27 may. 2013

Formateo de disco rígido de bajo nivel o físico y de alto nivel o lógico

Muchas personas no notan la diferencia entre el formateo de bajo nivel (también llamado formateo físico) y el formateo de alto nivel (también llamado formateo lógico).

Los discos duros se construyen como un tándem de discos o platos apilados con ambas caras funcionales que giran todos juntos y son procesados (leen/escriben) al mismo tiempo por un tándem de cabezales dobles que procesan las dos las caras de todos los platos (que forman un cilindro lógico).

De esta forma en un solo movimiento de los cabezales se procesan muchos mas datos y se gana en velocidad de lectura /escritura. Se puede ir aun mas lejos con el mismo concepto, con los RAID de discos (stripping) ampliando estos cilindros con discos duros reales, muy usado en edición de video y en servidores, donde la velocidad de respuesta es fundamental.

 

Disco DURO FISICO

Por lo tanto, los discos duros necesitan organizarse para poder ubicar la información, primero en un sistema de pistas y sectores físicos construido por el formateo de bajo nivel o físico  y luego sobre éste se construirá el sistema de archivos (por ej. FAT32 , NTFS, etc.) mediante el formateo de alto nivel o lógico.

 

Formateo de bajo nivel o físico

El propósito del formateo de bajo nivel es dividir la superficie del disco en elementos básicos:

  • pistas
  • sectores
  • cilindros: son un concepto lógico resultante de las pistas y sectores
  • La superficie de cada cilindro, uniforme en un principio, se divide durante el formateo de bajo nivel o físico (esto significa que se magnetizan las partículas de la superficie...) en pequeñas secciones que luego pueden ubicarse más fácilmente. Recuerde que el disco rígido se compone de varios discos circulares que giran alrededor de un eje y que están cubiertos a cada lado por óxido magnético. Al estar polarizados, éstos pueden utilizarse para almacenar datos.

    Las pistas son las áreas concéntricas escritas a ambos lados del disco.

    Pistas del disco

    Por último, estas pistas se dividen en piezas llamadas sectores.

    sectores del disco
    Existen millones de pistas y cada una posee sectores, por ej.  60, 120 sectores

    Un cilindro contiene todos los datos ubicados en la misma pista de discos (platos) diferentes (es decir, una arriba de la otra en forma vertical) ya que esto forma un "cilindro" de datos en el espacio.

    cilindro

    Por consiguiente, el formateo de bajo nivel o físico consiste en organizar la superficie de cada disco en entidades llamadas pistas y sectores, mediante la polarización de áreas del disco utilizando los cabezales de escritura. Las listas se numeran a partir del 0, y luego los cabezales polarizan la superficie de los discos en forma concéntrica. Cuando el cabezal pasa de una pista a la siguiente, deja un espacio. Cada pista se organiza a sí misma en sectores (con una numeración que comienza desde el 1) y se separa por espacios. Cada uno de estos sectores comienza con un área reservada para la información del sistema denominada prefijo. y termina con un área denominada sufijo


    El propósito del formateo de bajo nivel o fisico es, por lo tanto, el de preparar la superficie del disco para recibir datos (por este motivo, no depende del sistema operativo) e indicar "sectores defectuosos", a través de pruebas que el fabricante lleva a cabo.

    Cuando compras un disco rígido, éste ya ha sido sometido a un formateo de bajo nivel en fabrica. ¡DE ESTE MODO, NO TIENE QUE REALIZAR EL FORMATEO DE BAJO NIVEL! a menos que su disco comience a degradarse por algún motivo y comience a dar una enorme cantidad de sectores defectuosos, para lo cual existen programas como HARD DISK LOW LEVEL FORMAT que permiten este formateo para recuperar un disco. A propósito he recuperado un disco Western Digital  Green (MUY MALOS) de 1 Terabytes con 500 sectores defectuosos, a tener después del formateo de bajo nivel a solo 2 sectores defectuosos

     

    Suma de control

    Durante el formateo, se llevan a cabo pruebas de control (algoritmos que permiten comprobar la validez de sectores mediante las sumas de control) y cada vez que a un sector se lo considera defectuoso, se escribe en el prefijo la suma de control (inválida). A partir de ese momento, no puede ser utilizado y se lo "marca como defectuoso".

    Al leer los datos, el disco envía un valor que depende del contenido del paquete enviado, el cual se almacena inicialmente junto con los datos. El sistema calcula este valor basándose en los datos recibidos, y, luego, lo compara con el que se almacena junto con los datos. Si estos dos valores difieren, los datos pierden su validez y es posible que se produzca por un problema en la superficie del disco.
    La verificación de redundancia cíclica (CRC por sus siglas en inglés), se basa en el mismo principio para verificar la integridad de un archivo.

     

    Las utilidades de análisis como scandisk o chkdsk funcionan de manera diferente y se usan después de un formateo de alto nivel o lógico. Estas escriben los datos en sectores considerados como válidos y luego los leen y los comparan, si son los mismos, la utilidad pasa al siguiente sector, de lo contrario, se marca al sector como defectuoso.

     

    Formateo de alto nivel o lógico

    Antes se procede a crear las particiones si hay mas de una, generalmente hay 2 particiones una para el sistema operativo (de 89 a 120 GB) y otra partición de datos, para todos los ficheros y programas que uno posea (de 300 GB o mas o el resto del disco duro), de modo que si formateamos la partición del sistema operativo no perdemos ningún fichero de la partición de datos.

    El formateo de alto nivel o lógico ocurre luego del formateado de bajo nivel o físico y es el que todo usuario utiliza  para formatear un disco duro. Crea un sistema de archivos (FAT, FAT32, NTFS, etc.) en los discos que le permitirá a un sistema operativo (DOS, MAC, Linux, OS2, Windows , ...) usar el espacio en el disco para almacenar y acceder a los archivos.

    Los sistemas operativos utilizan sistemas de archivos diferentes, por lo que el tipo de formateo lógico dependerá del tipo de sistema operativo que usted instale. Entonces, si usted formatea su disco con un solo sistema de archivos, esto reduce naturalmente el número y el tipo de sistemas operativos que puede instalar (de hecho, sólo puede instalar sistemas operativos que utilicen el mismo sistema de archivos).

    Afortunadamente, existe una solución a este problema, que es la de crear PARTICIONES. Cada una de estas particiones puede contar de manera efectiva con su propio sistema de archivos, y por lo tanto, usted puede instalar diferentes tipos de sistemas operativos.

     

    Existe un programa muy interesante llamado Hard Disk Sentinel que nos indica la salud de nuestro disco duro y tiempo de vida útil.