Selasa, Januari 22, 2013
Unknown
Motherboard (atau Mainboard)
Motherboard merupakan perangkat yang berfungsi mengintegrasikan semua device/periferal server pada satu papan sistem (board) agar saling bekerjasama, seperti Processor, RAM, HDD sampai ke sistem konektor Input/Output (USB, LAN, PS/2 dan lain-lain). Motherboard pasti digunakan pada semua tipe komputer atau perangkat elektronika lainnya. Fungsinya sangat penting, karena pada dasarnya spesifikasi suatu server bergantung dari tipe Motherboard yang digunakan. Kita tidak mungkin menginstalasi suatu device apabila spesifikasi suatu Motherboard tidak menyediakannya.
Contoh : apabila Motherboard menggunakan socket-775 untuk processor, maka kita hanya dapat memasang processor Xeon 3000 series saja karena processor Xeon 5000 dan 7000 series menggunakan tipe socket berbeda.
Contoh : apabila Motherboard menggunakan socket-775 untuk processor, maka kita hanya dapat memasang processor Xeon 3000 series saja karena processor Xeon 5000 dan 7000 series menggunakan tipe socket berbeda.
Motherboard Server dan kelengkapannya
Segmentasi Motherboard Intel
Intel memiliki segmentasi Motherboard server sesuai dengan kebutuhan pengguna sebagai berikut :
• High Performance Server ditujukan untuk server berkemampuan tinggi, handal & sistem manajemen yang baik. Contoh : Intel Server Board S5000PSL (ROMB/SAS/SATA)
• Entry Server ditujukan untuk server value yang berorientasi budget, klien terbatas dan performa standar. Contoh : Intel Server Board S5000VA (SCSI), S5000SA (4 DIMM), S5000VSA (SAS)
• Small Form Factor Server ditujukan untuk server dengan form-factor berukuran kompak & kecil yang cocok untuk casing rackmount yang terbatas. Contoh : Intel Server Board S3000PT, S3210SHLC, S3200SHV
Spesifikasi Motherboard Server
Keterangan :
1. Socket Processor (Dual)
2. Slot DIMM untuk RAMDDR2FBDIMM (8 slot)
3. Chipset Northbridge (MCH) + Heatsink
4. Chipset Southbridge (ICH)
5. Konektor HDD SCSI 80-pin
6. Konektor ATA (Optical Drive) & Floppy Disk
7. Konektor Power Supply 24-pin dan 8-pin
8. Slot PCI Express x4
9. Slot PCI-X 64-bit 100 MHz
10. Slot PCI-X 64-bit 133 MHz
11. SCSI Controller + Heatsink
12. Integrated Graphics Controller (VGA on-board)
13. Controller BIOS
14. LAN Connector (2 unit)
15. Serial Connector
16. VGA-Out Connector for Display
17. PS/2 Connector
18. USB Connector
Intel memiliki segmentasi Motherboard server sesuai dengan kebutuhan pengguna sebagai berikut :
• High Performance Server ditujukan untuk server berkemampuan tinggi, handal & sistem manajemen yang baik. Contoh : Intel Server Board S5000PSL (ROMB/SAS/SATA)
• Entry Server ditujukan untuk server value yang berorientasi budget, klien terbatas dan performa standar. Contoh : Intel Server Board S5000VA (SCSI), S5000SA (4 DIMM), S5000VSA (SAS)
• Small Form Factor Server ditujukan untuk server dengan form-factor berukuran kompak & kecil yang cocok untuk casing rackmount yang terbatas. Contoh : Intel Server Board S3000PT, S3210SHLC, S3200SHV
Spesifikasi Motherboard Server
Keterangan :
1. Socket Processor (Dual)
2. Slot DIMM untuk RAMDDR2FBDIMM (8 slot)
3. Chipset Northbridge (MCH) + Heatsink
4. Chipset Southbridge (ICH)
5. Konektor HDD SCSI 80-pin
6. Konektor ATA (Optical Drive) & Floppy Disk
7. Konektor Power Supply 24-pin dan 8-pin
8. Slot PCI Express x4
9. Slot PCI-X 64-bit 100 MHz
10. Slot PCI-X 64-bit 133 MHz
11. SCSI Controller + Heatsink
12. Integrated Graphics Controller (VGA on-board)
13. Controller BIOS
14. LAN Connector (2 unit)
15. Serial Connector
16. VGA-Out Connector for Display
17. PS/2 Connector
18. USB Connector
Motherboard server umumnya mengandung spesifikasi dibawah :
Socket Processor
Socket Processor, merupakan tempat dimana Processor dipasang. Pada server platform Intel dikenal tiga tipe socket processor seperti pada tabel dibawah :
Tabel Socket Processor Intel Xeon
Socket Processor
LGA775 Intel Xeon X3000 dan 3000 series
LGA771 Intel Xeon X5000 dan 5000 series
PGA 604-pin Intel Xeon 7000
Keterangan :
• LGA singkatan dari Land Grid Array, merupakan tipe socket berbentuk kaki pin-pin kecil dalam susunan array. LGA merupakan teknologi baru socket processor yang dikenalkan pada saat era Pentium 4 generasi baru (Pentium 4 lama masih menggunakan Socket pin 478). Dengan LGA, maka processor tidak memiliki pin lagi, diganti dengan titik bola-bola kontak kecil dalam sususan array yang akan langsung terkoneksi di pin socket pada saat pemasangan.
