¿Qué son los dispositivos de almacenamiento y cómo funcionan?

Desde un simple arranque hasta navegar por Internet, todo es posible gracias a la presencia de dispositivos de almacenamiento como unidades de disco duro o SSD.

Cada dispositivo de almacenamiento tiene sus propias ventajas y desventajas. Este blog analiza qué son los dispositivos de almacenamiento, los tipos de dispositivos de almacenamiento a lo largo de las décadas y su funcionamiento para que pueda comprender mejor las opciones de soluciones de almacenamiento disponibles en el mercado.

¿Qué es el dispositivo de almacenamiento en la computadora?

Un dispositivo de almacenamiento es un componente de hardware que se puede conectar interna o externamente a cualquier dispositivo informático o servidor para almacenar información e instrucciones. Estas instrucciones pueden ser procesadas de manera temporal o permanente.

Los dispositivos de almacenamiento externo o interno también pueden denominarse medios de almacenamiento a veces. El medio se puede usar para calcular resultados basados ​​en instrucciones, o simplemente se puede usar para transferir o extraer información.

Inicialmente, los dispositivos de almacenamiento se basaban en cintas magnéticas y tarjetas perforadas. Más tarde, fueron reemplazados por disquetes y discos compactos para almacenar información binaria en formatos digitales. Ahora, los HDD y SSD son las opciones populares.

¿Cuál es el uso del dispositivo de almacenamiento?

Un dispositivo de almacenamiento permite a los usuarios almacenar de forma segura datos y aplicaciones en un dispositivo informático. También se puede utilizar para portar información y transferirla de un dispositivo a otro.

Puede acceder (escribir/leer) los datos en cualquier momento y conservarlos a corto o largo plazo, según sus necesidades. La capacidad de almacenar grandes cantidades de información en un dispositivo pequeño facilita el proceso de compartir.

¿Cómo funcionan los dispositivos de almacenamiento?

Hay varios tipos de dispositivos de almacenamiento y cada uno funciona a través de un método separado. Las formas en que los dispositivos de almacenamiento secundario podrían almacenar la información se analizan a continuación.

• Dispositivos de almacenamiento magnético

  Estos dispositivos utilizan un dispositivo mecánico conocido como unidad que se conecta al dispositivo informático. El disco (cartucho o medio) recubierto con óxido de hierro almacena la información y se inserta en la unidad. La unidad gira el disco a alta velocidad a través del motor.

  Como el óxido de hierro es de naturaleza ferromagnética, se magnetiza permanentemente cuando se expone a un campo magnético. La unidad accede a la información almacenada mediante pequeños dispositivos llamados cabezales de lectura/escritura que contienen electroimanes. La señal creada en la bobina por el campo magnético variable en el núcleo de los electroimanes se envía a la computadora como datos binarios. Esto se transfiere y se convierte a código de máquina.

• dispositivos de memoria flash

  Los dispositivos de memoria flash contienen una matriz de celdas de memoria flash. La cuadrícula de filas y columnas tiene dos transistores separados por una fina capa de óxido en cada intersección. Un transistor se conoce como puerta flotante, mientras que el otro se llama puerta de control.

  Cuando la puerta flotante se conecta a la fila a través de la puerta de control, la celda tiene un valor de 1. Cuando se aplica una carga de voltaje eléctrico a la puerta flotante, se crea una barrera entre la puerta de control y la puerta flotante. Si el flujo de carga a través de la puerta cae por debajo del umbral del 50 por ciento, el valor se convierte en 0. Con esta técnica, puede escribir y reescribir bloques completos o áreas de chips a la vez.

• Dispositivos de almacenamiento óptico

  Un rayo láser de baja potencia codifica datos digitales en un disco láser o óptico como pequeños hoyos en una pista en espiral en su superficie. Al enfocar con precisión los haces magnéticos, puede condensar grandes cantidades de datos en un espacio diminuto en los discos ópticos de plástico. Un escáner láser lee estos hoyos a medida que la intensidad variable de la luz reflejada desde los hoyos los convierte en señales eléctricas.

