc ROM
Ini adalah jenis pertama yang akan = diperkenalkan. FM Disc ROM nantinya
akan banyak digunakan untuk kepentingan produksi, baik film maupun
pernati lunak. Dengan kapasitas yang besar kualitas film dapat lebih
baik. Karena ini berarti film akan mengalami lebih sedikit proses
kompesi. Sama halnya dengan audio.
Sedangkan untuk peranti lunak, kehadirannya akan sangat berpengaruh
khussnya untuk peranti lunak seperti game dan peranti lunak pendidikan
yang umumnya membuat banyak informasi.
2. FM Disc WORM (Write Once Read Many)
FM Disc WORM disebut juga Rewritable FM Disc adalah kepingan yang dapat
diisi sendiri. Kepingan inilah yang nantinya dipergunakan sebagai media
back-up.
Cara penulisannya hampir sama dengan menulis pada rewritable CD, hanya
saja ada sedikit perbedaan pada penambahan material fluorescent. Ada dua
metode penulisan yang digunakan masing-masing terletak pada perbedaan
penambahan element fluorescent-nya.
Denga metode pertama atau yang dikenal dengan metode thermal, material
fluorescent diaplikasikan dari awal. Sedangkan pada metode kedua yang
chemical, material fluorescent diaplikasin pada tahap lanjut.
3. FM Card atau Clear Card
FM Card sebenarnya adalah sebuah FM Disc yang dilapisi bagian luar
berbentuk kartu kecil. Kepingan yang ada didalam Clear Card adalah
kepingan dengan diameter 50 mm, atau 5 cm. Model pertama yang
dikembangkan adalah dengan 20 lapisan data – 10 GB data serta memiliki
densitas recording sebesar 400 Mbytes/cm2.
CD merupakan jenis piringan optic yang pertama kali muncul. Pembacaan dan penulisan data pada piringan melalui laser. CD berbentuk lingkaran dengan diameter 120 mm serta memiliki libang ditengahnya yang berdiameter 15 mm. kapasitas penyimpanan CD dapat mencapai 870 Mb yang dapat menyimpan data hingga 99 menit.
Teknologi Multi-layering telah disesuaikan dengan kemampuan double Blu-ray disc dalam aplikasi standar, dan ada versi eksperimental ditampilkan sampai dengan sepuluh kali lipat peningkatan dalam ruang penyimpanan. Manfaat tambahan Blu-ray player melalui pemutar DVD termasuk Internet konektivitas untuk men-download subtitles dan update fitur built-in Java virtual machine.
Blu-ray disc menggunakan ultra-short dengan panjang gelombang laser 405 nanometer, dimana lebih kecil dari pada DVD yang mencapai 650 nanometer. Dengan begitu, maka bisa menyorot objek dengan presisi lebih tinggi. Hasilnya, data bisa diikat dengan lebih ketat dan disimpan di ruang yang lebih kecil. Inilah yang membuat BD mampu menyimpan lebih banyak data meskipun ukuran disknya sama dengan CD atau DVD.
Pita Magnetic
Pita magnetik adalah salah satu alat penyimpanan eksternal yang menggunakan pita magnetik yang terbuat dari plastik.
1. Pita magnetik mempunyai kecepatan putar sebesar 18,75-200 inchi per detik.
2. Data yang disimpan dalam magnetik tape umumnya data yang tidak memerlukan perubahan atau untuk backup data.
3. Kecepatan
baca atau mencatat data pada pita tape tergantung model dan
instruksinya, namun dapat diperkirakan antara 15000 sampai 60000 bytes
per detiknya.
4. Pita tape terbuat dari bahan campuran plastik dan ferric oxide.
fingsi pita magnetic :
- untuk media penyimpanan
- untuk alat input/output
- untuk merekam audio, video
peroses penyimpanannya :
- Pada
proses penyimpanan atau pembacaan data kepala pita (tape head) harus
menyentuh media, sehingga dapat mempercepat kinerja pita.
- Data
pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan driver
khusus untuk masing-masing jenis pita magnetik. Karena perekaman
dilakukan secara bersamaan, maka untuk mengakses data yang kebetulan
terletak di tengah, driver terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga
head mencapai tempat data tersebut. Hal ini membutuhkan waktu relatif
lama
Karakteristik Sistem Memori
Sistem
memori adalah komponen-komponen elektronik yang perintah - perintah
yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor, data yang diperlukan oleh
instruksi ( perintah ) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses
( informasi ).
Ada 7 karakteristik sistem memori secara umum:
1. Lokasi
2. Kapasitas
3. Satuan Transfer
4. Metode Akses
5. Kinerja
6. Tipe Fisik
7. Karakter Fisik
Berikut adalah penjelasannya:
Lokasi
Ada 3 lokasi keberadaan memori dalam sistem komputer:
- "CPU" , memori
ini built-in berada dalam CPU ( Mikroprosesor )dan diperlukan untuk
semua kegiatan CPU, memori ini disebut register. Register digunakan
sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam
prosesor
-
"Internal" , memori ini berada di luar chip processor tetapi bersifat
internal terhadap sistem komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses
eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh
prosesor (CPU) tanpa modul perantara. Memori internal sering juga
disebut sebagai memori primer atau memori utama. Memori internal
biasanya menggunakan media RAM.
-
"External" , Memori ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan
tentu saja berada di luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau
instruksi secara permanen. Memori ini, tidak diperlukan di dalam proses
eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor
(CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui
pengontrol/modul I/O. Memori eksternal sering juga disebut sebagai
memori sekunder. Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral
seperti : disk, pita magnetik, dll.
