Media Penyimpanan Data

1. Magnetic Disk
    

       A. Pengertian Magnetic Disk

                     Magnetic Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetasi. Mekanisme baca / tulis yang digunakan disebut head yaitu kumparan pengkonduksi (conducting coil) selama operasi pembacaan dan penulisan, head bersifat stationer sedangkan piringan bergerak-gerak di bawahnya biasanya yang menggantung diatas permukaan dan tertahan pada sebuah bantalan udara, kecuali pada flopy disk dimana head disk menyentuh ke permukaan.

   Dalam magnetic disk terdapat dua metode layout data pada disk yaitu Constant Angular Velocity dan Multiple Soned Recording. Disk diorganisasi (permukaan dari piringan dibagi) dalam bentuk cincin – cincin konsentris yang disebut track atau garis yang memisahkan atar track seperti gambar dibawah. tiap track dipisahkan oleh gap, fungsi gap adalah untuk mencegah atau mengurangi kesalahan pembacaan atau penulisan yang disebabkan melesetnya head atau karena interferensi medan magnet. 

Blok-blok data disimpan dalam disk berukuran blok yang disebut dengan sector. Track biasanya terisi beberapa sector, umumnya 10 hingga 100 sector tiap tracknya, untuk lebih jelas lagi lihat gambar berikut ini :

         Contoh dari Magnetic Disk :

• Harddisk
• Floppydisk

    B. Metode Pengalamatan Dalam Magnetic Disk

          Metode pengalamatan dalam magnetic disk ada dua yaitu metode silinder dan metode sektor, penjelasannya sebagai berikut :

        1.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.

       2.Metode Sektor

                 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 sector (track atau cylinder) pada file.

      C. Karakteristik Magnetic Disk

        4. Komponen Pada Magnetic 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.

Sumber : Media Penyimpanan Data : Magnetic Disk

2. Teknologi RAID

              RAID merupakan kependekan dari Redundant Array of Inexpensive Disk dimana menggunakan lebih dari satu hard disk yang bekerja sama untuk memperoleh kinerja yang lebih dibanding menggunakan satu hard disk dan yang paling penting adalah memiliki redundant dimana jika ada hard disk yang bermasalah (mati) data tidak akan hilang .

Beberapa RAID yang umum digunakan adalah RAID 0,1,5,6,10,1E.50 dan 60.

Raid 0 (Stripping)

Minimal menggunakan 2 hard disk identik.

Cara kerja :     Keseluruhan hard disk yang dimiliki akan berfungsi sebagai tempat                  penyimpanan data. Data  dipecah (striped) menjadi beberapa blok data dan      masing masing blok disimpan  pada anggota dari RAID 0 pada hard disk           yang berbeda.

Contoh :    2 hard disk berkapasistas 1TB dikonfigurasi dengan RAID 0 maka total hard disk yang dapat dijadikan penyimpanan data adalah keseluruhannya (2TB)

Kelebihan : Dengan RAID 0, kapasistas hard disk yang dimiliki untuk penyimpanan data  adalah total dari keseluruhan hard disk yang dimiliki, tanpa ada pengurangan,  proses penyimpanan dan pembacaan data lebih cepat dibanding konfigurasi  RAID lainnya karena tidak menyediakan redundancy.

Kekurangan :    Jika salah satu hard disk bermasalah atau rusak, maka data akan hilang           tanpa ada penggantinya karena kehilangan beberapa blok data,                       menyebabkan data tidak utuh lagi.

RAID 1

Minimal  menggunakan 2 hard disk yang identik

Cara kerja :     Separuh dari jumlah hard disk yang diposisikan sebagai RAID 1 digunakan         sebagai mirror ari hard disk yang lain. Dengan kata lain bahwa hanya satu        hard disk sebagai penyimpanan data, yang lain berfungsi sebagai mirror             atau backup data dari hard disk lainnya.

Contoh :         Dua hard disk berkapasitas 1TB dikonfigurasikan dengan RAID 1, maka           hanya satu hard disk 1TB yang dapat digunakan sebagai   penyimpanan           data, hard disk yang lain (1TB)  diugunakan sebagai mirror atau backup.

Kelebihan :      Jika salah satu hard disk yang berfungsi sebagai penyimpanan data rusak,        maka hard disk mirror akan secara otomatis menggantikan hard disk yang         rusak, maka server tetap berjalan normal dan data tetap utuh.

Kekurangan : RAID 1 bisa dikatakan MAHAL, karena hanya setengah dari jumlah hard disk                          yang dimiliki yang dapat dijadikan tempat penyimpanan data.

RAID 10

Cara kerja : Hard disk yang dikonfigurasi dalam RAID 10 bisa dikatakan di-striping dan di-mirror, dengan kata lain data yang disimpan dalam hard disk akan dipecah (stripe) dan didistribusikan ke separuh total hard disk dari RAID 10 tersebut, setengahnya lagi digunakan sebagai mirror dari hasil stripe yang lain. RAID 10 merupakan penggbungan antara RAID 0 dan 1

Contoh :     Empat hard disk berkapasitas 1TB dikonfigurasi dengan RAID 10 maka kapasitas yang dapat di gunakan untuk penyimpanan data adalah 2TB dan data yang disimpan akan di-stripping atau dibagikan diantara kedua hard disk tersebut, dua hard disk yang lain berfungsi sebagai mirror.

