We gebruiken cookies om content en advertenties te gebruiken, om functies voor social media te bieden en om ons websiteverkeer te analyseren. We delen ook informatie over uw gebruik van onze site met onze partners voor social media, adverteren en analyse.

4.6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 4.60 (5 Votes)

Hard DiskDe functie van een harde schijf in een computer is het opslaan van gegevens. In tegenstelling tot het werkgeheugen blijven deze gegevens ook bewaart indien de elektriciteit uitgeschakeld wordt.

Hoe werkt een harde schijf?

De harde schijf werkt door middel van een motor die verschillende (magnetische) schijven ronddraait. Deze worden beschreven door zogenaamde koppen, die de data kan schrijven/lezen door magnetische deeltjes te positioneren op de platen. Deze koppen staan vast op een metalen arm, zodat de gehele platen bereikt worden en niet slechts een klein gedeelte (vergelijk het met de vroegere platendraaiers). De harde schijf wordt bestuurd via een controller die intern aanwezig is, of elders in de computer. Als het besturingssysteem het commando krijgt een bestand te lezen of te schrijven, zal het de controller van de harde schijf de opdracht geven om naar een bepaalde sector van de schijf te gaan. Het besturingssysteem leest deze sector om te bepalen in welk cluster een bestaand bestand begint of welke delen van de schijf beschikbaar zijn voor de opslag van een nieuw bestand. Dit zorgt ervoor dat een bestand verspreidt kan zijn over de harde schijf en niet alles per bestand achter elkaar gezet hoeft te worden, zodat het schrijven/lezen sneller kan gaan.

Harde Schijf Opslag

Belangrijkste technische kenmerken.

  • De opslagcapaciteit.
  • De rotatiesnelheid (uitgedrukt in rpm oftewel rounds per minute).
  • Buffergeheugen (2, 8, 16, 32 Mb).
  • Gebruikte aansluiting (IDE of S-Ata****).

**** S-Ata is de nieuwste standaard (zie afbeelding).

S Ata

De voordelen van S-Ata zijn:

  • Geen master/slave jumpers meer nodig.
  • Dunnere kabel wat de airflow in de behuizing bevordert.
  • Snellere overdracht van gegevens.

Factoren die de snelheid van een harde schijf beïnvloeden:

Eigenlijk zijn de belangrijkste technische kenmerken ook de meest bepalende voor de snelheid van een harde schijf.

  • Eerst en vooral is er het toerental. U begrijpt dat sneller ronddraaiende platen invloed hebben op de zoektijd. Door het sneller ronddraaien van de platen zal de lees/schrijfkop sneller op een bepaalde sector komen waardoor een bestand snellergevonden, gelezen of beschreven kan worden.
  • Een harde schijf is voorzien van het zogenaamde buffergeheugen. In dit geheugen worden zoek en lees opdrachten bewaart. Dit heeft als voordeel dat bestanden sneller gevonden worden doordat de harde schijf zich “herinnert” waar de betreffende bestanden staan. Er moet dus niet opnieuw gezocht worden naar de juiste sector. Hoe groter het buffergeheugen, des te meer de harde schijf zich kan “herinneren”. Dit vertaald zich uiteindelijk in snelheidswinst. De combinatie van toerental en buffergeheugen bepalen de totale zoektijd van een harde schijf. Deze zoektijd wordt uitgedrukt in milliseconden (ms).
  • De opgevraagde zoek, lees en schrijf opdrachten worden doorgespeeld naar de computer. Bij de klassieke harde schijven gebeurde dit door middel van een IDE kabel. De nieuwe generatie gebruikt een nieuwe verbindingsstandaard met name S-Ata. Deze techniek wordt geacht meer Kbs (kilobytes per seconde) te kunnen laten doorstromen, waardoor het geheel sneller samenwerkt. Toch is dit niet het enige voordeel van S-ata . Doordat de temperaturen in een computer steeds hoger opliepen door de sneller wordende processors en grafische kaarten ontstond het probleem om alles gekoeld te krijgen. De brede IDE kabels waren nefast voor de luchtstroom (airflow) in de systeemkast. S-ata kabels zijn dunner en dragen bijgevolg bij aan een betere luchtstroom (lees koeling).

Wat is RAID?