• PGA singkatan dari Pin Grid Array, merupakan tipe socket berbentuk lubang-lubang kecil dalam susunan array. PGA digunakan untuk Processor yang masih menggunakan kaki pin sebagai kontak-nya. PGA merupakan socket tipe lama yang sudah dikenal pada Processor zaman dulu, seperti Pentium II, Pentium III, Pentium 4 (versi awal), Xeon (versi awal), dan lain-lain.
Chipset Northbridge (MCH)
Chipset Northbridge (MCH).
Chipset Southbridge (ICH)
Chipset Southbridge (ICH).
Slot RAM (DIMM)
Slot RAM (DIMM) merupakan tempat dimana memori atau RAM dipasang. Baca mengenai RAM.
Slot PCI (Peripheral Component Interconnect)
Slot PCI (Peripheral Component Interconnect). Slot ini berfungsi untuk memasang berbagai Card Module (Add-in Card) yang tidak disediakan oleh sistem motherboard, seperti RAID, SCSI, Gigabit, SAS Controller dan sebaginya. Card tambahan ini diperlukan server untuk meningkatkan fungsinya (baca Scale Up pada Bab 1), karena fungsi tersebut tidak disediakan oleh Motherboard.
Pada beberapa tipe motherboardserver lainnya, fungsi-fungsi seperti diatas telah disediakan (di-istilahkan dengan “On-Board”).
Pada server tersedia beberapa tipe Slot PCI, yaitu :
• PCI, singkatan dari Peripheral Component Interconnect. PCI merupakan teknologi slot yang paling umum digunakan pada motherboard, baik Server maupun Desktop. Secara fisik PCI berwarna putih dan umumnya terdapat lebih dari satu unit dalam sebuah sistem motherboard. PCI masih menggunakan pengolahan paralel, dan biasa digunakan untuk fungsi RAID, Gigabit Ethernet, SAS dan lain-lain. PCI memiliki varian sebagai berikut :
•
o PCI (atau disebut PCI version 3.0), memiliki width sebesar 32-bit dan bus 33 MHz, sehingga menghasilkan bandwidth sebesar 133 MB/s. PCI juga memiliki tegangan sebesar 3.3 Volt.
o PCI-X memiliki width sebesar 64-bit dan bus 100/133 MHz, sehingga menghasilkan bandwidth maksimal sebesar 1,014 MB/s. PCI-X memiliki tegangan sebesar 1.5 Volt.
o PCI-X 2.0 memiliki width sebesar 64-bit dengan bus 266 MHz, sehingga menghasilkan bandwidth sebesar 2,035 MB/s.
Beberapa Add-in card server menggunakan slot PCI-X dan PCI-X 2.0, contohnya RAID Card Controller versi tertentu.
• PCI Express (disingkat sebagai PCI-e) merupakan generasi terbaru dari PCI. Disebut “Express” karena performa-nya lebih tinggi dari PCI biasa, dengan pengolahan serial. PCI Express merupakan slot pengganti dari PCI biasa (termasuk juga slot AGP untuk graphics card), karena memiliki performa yang lebih baik untuk mengadaptasi berbagai add-in card tipe-tipe terbaru. PCI Express umum digunakan pada berbagai Motherboard generasi baru, serta memiliki beberapa tipe :
•
o PCI Express x1 : 250MB/s
o PCI Express x2 : 500MB/s
o PCI Express x4 : 1GB/s
o PCI Express x8 : 2GB/s
o PCI Express x16 dengan bandwidth sebesar 4GB/s. Slot ini biasanya digunakan sebagai slot VGA (graphics adapter). PCI-e x16 tidak digunakan pada motherboardserver, karena server umumnya menggunakan graphics controller terintegrasi.
Konektor ATA (Advanced Technology Attachment)
Konektor ATA (Advanced Technology Attachment) adalah konektor untuk mengkoneksikan Hard Disk tipe ATA atau Optical Drive (CD/DVD ROM). Baca mengenai Hard Disk.
Konektor SATA (Serial – ATA)
Konektor SATA (Serial – ATA) adalah konektor untuk mengkoneksikan Hard Disk tipe SATA. Baca mengenai Hard Disk.
Konektor SCSI/SAS
Konektor SCSI/SAS adalah konektor untuk mengkoneksikan Hard Disk tipe SCSI atau SAS. Baca mengenai Hard Disk.
Power Connector
Power Connector adalah konektor untuk menghubungkan modul power supply dibarebone ke motherboard. Pada motherboardserver dikenal dua buah konektor power, yaitu 24-pin connector (sebagai konektor utama) dan 8-pin connector 12V (sebagai konektor tambahan).