• Almacenamiento en linea

  En el almacenamiento en la nube, extrae los recursos de almacenamiento del hardware físico. Por ejemplo, la virtualización permite agrupar el almacenamiento en un lago de datos al que los usuarios pueden acceder como un repositorio en un espacio virtual.

• Almacenamiento de papel

  En el caso del almacenamiento en papel, un programador escribiría un programa a mano y usaría una máquina de tarjetas perforadas para crear una pila de tarjetas perforadas. Estas tarjetas se introdujeron en un lector de tarjetas conectado a una computadora para ingresar el programa. La secuencia de agujeros se convirtió en datos digitales.

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¿Cuáles son los tipos de dispositivos de almacenamiento?

• Almacenamiento temporal: RAM, ROM, memoria caché
• Almacenamiento permanente: almacenamiento magnético, óptico, flash y en línea

Los dispositivos de almacenamiento informático pueden ser temporales o permanentes. Aquí se analizan varios tipos de dispositivos de almacenamiento.

• Almacenamiento temporal

El almacenamiento temporal incluye memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM) y memoria caché. Estas son opciones de almacenamiento primarias en una computadora y brindan acceso rápido a los datos en uso en cualquier momento.

La RAM almacena datos volátiles que actúan como memoria de trabajo para la CPU. Los datos desaparecen después de desconectar la alimentación. Mejora el rendimiento y garantiza una velocidad de carga más rápida de las aplicaciones. Los tipos de dispositivos de almacenamiento comunes incluyen SRAM (estático), DRAM (dinámico), SDRAM (dinámico síncrono). 8 GB de RAM se consideran suficientes para funciones simples.

La ROM almacena datos no volátiles que permanecen incluso después de apagar la alimentación. Solo puede leerlo y, a menudo, se usa para encender el sistema. Dos tipos principales de ROM son PROM y EPROM.

La memoria caché es un pequeño almacenamiento integrado en el chip de procesamiento de las CPU. Esto ayuda a un procesamiento más rápido de las instrucciones.

• Almacenamiento permanente

Los tipos comunes de dispositivos de almacenamiento permanente de computadoras incluyen almacenamiento magnético, almacenamiento óptico, almacenamiento flash. Estos se consideran dispositivos de almacenamiento secundario de las computadoras.

El almacenamiento magnético es un tipo de memoria no volátil que puede almacenar cantidades sustanciales de video, audio y otros datos. Proporciona una recuperación rápida, pero puede ralentizarse con el tiempo. Además, es susceptible a los campos magnéticos y puede dañarse si no se manipula correctamente.

Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento popular en esta categoría. Otros ejemplos de almacenamiento magnético son los disquetes, casetes de cinta, tarjetas magnéticas y superdiscos.

Los dispositivos de almacenamiento óptico tienen alta estabilidad de datos y capacidad de almacenamiento masivo. Estos dispositivos de almacenamiento secundario ofrecen un bajo costo por bit de almacenamiento, pero el costo total es más alto que otras opciones. No son vulnerables a la pérdida de datos como la memoria volátil y tampoco pueden dañarse fácilmente.

Los dispositivos de almacenamiento flash no tienen partes móviles, requieren menos energía y son portátiles. Tienen una alta velocidad de transferencia y no son propensos a los arañazos. El contenido se puede sobrescribir en dispositivos de almacenamiento secundario como SSD, pendrives, tarjetas SD, tarjetas multimedia y tarjetas de memoria basadas en tecnología flash.

El almacenamiento en línea permite a los usuarios cargar datos a través de canales de Internet que se almacenan en centros de datos remotos. Es fácil pasar de una computadora a otra. Sin embargo, la ciberseguridad es una preocupación y debe ser atendida con medidas efectivas.