RAID (Redundant Array of Independent Disks). Raid is eigenlijk ontstaan in de industrie. Voor bedrijven is het uitermate belangrijk om steeds een back-up ter beschikking te hebben. Uiteraard hebben we het dan vooral over hosting bedrijven die wel duizenden websites onder hun hoede hebben. Net zoals bij jouw thuis worden al deze gegevens opgeslagen op harde schijven. En daar zat nu net het probleem,want deze schijven zijn ook onderhevig aan slijtage, dus het risico op data verlies was reëel. Om dit risico te beperken moest men dus op zoek naar een goede oplossing. Deze oplossing is dus RAID geworden. Met RAID worden twee of meerdere harde schijven gebruikt om een systemen te bouwen die het risico op gegevensverlies beperken. Dit doet men door de harde schijven op een bepaalde manier te koppelen door middel van een RAID controller. Omdat je voor een Raid configuratie meerdere harde schijven nodig hebt (liefst identieke) kan je deze techniek op verschillende manieren toepassen.

  • Om te beginnen de zogenaamde RAID 1 configuratie ook wel mirroring ( spiegeling) genaamd. Bij een RAID 1 configuratie zorgt de RAID-controller ervoor dat de data op 2 of meer harde schijven gelijktijdig wordt weggeschreven. Dit is de ideale oplossing om gegevens veiliger op te slaan (zie hierboven), want als 1 harde schijf zou crashen heb je de andere nog (spiegel) waarop exact dezelfde gegevens staan en kan je gewoon verder werken. Het grote nadeel is echter dat je alles dubbel opslaat waardoor de opslagcapaciteit gehalveerd wordt. Een voorbeeld : 2 harde schijven van 100 Gigabyte hebben samen in een niet RAID configuratie een capaciteit van 200 Gigabyte (ja ja we kunnen tellen!), maar in een RAID 1 configuratie is dit maar 100 Gigabyte.
  • Je kan deze techniek ook omkeren. Je gebruikt 2 of meer identieke harde schijven waarop de gegevens verdeeld worden ook stripping genoemd (uit elkaar trekken). Deze techniek noemt men een RAID 0 configuratie. Het komt er op neer dat, bijvoorbeeld een programma uit 6 bestanden bestaat, er 3 van op de ene schijf worden opgeslagen en 3 op de andere schijf. Dit gebeurt, dankzij de RAID-controller, simultaan. U begrijpt dat dit de snelheid verdubbeld. Gebruik je in een RAID 0 Configuratie nog meer harde schijven dan zal de snelheid evenredig toenemen. Er is echter 1 groot nadeel aan een RAID 0 configuratie, is 1 harde schijf stuk, ben je al de gegevens kwijt, maar in tegenstelling tot een RAID 1 configuratie blijf je wel de opslagcapaciteit behouden.
  • Je kan beide RAID configuraties ook combineren. Dit noemt men dan een RAD 0+1 configuratie. Je hebt dan wel minimum 4 harde schijven nodig. 2 voor de RAID 0 en 2 voor de RAID 1 (0+1). Op het feit na dat je minimum 4 harde schijven nodig hebt, heeft deze configuratie enkel maar voordelen, Je snelheid verdubbeld en je gegevens zijn veilig. Je werkt (of installeert het besturingssysteem) op de harde schijven die in RAID 0 configuratie (stripping) staan en laat dan een kopie schrijven naar de andere schijven in een RAID 1 configuratie (mirroring).

Er bestaan nog meer RAID configuraties, we zouden er zelfs een hele website over kunnen opzetten maar dit is niet echt de bedoeling van PCLeek!

Windows installeren op een RAID configuratie?

Een RAID controller, al dan niet op het moederbord, heeft een stuurprogramma nodig. Om Windows te installeren op harde schijven die gekoppeld zijn aan een RAID controller zal je eerst dit stuurprogramma moeten installeren anders zal Windows je harde schijven niet vinden en zal de installatieprocedure afgebroken worden. Op een bepaald ogenblik tijdens de installatie van Windows XP krijg je onderaan in beeld de melding: Druk F6 om een niet Microsoft stuurprogramma te installeren. Doe dit en plaats de cd-rom van je RAID controller, of indien het een geïntegreerde RAID controller, betreft de cd-rom van je moederbord en volg de procedure. Recentere besturingssystemen laten iets vlotter installeren op een RAID configuratie.