BIOS (Basic Input Output System)
BIOS (Basic Input Output System) merupakan IC Controller yang berfungsi untuk menyimpan data-data perangkat (device) beserta setting-nya yang digunakan pada Server. Dengan BIOS, maka waktu booting server (inisialisasi) akan lebih cepat karena Processor tidak perlu membaca device satu per-satu untuk mengenali fungsi masing-masing perangkat itu.
Seperti kita ketahui bahwa Processor merupakan perangkat utama yang mengatur fugsi-fungsi perangkat lainnya seperti HDD, RAM, VGA, dan sebagainya agar saling bekerjasama. Pada saat menyalakan Server, Processor harus mengenali semua perangkat tersebut agar dapat mengatur mereka. Untuk menghemat waktu, maka dipasanglah sebuah ICBIOS yang memuat segala informasi yang dibutuhkan oleh processor tersebut. BIOS juga berfungsi untuk mengatur fungsi-fungsi dasar komputer seperti jam, tanggal, media penyimpanan dan lain-lain. Dan yang terakhir BIOS berfungsi untuk menghubungkan semua perangkat keras agar dapat dikenali oleh sistem operasi seperti Windows &Linux.
BIOS lazimnya menggunakan IC tipe EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu tipe IC yang dapat dihapus dan diprogram ulang melalui sistem elektrik. Data-data didalam BIOS tidak boleh hilang atau berubah (kecuali jika sengaja dilakukan), hingga diperlukan sebuah baterai untuk menahannya. ICBIOS tidak dapat menahan data jika tidak ada power-nya, makanya kita lazim melihat sebuah baterai didalam motherboard.
Untuk mengkonfigurasi data didalam BIOS diperlukan aplikasi khusus yang disebut sebagi Firmware. Firmware dapat selalu diupgrade agar perangkat yang dikenali BIOS dapat selalu diperbaharui. Istilah ini sering disebut sebagai “Update BIOS”.
Beberapa perangkat lain biasanya memilki BIOS terpisah yang akan mengatur fungsinya secara independen, seperti RAID Modul. Baca tentang RAID.
Chip-chip pendukung
Chip-chip pendukung merupakan controller yag memiliki fungsi tertentu dalam motherboard, seperti Audio, LAN (Ethernet), SCSI dan RAID. Jika kita melihat terdapat satu fungsi dalam motherboard (misalnya RAID), maka sebetulnya pada arsitektur Motherboard menggunakan chip controller tertentu. Misalnya untuk graphics adapter menggunakan chip controller merek ATI, atau fungsi RAID menggunakan chip controller dari LSI.
Konektor (Port)
Konektor (Port) merupakan gerbang input/output yang menghubungkan server dengan peralatan eksternal seperti Hub/Switch, Monitor, Modem, Acces Point dan lain-lain. Sebuah server umumnya mengandung konektor sebagai berikut (terletak dibagian belakang) :
• PS/2 merupakan konektor untuk Keyboard&Mouse.
• USB (Universal Serial Bus) merupakan konektor universal yang dapat dikoneksikan ke berbagai peralatan, seperti Modem, Access Point dan lain sebagainya. Saat ini konektor USB telah memasuki generasi kedua (USB 2.0 atau High Speed USB) dengan transfer rate mencapai 480 MB/s.
• Ethernet/LAN merupakan konektor yang mengkoneksikan server ke jaringan. Pada server biasanya terdapat dua konektor Ethernet/LAN, dimana konektor pertama berfungsi untuk hubungan ke modem/router, dan konektor kedua berfungsi untuk koneksi ke sistem jaringan lokal (PC client) melalui hub/switch.
• VGA Out merupakan konektor untuk Monitor atau LCD.
• Serial Port merupakan konektor data untuk Hub/Switch/Router atau modem tipe lama.
Chipset
Chipset merupakan “jantung” dari Motherboard. Perangkat ini menentukan spesifikasi dan fitur dari Motherboard secara keseluruhan. Bahkan bisa dikatakan bahwa sebuah Motherboard tergantung dengan chipsetnya. Motherboardserver umumnya memiliki dua tipe chipset yang saling bekerja sama, yaitu MCH dan ICH.
Controller Northbridge dan Southbridge
MCH singkatan dari Memory Controller Hub (kadang disebut sebagai Northbridge), yaitu chip yang mengatur lalu-lintas data diantara Processor, Graphics Controller dan Memory (RAM). Sedangkan ICH singkatan dari Input/Output Controller Hub (kadang disebut sebagai Southbridge) merupakan chip yang mengatur lalu-lintas data pada peralatan HDD dan I/O seperti LAN, Modem, USB, Keyboard/Mouse, dan lain-lain. MCH dan ICH saling bekerjasama satu sama lain agar sistem komputer berjalan dengan sempurna.
Sebuah chipset sebetulnya memiliki spesifikasi dan generasi tertentu. Biasanya chipset dirilis mengikuti satu teknologi baru yang telah dirilis sebelumnya, seperti tipe processor terbaru, RAM terbaru dan lain sebagainya.