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Diferencia entre la nube y el almacenamiento virtual

Dado que la memoria secundaria no es fácilmente escalable, los usuarios se han trasladado a la nube y a las opciones de almacenamiento virtual.

Almacenamiento en la nube

Los proveedores de servicios en la nube (CSP) como Amazon, Google y Microsoft permiten a los usuarios almacenar sus datos en un dispositivo físico que se encuentra en un centro de datos propiedad de estos proveedores. Internet se utiliza como una forma de abstraer, compartir y agrupar recursos de almacenamiento.

Los CSP mantienen los recursos de almacenamiento y brindan a los usuarios la cantidad de espacio que necesitan si pagan por ello. La elección de la nube puede ser pública, privada o híbrida. La migración de datos es posible a través de una red de LAN, WAN, API, VPN y contenedores.

Puede tener tres formas diferentes de formatear el almacenamiento, a saber, bloques, objetos y archivos, que generalmente se combinan en una solución unificada. El formato se elige según las necesidades y es diferente para varios tipos de almacenamiento de datos.

Se prefiere el almacenamiento en bloque para las cargas de trabajo de alto rendimiento en las que necesita almacenamiento de alta velocidad y baja latencia. El almacenamiento de objetos se utiliza para un acceso rápido en aplicaciones nativas de la nube, ya que los objetos no están comprimidos ni cifrados.

El almacenamiento de archivos es común en los sistemas NAS (almacenamiento adjunto a la red) y se usa para organizar y representar datos de una manera fácil de entender.

almacenamiento virtual

Algunas empresas eligen almacenamiento virtual en el que el almacenamiento se agrupa desde diferentes dispositivos de red en un solo dispositivo que existe en un entorno virtual. Al poner toda la capacidad de almacenamiento a disposición de cada usuario, las personas no se limitan al almacenamiento en una sola computadora.

Estos productos de almacenamiento son ofrecidos por compañías como NetApp, IBM e Hitachi para proporcionar una alta capacidad de almacenamiento y escalabilidad para el archivado, la copia de seguridad y la recuperación.

No necesita aumentar el almacenamiento a través de medios de almacenamiento portátiles para usuarios que trabajan con aplicaciones grandes. Pueden acceder al exceso de almacenamiento de aquellos usuarios que no requieran de alta capacidad de almacenamiento para sus tareas.

Ejemplos de dispositivos de almacenamiento informático

Los dispositivos de almacenamiento de las computadoras pueden almacenar grandes cantidades de datos digitales en un pequeño espacio físico que simplifica la copia de seguridad y el intercambio de datos.

• Ejemplos de dispositivos de almacenamiento magnético

disco duro

Una unidad de disco duro o disco duro (HDD o HD) es un dispositivo de almacenamiento común presente en las computadoras con fines de copia de seguridad y archivo. Es un tipo de dispositivo de almacenamiento magnético capaz de almacenar archivos del sistema operativo (SO), aplicaciones de software y otros documentos con texto, videos, audios e imágenes. La capacidad de almacenamiento típica varía de 500 GB a más de 4 TB.

Cinta magnética

Las cintas magnéticas comenzaron a utilizarse en el siglo pasado debido a su bajo precio y gran capacidad de almacenamiento. Los datos se pueden escribir tanto a lo largo como a lo ancho. Sin embargo, son lentos en comparación con otras soluciones de almacenamiento modernas.

Disco flexible

Antes de los discos duros, los disquetes (FD) eran los dispositivos de almacenamiento magnético populares que podían almacenar datos. También llamados disquetes, estos discos estaban disponibles en versiones de 8 pulgadas (203 mm), 5,25 pulgadas (133 mm) y 3,5 pulgadas (90 mm) a lo largo de los años. Por lo general, proporcionan hasta 240 MB de espacio.