Indien het een RAID controller op het moederbord betreft zal je mogelijk de RAID controller naar ENABLE moeten wijzigen in het BIOS.

Bits, Bytes en Giga's?

Een computer kent geen enkele letter van het alfabet, enkel 2 cijfertjes, namelijk de "0" en de "1". Daardoor spreken we van een binair getallenstelsel. Zo een nulletje (0) of een eentje (1) noemen we een BIT. Deze cijfertjes worden altijd samen gebruikt bv. 00 - 01 -10 -11 . Zo een combinatie noemen we een binaire eenheid. 8 BITS noemen we een BYTE (indien je 8 binaire eenheden gebruikt kan je 256 mogelijke combinaties maken ).

  • 1024 BYTE = 1 KILOBYTE
  • 1024 KILOBYTE = 1 MEGABYTE
  • 1024 MEGABYTE = 1GIGABYTE
  • 1024 GIGABYTE = 1 TERRABYTE

Wat zijn de voordelen van partitioneren?

Partitioneren is het opdelen van 1 fysieke harde schijf in verschillende delen. Het grote voordeel van partitioneren is dat jij je bestanden kan opslaan op een andere partitie (deel van de harde schijf). Waarom is dat een voordeel? Heel simpel. Indien je door onverwachte omstandigheden genoodzaakt wordt Windows opnieuw te installeren zal dit (meestal) gebeuren op de C schijf. In het ergste geval zal de je de C schijf formatteren waardoor alle gegevens op deze partitie verloren gaan. Maar indien jij je harde schijf opgedeeld hebt, en jouw gegevens zijn op een andere partitie opgeslagen, zijn deze nog toegankelijk NA de her-installatie. Windows zal enkel de C schijf formatteren waardoor de gegevens op de andere partitie onaangeroerd blijven. Het enige wat je dan moet doen na een her-installatie is het opnieuw installeren van programma's.

Hoe partioneren?

Tijdens de (nieuwe) installatie van Windows krijg je op een bepaald ogenblik de vraag om een partitie te selecteren waarop de Windows installatie moet plaatsvinden (normaal C). Even later krijg je de vraag hoe groot dat je deze wil. Door hier een getal in te vullen (bv. 50000) zal er een partitie aangemaakt worden van 50 gigabyte. Nadien (als Windows geïnstalleerd is) kan je dan de resterende vrije ruimte formatteren en er een schijfletter aan geven. Bij recentere Windows versies kan dit zelf al tijdens de installatie. U doet er dan ook best aan aandachtig te zijn tijdens de installatie en op voorhand goed na te denken hoe u de schrijfstations wil opdelen.

Na het afronden van een Windows installatie ben je echter beperkt in het partitioneren van je harde schijf, maar er talrijke programma's waarmee je dit in een handomdraai doet. 

Wat is het verschil tussen S-ata I en S-ata II?

Het verschil zit hem in de doorvoersnelheid. Met S-ata I is dit 150 Mb/s, bij S ata II tot 300 Mb/s.Maar: Zelfs bij S ata I harde schijven (150 Mb/s) worden deze snelheden in de praktijk nooit gehaald.

NCQ ?

De nieuwste generatie harde schijven beschikken over een NCQ functie. NCQ ( native command queuing) is een technologie die ervoor zorgt dat de gezochte bestanden sneller gevonden worden. Aangezien het een tijdje duurt vooraleer de juiste sector onder de kop doorkomt en de kop op de juiste track staat, zal een harde schijf soms onnodig tijd verliezen. NCQ zal ervoor zorgen dat de zoekopdrachten in het geheugen (buffer) geplaatst worden en in plaats van ze simpelweg in de opgegeven volgorde op te zoeken, gaat het de volgorde optimaliseren. De kop zal eerst kleine stukjes informatie in een track lezen alvorens te verspringen wat een snelheidswinst oplevert wanneer je diverse toepassingen simultaan draait of in omgevingen met meerdere gebruikers.

Bestandsbeheer:

Een besturingssysteem zal een harde schijf indelen in kleine ruimtes, zeg maar hokjes. Deze hokjes zullen later gebruikt worden gegevens op te slaan.