Kelebihan :    Performance dari baca tulis hard disk meningkat dibanding RAID 1 karena lebih cepat dalam read/write. Perlindungan data kuat selama masing masing hard disk dalam anggota group tidak rusak lebih dari satu.

Kekurangan : MAHAL juga seperti RAID 1 karena hanya separuh yang bisa digunakan untuk penyimpanan data.

RAID 5

Minimum hard disk adalah 3 identik.

Cara kerja :   Data disebar pada masing-masing hard disk dan masing masing hard disk terdapat sebuah parity yang bisa dianalogikan sebagai image dari masing-masing blok data hard disk lainnya. Efisiensi penyimpanan data menggunakan 3 hard disk adalah 66.7%, bila menggunakan empat hard disk efisiensi volume menjadi 75%.

Contoh :        Tiga hard disk berkapasitas 1TB  dikonfigurasi RAID 5 maka kapasitas yang dapat digunakan untuk penyimpanan data adalah 2TB ((66.7/100 )x 3TB), sisa kapasitas yang tidak terdeteksi digunakan untuk penyimpanan parity.

Kelebihan :    Memiliki performa read yang bagus dan performa write yang bagus pada mode write back.

Kekurangan :  Penulisan data lebih lambat dibanding RAID 0 dan RAID 1 bila pada mode write through. Hanya memperbolehkan satu hard disk mengalami kerusakan.

RAID 6

Cara kerja : Data disebar pada empat hard disk dan masing masing hard disk terdapat dua parity yang bisa  dianalogikan sebagai image dari masing-masing blok data hard disk lainnya. Efisiensi penyimpanan data menggunakan empat hard disk adalah 50%, bila menggunakan delapan hard disk efisiensi menjadi 75%.

Contoh : Empat hard disk berkapasitas 1TB dikonfigurasi RAID 6 maka kapasitas yang dapat digunakan untuk penyimpanan data adalah 2TB ((50/100 )x 4TB), sisa kapasitas yang tidak terdeteksi digunakan untuk penyimpanan parity.

Kelebihan : Memiliki performa read yang bagus dan performa write yang bagus pada mode write back (masih dibawah RAID 5). Mengijinkan dua hard disk gagal.

Kekurangan : Penulisan data lebih lambat dibanding RAID 0 dan RAID 1 dan RAID 5 bila pada mode write through.

RAID 1E

Cara kerja : Cara kerja sama persis seperti RAID 1 hanya saja RAID 1E memiliki jumlah hard disk minimal tiga hard disk. Setiap blok data memliki duplikat blok data pada kedua hard disk yang lain.

Contoh : Tiga hard disk berkapasitas 250GB dikonfigurasikan dengan RAID 1, maka hanya separuh kapasitas yang terseteksi (375GB) yang dapat digunakan sebagai penyimpanan data.

Kelebihan : Performance RAID 1 yang memperbolehkan lebih dari 2 hard disk dikonfigurasi RAID 1.

Kekurangan : Hanya memperbolehkan satu hard disk gagal dan hanya separuh dari total kapasitas hard disk yang dapat digunakan sebagai tempat penyimpanan data.

RAID 50

Cara kerja :Data di-stripe kedua array disk (RAID 0) kemudian pada setiap array data di-stripe lagi dengan satu parity (RAID 5). Minimal membutuhkan enam hard disk. RAID 50 merupakan penggabungan antara RAID 5 dan RAID 0

Contoh : enam hard disk berkapasitas 250GB dikonfigurasi RAID 5 maka kapasitas yang dapat digunakan untuk penyimpanan data adalah 1000GB ((66.7/100 )x 1500GB), sisa kapasitas yang tidak terdeteksi digunakan untuk penyimpanan parity.

Kelebihan : Memiliki performa read/write yang lebih baik dari pada RAID 5. Memperbolehkan total dua hard disk gagal (setiap array maksimal satu hard disk rusak).

RAID 60

Cara kerja : Mimimal membutuhkan delapan hard disk. Data dipecah (stripe) pada dua array, dan pada masing-masing array data di-pecah dan didistribusikan ke empat hard disk dan masing masing hard disk pada masing-masing array terdapat dua parity yang bisa  dianalogikan sebagai image dari masing-masing blok data hard disk lainnya. Efisiensi penyimpanan data menggunakan delapan hard disk adalah 50%.

Contoh : Delapan hard disk berkapasitas 250GB dikonfigurasi RAID 6 maka kapasitas yang dapat digunakan untuk penyimpanan data adalah 1000GB ((50/100 )x 2000GB), sisa kapasitas yang tidak terdeteksi digunakan untuk penyimpanan parity.

Kelebihan : Memiliki performa read yang bagus dan performa write yang bagus pada mode write back (masih dibawah RAID 5). Mengijinkan dua hard disk rusak.

Kekurangan : Penulisan data lebih lambat dibanding RAID 0 dan RAID 1 dan RAID 5 bila pada mode write through.

Sumber : Teknologi RAID