• Ejemplos de dispositivos de almacenamiento óptico

Disco compacto

Un disco compacto (CD) es un medio de almacenamiento de música y pequeñas cantidades de datos informáticos basado en tecnología óptica. La capacidad de almacenamiento suele rondar los 700 MB.

Es de tres tipos, a saber, CD-ROM (solo lectura), CD-R (grabable) y CD-RW (regrabable). La información se lee y escribe a través de un láser mientras los CD giran a una velocidad constante.

DVD y disco Blu-ray

El disco versátil digital (DVD) y el disco Bluray (BD) tienen una mayor capacidad de almacenamiento que los CD del mismo tamaño físico. Grandes cantidades de datos, incluido video HD, se pueden almacenar fácilmente.

Utilizan un láser más fino debido a su mayor densidad y tienen una capacidad de almacenamiento habitual de 4,7 GB (DVD) o de 25 GB a 128 GB (discos Blu-ray).

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• Ejemplos de dispositivos de memoria flash

Memoria USB

La unidad flash USB es un pequeño dispositivo portátil con una interfaz USB integrada. Puede conectarlo al puerto USB de una computadora y mover archivos fácilmente de un dispositivo a otro.

Tiene una mayor capacidad de almacenamiento que los dispositivos de almacenamiento óptico, normalmente entre 8 GB y 256 GB. También es más rápido y más fiable. Sus otros nombres incluyen pen drive, jump drive, memory stick, thumb drive y USB stick.

Tarjeta digital segura

Una tarjeta digital segura (tarjeta SD) es un dispositivo de forma rectangular que está disponible en varios tamaños y capacidades para diferentes dispositivos, incluidos móviles y cámaras. Las opciones comunes incluyen tarjetas SD, mini-SD y micro-SD de tamaño completo. La capacidad de almacenamiento suele variar entre 2 GB y 32 GB.

Unidad de estado sólido

Actualmente, se utiliza una unidad de estado sólido (SSD) en combinación, así como para el reemplazo completo de HDD en computadoras portátiles, PC, etc. Viene en configuraciones tanto externas como internas.

Como ofrece menor capacidad en comparación con un disco duro de precio similar, es más común entre los dispositivos caros. Utiliza memoria flash NAND y sus beneficios incluyen bajo consumo de energía, factor de forma pequeño, alta velocidad de lectura/escritura, alta confiabilidad y reducción de ruido. El almacenamiento varía de 120 GB a más de 1 TB.

• Ejemplos de almacenamiento en línea/en la nube

Almacenamiento AWS S3

A medida que la computación en la nube gana popularidad, también aumenta la adopción de servicios de almacenamiento en la nube para diferentes tipos de almacenamiento de datos. El almacenamiento en la nube es una solución escalable para almacenar cantidades sustanciales de datos y solicitar recursos del proveedor a medida que crece la necesidad.

El proveedor de la nube tiene una colección de servidores remotos para alojar y administrar servicios a los que pueden acceder los dispositivos a través de una red. Un ejemplo popular de almacenamiento en la nube es el almacenamiento S3 de Amazon Web Services (AWS), en el que los usuarios pueden almacenar datos virtualmente en lugar de otros dispositivos de almacenamiento secundarios disponibles de la computadora.

• Ejemplos de almacenamiento de papel

Tarjeta perforada

Es una tarjeta de papel con agujeros hechos a mano oa máquina, troquelados o perforados. La tarjeta perforada se ingresó en una computadora para almacenar y acceder a los datos.

Conclusión

Los datos pueden perderse debido a varias razones, como fallas de energía, ataques cibernéticos, eliminaciones accidentales, daños físicos o incluso desastres naturales. Por lo tanto, debe mantener copias de seguridad en sus dispositivos de almacenamiento secundarios.

Ahora que sabes qué es un dispositivo de almacenamiento, puedes decidir mejor. Las empresas se están trasladando al almacenamiento en la nube, ya que es confiable, ofrece escalabilidad y un mejor rendimiento.

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