Sebuah chipset sebetulnya memiliki spesifikasi dan generasi tertentu. Biasanya chipset dirilis mengikuti satu teknologi baru yang telah dirilis sebelumnya, seperti tipe processor terbaru, RAM terbaru dan lain sebagainya.
Redundant Arrays of Inexpensive Disks
(Redirected from RAID)
Teknik yang menjadikan server menjadi menarik dari sisi storage / tempat penyimpanan data adalah kemampuan untuk mengumpulkan banyak harddisk kecil menjadi satu kesatuan menjadi harddisk besar. Teknik ini di kenal dengan nama Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID).
Tahun 1987, Patterson, Gibson dan Katz di University of California Berkeley, mempublikasikan sebuah paper yang berjudul "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" . Paper tersebut menjelaskan berbagai tipe dari kumpulan harddisk, yang di beri nama RAID. Ide dasar dari RAID adalah menggabungkan beberapa hardisk kecil dan murah menjadi sebuah Array (kumpulan) yang ternyata mempunyai kemampuan di atas Single Large Expensive Drive (SLED). Tambahan lagi, kumpulan harddisk ini akan tampak sebagai satu buah harddisk atau logical storage unit pada komputer.
Rata-rata waktu rusak atau Mean Time Between Failure (MTBF) dari sebuah kumpulan harddisk akan sama dengan MTBF dari masing-masing harddisk, dibagi jumlah harddisk di array. Oleh karenanya, biasanya MTBF sebuah array biasanya sangat rendah untuk digunakan secara serius. Akan tetapi, kumpulan harddisk ini dapat dibuat tahan banting dengan cara menyimpan informasi secara redundan dengan berbagai cara.
Pada paper dari Berkeley, pada dasarnya ada lima (5) tipe arsitektur array, RAID-1 sampai RAID-5. Masing-masing teknik RAID menawarkan tingkat reliabitas dan performance yang berbeda satu sama lain. Di samping, ke lima arsitektur kumpulan harddisk yang redundan, yang menjadi populer juga adalah kumpulan harddisk yang tidak redundan yang di kenal sebagai RAID-0 yang menawarkan storage yang besar dan kecepatan yang tinggi.
RAID: Data Striping
Dasar dari teknik RAID adalah “striping”, sebuah metoda untuk menyatukan beberapa harddisk untuk menjadi sebuah harddisk virtual. Striping pada dasarnya membuat partisi pada setiap harddisk menjadi banyak stripe (potongan kecil) yang mulai dari 512byte atau beberapa megabyte. Masing-masing stripe ini akan di tumpuk satu sama lain secara berputar / bergilir antar harddisk, oleh karena itu gabungan tempat penyimpanan di harddisk akan berurutan (berselang seling) dalam bentuk stripe dari setiap harddisk. Tergantung pada kebutuhan aplikasi, I/O atau data intensif, akan menentukan besar atau kecil-nya stripe yang akan digunakan.
Umumnya sistem operasimultiuser yang ada pada hari ini, seperti Unix, Linux, NT, mendukung operasi I/O harddisk yang overlap di banyak harddisk. Untuk memaksimalkan throughput dari harddisk, beban I/O harus dibuat seimbang pada semua harddisk, jadi semua harddisk harus dibuat sibuk semua jangan sampai ada yang idle. Membuat operasi balance seperti ini hanya mungkin terjadi kalau dilakukan proses striping. Karena pada banyak harddisk yang tidak di-striping, kemungkinan ada file yang sering di akses tapi berada pada satu harddisk saja. Oleh karena itu beban terberat hanya terjadi pada harddisk yang mempunyai file favorit saja, striping memungkinkan beban mejadi merata ke semua harddisk
Pada lingkungan yang lebih intensif I/O, performance di optimisasi dengan cara menggunakan strip yang cukup besar sehingga sebuah file / record akan masuk ke sebuah strip. Hal ini akan menjamin bahwa data dan I/O akan tersebar secara merata di kumpulan harddisk, memungkinkan setiap harddisk untuk melakukan operasi I/O yang berbeda-beda dan akan memaksimalkan operasi I/O simultan yang dapat dilakukan oleh kumpulan harddisk.
Pada lingkungan yang lebih intensif melakukan pemrosesan data atau pada sistem single user yang mengakses ke record yang besar, strip kecil (biasanya dengan panjang sekitar 512 byte per sector) akan digunakan dalam setiap record. Masing-masing record di tersebar di kumpulan haddisk, jadi setiap harddisk akan menyimpan bagian data. Teknik ini menyebabkan data yang besar / panjang akan di akses lebih cepat, karena transfer data di lakukan secara paralel dari kumpulan harddisk. Sayang sekali, strip pendek / kecil akan mendominasi di bandingkan operasi multiple I/O yang overlap, karena setiap I/O akan melibatkan semua harddisk. Memang, sistem operasi seperti DOS tidak mengijinkan untuk melalukan operasi I/O overlap, tapi ini tidak akan menimbulkan dampak negatif. Aplikasi seperti video / audio on demand, citra kedokteran dan akusisi data, yang biasanya memanfaatkan akses dengan record panjang akan memperoleh performance yang optimum dengan kumpulan harddisk yang menggunakan stripe pendek.