Afhankelijk van het besturingssysteem zal er een andere techniek gebruikt worden. Zo gebruikte de allereerste Windows systemen het FAT bestandssysteem. Vanaf Windows 98 werd er gebruik gemaakt van het FAT 32 bestandssysteem en bij Windows XP/NT is NFTS de standaard.

Winows Vista beloofde gebruik te maken van het WinFS bestandssysteem maar dit werd later afgevoerd.

Fat 16, FAT 32, NFTS?

FAT 16: Dit bestandsysteem werd gebruikt door het oudere besturingssysteem MS-DOS. De clusternummers kregen 16-bit cijfers. De clustergrootte was maximaal 32 KB en de grootst mogelijke partitie was 2 gigabyte. Met de huidige generatie harde schijven kan je dus niks meer aanvangen met dit formatteerformaat.

FAT 32: Een uitbreiding van het FAT 16 bestandssysteem. De clusternummer kregen 32-bit cijfers toegewezen en werd gebruikt in Windows 95 en 98.

NFTS: Werd oorspronkelijk ontwikkeld voor Windows NT maar later gebruikt in Windows XP en is eigenlijk de huidige standaard. Het grote voordeel van NFTS is, dat er geen beperkingen bestaan op de clustergrootte, er ondersteuning geboden wordt voor grote harde schijven en er een compressietechniek ingebouwd is.

Een vaak voorkomend probleem is dat mensen bij een upgrade naar Windows XP hun partitie (harde schijf) niet converteren naar het NFTS bestandssysteem waardoor de hertselpuntfunctie in Windows XP niet werkt. Dit heeft te maken met de compressie techniek die in een NFTS bestandsysteem voorzien is.

Wat is SMART?

Self- Monitoring, Analysis and Reporting Technologie, staat voor een techniek die je harde schijf controleert, analyseert en rapporteert. Alle moderne harde schijven beschikken over een SMART functie, die je meestal kan in-/uit schakelen in het BIOS van het moederbord. SMART stelt je enkel in staat de mechanische problemen van een harde schijf te achterhalen. Heb je een harde schijf verkeerd geformatteerd, zal de SMART functie u niet kunnen helpen!

Wat controleert SMART eigenlijk?

De belangrijkste parameters die door SMART gecontroleerd worden zijn:

  • Falende lees/schrijfkoppen, of koppen die het weldra zullen begeven.
  • Motorproblemen van de harde schijf.
  • De temperaturen van de schijven en de elektronica in de harde schijf.
  • Teveel corrupte sectoren, beter bekend als "Bad Sectors"
  • Een te kleine zweefafstand van de lees-/schrijfkop (Fly height).

De nabije toekomst:

Het is bekend dat intern geheugen een stuk sneller is dan een klassieke harde schijf. Met dit gegeven in het achterhoofd werken bepaalde fabrikanten aan de zogenaamde flash drives (SSD). In plaats van magnetische schijven en leeskoppen te gebruiken die mechanisch aangestuurd worden plaats men DDR geheugen. Buiten het vrij grote snelheidsverschil heeft dit nog een bijkomend voordeel, namelijk de slijtage. Geen ronddraaiende onderdelen dus.

Maar: Zoals u allicht weet, verliest het geheugen alle data indien de stroomvoorziening stopgezet wordt, en dat is natuurlijk niet de bedoeling bij een harde schijf. Dit werd opgelost door het plaatsen van een batterij die het geheugen voor een langere periode van elektriciteit voorziet. Deze batterij zou opgeladen worden door een afsplitsing van je PC voeding. Maar ook deze oplossing is niet waterdicht omdat het kan gebeuren dat een computer wel eens voor een langere tijd zonder elektrische voeding komt te staan. Daarom werkt men momenteel aan een oplossing waarbij de klassieke harde schijf gecombineerd wordt met flash geheugen. De ronddraaiende magnetische platen (klassieke methode) zullen dan enkel gebruikt worden om een back- up te maken.

Moet u nog weten dat prijs per giga veel hoger is bij flash geheugen.

Conclusie: Volgens de testen is de snelheidswinst groot, maar om de opslagcapaciteit van de 'klassieke' harde schijven te benaderen heb je heel wat geheugen nodig wat zich op zijn beurt vertaald in een hoge kostprijs. Vandaar dat moderne SSD schijven doorgaans duurder zijn en minder opslagcapaciteit hebben. SSD's worden voornamelijk gebruikt door de fabrikanten in laptops.