Kapasitas
- Ukuran word
Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
- Jumlah word
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.
Satuan Transfer
-
Word , merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya
sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan
panjang instruksi.
-
Block , adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori
pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih
besar dari suatu word,
Metode Akses
Terdapat 4 jenis pengaksesan satuan data, yaitu:
- Sequential access
Memori
diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record. Aksesnya
dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan
dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses
pencarian. Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared
read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang
diinginkan untuk mengeluarkan record. Waktu access record sangat
bervariasi.
Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.
- Direct access
Seperti
sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write
mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik
berdasarkan lokasi fisik. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap
kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu
aksesnya pun bervariasi. Contoh direct access adalah akses pada disk.
- Random access
Setiap
lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara
langsung. Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada
urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access
adalah sistem memori utama.
- Associative access
Setiap
word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan
alamatnya. Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme
pengalamatannya sendiri. Waktu pencariannya pun tidak bergantung secara
konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative
access adalah memori cache.
Kinerja
Ada 3 buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :
- Access time (Waktu Akses)
Bagi
RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi
baca atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu
- Cycle time (Waktu Siklus)
Waktu
siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal
hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila
data ini dibaca secara destruktif.
- Transfer rate (Laju Pemindahan)
Transfer
rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer
dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus).
Sedangkan bagi non-RAM berlaku persamaan sebagai berikut :
TN = Waktu rata-rata untuk membaca / menulis sejumlah N bit.
TA = Waktu akses rata-rata
N = Jumlah bit
R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)
Tipe Fisik
- Semikonduktor
Memori
ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration).
Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
- Magnetik
Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.
Karakter Fisik
- Volatile dan Non-volatile
Pada
memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila
daya listriknya dimatikan. Selain itu, pada memori non-volatile, sekali
informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan
sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak
diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut. Memori permukaan
magnetik adalah non volatile. Memori semikonduktor dapat berupa volatile
atau non volatile.
- Erasable dan Non-erasable
Erasable
artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain.
Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.
Pita magnetik adalah salah satu alat penyimpanan eksternal yang menggunakan pita magnetik yang terbuat dari plastik.
1. Pita magnetik mempunyai kecepatan putar sebesar 18,75-200 inchi per detik.
2. Data yang disimpan dalam magnetik tape umumnya data yang tidak memerlukan perubahan atau untuk backup data.
3. Kecepatan
baca atau mencatat data pada pita tape tergantung model dan
instruksinya, namun dapat diperkirakan antara 15000 sampai 60000 bytes
per detiknya.
4. Pita tape terbuat dari bahan campuran plastik dan ferric oxide.
fingsi pita magnetic :
- untuk media penyimpanan
- untuk alat input/output
- untuk merekam audio, video
peroses penyimpanannya :
- Pada
proses penyimpanan atau pembacaan data kepala pita (tape head) harus
menyentuh media, sehingga dapat mempercepat kinerja pita.
- Data
pada pita magnetik direkam secara berurutan dengan menggunakan driver
khusus untuk masing-masing jenis pita magnetik. Karena perekaman
dilakukan secara bersamaan, maka untuk mengakses data yang kebetulan
terletak di tengah, driver terpaksa harus memutar gulungan pita, hingga
head mencapai tempat data tersebut. Hal ini membutuhkan waktu relatif
lama
Karakteristik Sistem Memori
Ada 7 karakteristik sistem memori secara umum:
1. Lokasi
2. Kapasitas
3. Satuan Transfer
4. Metode Akses
5. Kinerja
6. Tipe Fisik
7. Karakter Fisik
Berikut adalah penjelasannya:
Ada 3 lokasi keberadaan memori dalam sistem komputer:
- "CPU" , memori ini built-in berada dalam CPU ( Mikroprosesor )dan diperlukan untuk semua kegiatan CPU, memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor
- "Internal" , memori ini berada di luar chip processor tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara. Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama. Memori internal biasanya menggunakan media RAM.
- "External" , Memori ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara permanen. Memori ini, tidak diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O. Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik, dll.
Kapasitas
- Ukuran word
Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
- Jumlah word
Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.
Satuan Transfer
- Word , merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
- Block , adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word,
Metode Akses
Terdapat 4 jenis pengaksesan satuan data, yaitu:
- Sequential access
Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record. Aksesnya dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian. Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record. Waktu access record sangat bervariasi.
Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.
- Direct access
Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu aksesnya pun bervariasi. Contoh direct access adalah akses pada disk.
- Random access
Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access adalah sistem memori utama.
- Associative access
Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya. Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri. Waktu pencariannya pun tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memori cache.
Kinerja
Ada 3 buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu :
- Access time (Waktu Akses)
Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu
- Cycle time (Waktu Siklus)
Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
- Transfer rate (Laju Pemindahan)
Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus).
Sedangkan bagi non-RAM berlaku persamaan sebagai berikut :
TN = Waktu rata-rata untuk membaca / menulis sejumlah N bit.
TA = Waktu akses rata-rata
N = Jumlah bit
R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)
Tipe Fisik
- Semikonduktor
Memori ini memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
- Magnetik
Memori ini banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.
Karakter Fisik
- Volatile dan Non-volatile
Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan. Selain itu, pada memori non-volatile, sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut. Memori permukaan magnetik adalah non volatile. Memori semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.
- Erasable dan Non-erasable
Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain. Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.
Komentar
Posting Komentar