Salah satu hal kesulitan dengan menggunakan stripe pendek adalah perlu harddisk yang putarannya di sinkronkan satu sama lain untuk menjaga agar performance tidak turun pada saat record pendek di akses. Tanpa putaran yang di sinkronkan maka setiap harddisk di kumpulan harddisk akan berputar dengan posisi yang random. Karena I/O tidak dapat di akses sampai setiap harddisk telah mengakses bagian dari record-nya, maka harddisk yang membutuhkan waktu terlama yang akan menentukan kapan selesai operasi I/O harddisk. Semakin banyak harddisk di kumpulan harddisk, semakin parah rata-rata waktu akses dari kumpulan harddisk, pada kondisi paling buruh akan sama dengan waktu akses paling jelek sebuah harddisk. Dengan mensinkronkan putaran harddisk akan menjamin bahwa setiap harddisk di kumpulan harddisk akan menyelesaikan transfer data-nya pada saat yang sama. Dengan cara ini maka waktu akses kumpulan harddisk akan sama dengan waktu akses sebuah harddisk jauh lebih baik dari waktu akses terburuk dari harddisk.
Berbagai Level RAID
RAID-0 - RAID level 0 tidak redundan, oleh karena itu sebetulnya tidak sesuai dengan akronim RAID. Pada level 0 data di split pada beberapa harddisk yang menyebabkan throughput data yang lebih tinggi. Karena informasi redundansi tidak di simpan, maka performance menjadi sangat baik, tapi jika ada harddisk yang rusak maka data akan hilang. Level ini sering di sebut sebagai stripping.
RAID-1 - RAID Level 1 memberikan redundansi dengan cara menuliskan data ke dua atau lebih harddisk sekaligus. Performance dari RAID Level 1 ini biasanya lebih cepat pada saat membaca, dari lebih lambat pada saat menulis daripada sebuah harddisk biasa. Tapi jika ada harddisk yang rusak, data tidak ada yang hilang. Teknik termasuk teknik paling baik untuk sistem redundan sederhana, karena membutuhkan dua buah harddisk; satu untuk menyimpan data, satu lagi untuk duplikasi data. Oleh karena itu biaya per Mbyte data menjadi lebih mahal. Teknik ini sering di sebut mirroring.
RAID-2 - RAID Level 2, menggunakan kode koreksi kesalahanHamming code, di maksudkan untuk digunakan di harddisk yang tidak mempunyai kemampuan pendeteksian kesalahan. Kebanyakan harddiskIDE terutama yang lama tidak mempunyai kemampuan ini. Pada hari ini semua harddiskSCSI juga keluarga SATA umumnya mempunyai kemampuan pendeteksi kesalahan, oleh karena itu RAID level 2 tidak terlalu dibutuhkan di harddisk modern.
RAID-3 - RAID Level 3 membagi data pada level byte pada beberapa harddisk, parity data di simpan pada satu harddisk. Pada dasarnya sama dengan RAID level 4. Striping pada level byte membutuhkan dukungan harddisk untuk effisiensi pengunaan.
RAID-4 - RAID Level 4 stripes data pada level block pada beberapa harddisk, dengan parity di simpan pada satu harddisk. Informasi parity memungkinkan kita untuk me-recover data jika ada kerusakan pada satu harddisk. Performance dari kumpulan harddiskRAID Level 4 sangat baik (kira-kira sama dengan level 0). Untuk menulis akan membutuhkan update data parity setiap kali melakukan penulisan. Proses ini akan memperlambat proses write yang random, tapi untuk write data besar atau write yang berurut (sequensial) cukup cepat. Karena hanya satu harddisk dalam kumpulan harddisk yang digunakan untuk menyimpan data, biaya per Mbyte level 4 biasanya lumayan rendah.
RAID-5 - RAID Level 5 mirip dengan level 4, bedanya mendistribusi parity di semua harddisk. Teknik ini akan mempercepat proses write yang kecil di sistem multiproces, karena sekarang parity tidak lagi menjadi bottleneck, karena pembacaan parity harus di lewati pada setiap harddisk. Akan tetapi performance untuk membaca cenderung tidak sebaik dari kumpulan harddiskRAID level 4. Biaya per megabyte-nya kira-kira sama dengan RAID Level 4.
Masih ada beberapa level RAID lainnya, tapi secara umum ke berbagai RAID di atas yang sering digunakan
Rangkuman RAID
• RAID-0 paling cepat dan effisien, tapi tidak ada toleransi kepada kegagalan.
• RAID-1 merupakan pilihan bagi mereka yang membutuhkan lingkungan fault-tolerant & operasi yang kritis. RAID-1 juga merupakan pilihan untuk fault-toleran dengan tidak lebih dari dua (2) harddisk.
• RAID-2 pada hari ini jarang digunakan karena [[harddisk[[ modern umumnya telah menggunakan Error Correction Code di dalam-nya.
• RAID-3 dapat digunakan untuk lingkungan single-user atau data intensive, yang biasanya mengakses data berurutan dengan record yang panjang. Tapi RAID-3 tidak memungkinkan operasi multiple I/O oleh karena itu dibutuhkan untuk sinkronisasi spindel harddisk agar tidak terjadi penurunan performance pada operasi record pendek.
• RAID-4 tidak ada kelebihan di bandingkan RAID-5& tidak mendukung operasi multiple write secara simultan.
• RAID-5 merupakan pilihan terbaik untuk lingkungan multiuser yang tidak terlalu sensitif untuk performance write. Tapi, minimal tiga, atau biasanya lima (5) harddisk dibutuhkan pada RAID-5.
Harddisk
(Redirected from Hard Disk)
Cakram keras (Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyurIBM, Reynold Johnson di tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm(rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB.
Data yang disimpan dalam cakram keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah cakram keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.
Dalam perkembangannya kini cakram keras secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Cakram keras kini juga tidak hanya dapat terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat (eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.
[edit]Sejarah
Hardisk merupakan piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track. Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.
Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data dalam kapasitas yang besar. Hal ini dilatar belakangi adanya program aplikasi yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi. Tidak hanya itu, harddisk diharapkan juga diimbangi dari kecepatan aksesnya. Kecepatan harddisk bila dibandingkan dengan disket biasa, sangat jauh. Hal ini dikarenakan harddisk mempunyai mekanisme yang berbeda dan teknologi bahan yang tentu saja lebih baik dari pada disket biasa. Bila tanpa harddisk, dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan data kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi. Hal ini tentu saja tidak efisien. Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat bila menggunakan media penyimpanan disket konvensional tersebut.
Sejarah Perkembangan Harddisk
Harddisk pada awal perkembangannya didominasi oleh perusahaan raksasa yang menjadi standard komputer yaitu IBM. Ditahun-tahun berikutnya muncul perusahaan-perusahaan lain antara lain Seagate, Quantum, Conner sampai dengan Hewlet Packard’s di tahun 1992. Pada awalnya teknologi yang digunakan untuk baca/tulis, antara head baca/tulisnya dan piringan metal penyimpannya saling menyentuh. Tetapi pada saat ini hal ini dihindari, dikarenakan kecepatan putar harddisk saat ini yang tinggi, sentuhan pada piringan metal penyimpan justru akan merusak fisik dari piringan tersebut.
Gambar 1 : Evolusi Teknologi Hardisk Menurut IBM Dari gambar tersebut dapat dilihat dari tahun 1984 sampai dengan 2006 mendatang, perkembangan teknologi penyimpanan data berkembang cepat. Mulai dari ukuran mikro untuk penggunaan laptop sampai ukuran normal untuk penggunaan PC Desktop.
Trend Perkembangan HardDisk
Trend perkembangan harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut :
a. Kerapatan Data/Teknologi Bahan Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal kerapatan data dari awal sampai sekarang terjadi evolusi yang sangat kontras. Pada awal perkembangannya kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun 1999 labortorium IBM sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. Tetapi menurut www.bizspaceinfotech.com akan diperkenalkan apa yang dinamakan TerraBit density. Harddisk pada awal perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide. Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet.
b. Struktur head baca/tulis Head baca/tulis merupakan perantara antara media fisik dengan data elektronik. Lewat head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium fisik. Head akan mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke medium fisik. Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya.
Gambar 2 Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis Proses baca tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya juga perlu diperhatikan. Dalam pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak fisik head dalam operasinya. Dulu head bersentuhan fisik dengan metal penyimpan. Kini antara head dan metal penyimpan sudah diberi jarak. Bila head bersentuhan dengan metal penyimpan, hal ini akan menyebabkan kerusakan permanen fisik, head yang aus, tentu saja panas akibat gesekan. Apalagi teknologi sekarang kecepatan putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu teknologi head harddiskpun juga mengalami evolusi. Evolusi head baca/tulis harddisk : Ferrite head, Metal-In-Gap (MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang yang digunakan adalah Colossal Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite head, merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang berbentuk huruf U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini diimplementasikan pada pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251. Kebanyakan terdapat pada harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap (MIG), merupakan penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang ukurannya 50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda jauh dengan jenis head sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses photolothografi seperti yang digunakan pada pembuatan prosessor. (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini digunakan untuk membaca saja. Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin Film. Diimplementasikan pada harddisk ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant Magnetoresistive (GMR) Heads, merupakan penemuan dari peneliti Eropa Peter Gruenberg and Albert Fert. Digunakan pada harddisk ukuran besar seperti 75GB dan kerapatan tinggi sekitar 10 Gbits/in2 sampai dengan 15 Gbits/in2.
Karena teknologi Giant Magnetoresistive (GMR) mulai ditarik dari pasaran, sebagai penggantinya adalah Colossal Magnetoresistive (CMR). Kecepatan Putar Disk Kecepatan putar pada jaman awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin berkembangnya teknologi, kecepatan putar ditingkatkan menjadi 4500RPM dan 5400RPM. Karena kebutuhan media penyimpan yang mempunyai kemampuan tinggi dibuatlah dengan kecepatan 7200RPM yang digunakan pada harddisk SCSI. Berikut tabel kecepatan harddisk yang diaplikasikan pada berbagai jenis interface yang berberda :
c. Kapasitas Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan dramatik dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai harganya oleh para pemakai komputer biasa.
Gambar 3 Sistem kontrol head Pada tiap piringan penyimpan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah pinggir piringan digunakan sliders sebagai perantaranya.
Teknologi Harddisk masadepan Harddisk dimasa mendatang salah satunya dititik beratkan pada kecepatan akses dan kapasitasnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mereduksi komponen mekanis dari fisik harddisknya. Komponen mekanis yang tidak mampu bekerja pada frekuensi tinggi digeser dengan komponen yang bersifat elektris yang mampu bekerja dalam orde MHz bahkan GHz. Dapat dilihat saat ini sudah dirilis berbagai macam media penyimpan elektronis dalam bentuk kecil. Misalnya USB Drive dan MultiMedia Card. Bila nantinya teknologi ini diterapkan dan dapat harganya terjangkau, kemampuan komputer dari sisi kecepatan akses baca/tulis media penyimpan akan meningkat pesat. Otomatis kemampuan PC Server untuk melayani request dari client akan meningkat.
Berikut Ini Beberapa Rangkuman Referensi Singkat Mengenai Hard Disk ;
INTERFACE HARD DISK IDE (Integrated Drive Electronics) ;
Standar lama yang masih ada. Murah, dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan teknologi ini teta p ada.Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80 pininterface yang bottleneck dan menghambat panas
SCSI (Small Computer Standard Interface) Kecapatan 160 mb/detik Jenis SCSI (SCASI I, Wide SCSI, Ultra wide)Menggunakan card tersendiriMB teknologi baru sudah menyertakan card SCSInya . SCSI biasanya digunakan untuk system server, yang menuntut kinerja tinggi Sistem SCSI dikenal dengan teknologi RAID,sistem penyusunan, penulisan, keamanan dengan beberapa HD. RAID (Redudancy Array of Independent Disk), merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS sebagai drive tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.
Pemasangan
Kabel IDE terdapat strip warna merah Power supply ditancapkan bersebelahan atau sejajar dengan warna merah pada kabel IDEJika salah komputer tidak akan bootingLakukan deteksi HD lewat BIOS
Proses baca
Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada hard drive untuk direkam, drive tersebut memproses data tersebut menggunakan sebuah formula matematikal yang kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra pada data tersebut.Bit tersebut tidak memakan tempat: Di kemudian hari, saat data diambil, bit ekstra tersebut memungkinkan drive untuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet di dalam drive tersebut. Kemudian, drive tersebut menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter tersebut. Waktu untuk menggerakkan head tersebut dinamakan “seek time”. Saat berada di atas track yang benar, drive menunggu sampai platter berputar hingga sector yang diinginkan berada di bawah head. Jumlah waktu tersebut dinamakan “drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan `latency`, semakin cepat drive tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik drive menentukan bahwa sebuah head berada di atas sector yang tepat untuk menulis data, drive mengirimkan pulsa el ektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang terekam tersebut sekarang mewakili sebuah data. Membaca data memerlukan beberapa proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya. Saat spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector dan track yang tepat berada tepat di atas head pembaca, komponen elektronik drive mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi bit. Saat drive tersebut selesai mengecek error pada bit dan membetulkannya jika perlu, ia kemudian mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.
Sectors dan tracks
Tracks adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar sampai ke dalam.Sedangkan sector adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki jumlah bytes yang sudah diatur. Ada ribuan sector dalam HD 1 sectors normalnya menyimpan 512 byte informasi
Bahan pembuat
Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide
Mekanisme kerja
Proses baca tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead hardisk melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam platters, dan mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk memiliki “Hard platter” yang berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya cara kerja hard disk adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet. Cara kerja teknik magnet tersebut memanfaatkan Iron oxide (FeO) atau karat dari besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika didekatkan ke medan magnet maka akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut.
Teknik yang menjadikan server menjadi menarik dari sisi storage / tempat penyimpanan data adalah kemampuan untuk mengumpulkan banyak harddisk kecil menjadi satu kesatuan menjadi harddisk besar. Teknik ini di kenal dengan nama Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID).
Tahun 1987, Patterson, Gibson dan Katz di University of California Berkeley, mempublikasikan sebuah paper yang berjudul "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" . Paper tersebut menjelaskan berbagai tipe dari kumpulan harddisk, yang di beri nama RAID. Ide dasar dari RAID adalah menggabungkan beberapa hardisk kecil dan murah menjadi sebuah Array (kumpulan) yang ternyata mempunyai kemampuan di atas Single Large Expensive Drive (SLED). Tambahan lagi, kumpulan harddisk ini akan tampak sebagai satu buah harddisk atau logical storage unit pada komputer.
Rata-rata waktu rusak atau Mean Time Between Failure (MTBF) dari sebuah kumpulan harddisk akan sama dengan MTBF dari masing-masing harddisk, dibagi jumlah harddisk di array. Oleh karenanya, biasanya MTBF sebuah array biasanya sangat rendah untuk digunakan secara serius. Akan tetapi, kumpulan harddisk ini dapat dibuat tahan banting dengan cara menyimpan informasi secara redundan dengan berbagai cara.
Pada paper dari Berkeley, pada dasarnya ada lima (5) tipe arsitektur array, RAID-1 sampai RAID-5. Masing-masing teknik RAID menawarkan tingkat reliabitas dan performance yang berbeda satu sama lain. Di samping, ke lima arsitektur kumpulan harddisk yang redundan, yang menjadi populer juga adalah kumpulan harddisk yang tidak redundan yang di kenal sebagai RAID-0 yang menawarkan storage yang besar dan kecepatan yang tinggi.
RAID: Data Striping
Dasar dari teknik RAID adalah “striping”, sebuah metoda untuk menyatukan beberapa harddisk untuk menjadi sebuah harddisk virtual. Striping pada dasarnya membuat partisi pada setiap harddisk menjadi banyak stripe (potongan kecil) yang mulai dari 512byte atau beberapa megabyte. Masing-masing stripe ini akan di tumpuk satu sama lain secara berputar / bergilir antar harddisk, oleh karena itu gabungan tempat penyimpanan di harddisk akan berurutan (berselang seling) dalam bentuk stripe dari setiap harddisk. Tergantung pada kebutuhan aplikasi, I/O atau data intensif, akan menentukan besar atau kecil-nya stripe yang akan digunakan.
Umumnya sistem operasimultiuser yang ada pada hari ini, seperti Unix, Linux, NT, mendukung operasi I/O harddisk yang overlap di banyak harddisk. Untuk memaksimalkan throughput dari harddisk, beban I/O harus dibuat seimbang pada semua harddisk, jadi semua harddisk harus dibuat sibuk semua jangan sampai ada yang idle. Membuat operasi balance seperti ini hanya mungkin terjadi kalau dilakukan proses striping. Karena pada banyak harddisk yang tidak di-striping, kemungkinan ada file yang sering di akses tapi berada pada satu harddisk saja. Oleh karena itu beban terberat hanya terjadi pada harddisk yang mempunyai file favorit saja, striping memungkinkan beban mejadi merata ke semua harddisk
Pada lingkungan yang lebih intensif I/O, performance di optimisasi dengan cara menggunakan strip yang cukup besar sehingga sebuah file / record akan masuk ke sebuah strip. Hal ini akan menjamin bahwa data dan I/O akan tersebar secara merata di kumpulan harddisk, memungkinkan setiap harddisk untuk melakukan operasi I/O yang berbeda-beda dan akan memaksimalkan operasi I/O simultan yang dapat dilakukan oleh kumpulan harddisk.
Pada lingkungan yang lebih intensif melakukan pemrosesan data atau pada sistem single user yang mengakses ke record yang besar, strip kecil (biasanya dengan panjang sekitar 512 byte per sector) akan digunakan dalam setiap record. Masing-masing record di tersebar di kumpulan haddisk, jadi setiap harddisk akan menyimpan bagian data. Teknik ini menyebabkan data yang besar / panjang akan di akses lebih cepat, karena transfer data di lakukan secara paralel dari kumpulan harddisk. Sayang sekali, strip pendek / kecil akan mendominasi di bandingkan operasi multiple I/O yang overlap, karena setiap I/O akan melibatkan semua harddisk. Memang, sistem operasi seperti DOS tidak mengijinkan untuk melalukan operasi I/O overlap, tapi ini tidak akan menimbulkan dampak negatif. Aplikasi seperti video / audio on demand, citra kedokteran dan akusisi data, yang biasanya memanfaatkan akses dengan record panjang akan memperoleh performance yang optimum dengan kumpulan harddisk yang menggunakan stripe pendek.
Salah satu hal kesulitan dengan menggunakan stripe pendek adalah perlu harddisk yang putarannya di sinkronkan satu sama lain untuk menjaga agar performance tidak turun pada saat record pendek di akses. Tanpa putaran yang di sinkronkan maka setiap harddisk di kumpulan harddisk akan berputar dengan posisi yang random. Karena I/O tidak dapat di akses sampai setiap harddisk telah mengakses bagian dari record-nya, maka harddisk yang membutuhkan waktu terlama yang akan menentukan kapan selesai operasi I/O harddisk. Semakin banyak harddisk di kumpulan harddisk, semakin parah rata-rata waktu akses dari kumpulan harddisk, pada kondisi paling buruh akan sama dengan waktu akses paling jelek sebuah harddisk. Dengan mensinkronkan putaran harddisk akan menjamin bahwa setiap harddisk di kumpulan harddisk akan menyelesaikan transfer data-nya pada saat yang sama. Dengan cara ini maka waktu akses kumpulan harddisk akan sama dengan waktu akses sebuah harddisk jauh lebih baik dari waktu akses terburuk dari harddisk.
Berbagai Level RAID
RAID-0 - RAID level 0 tidak redundan, oleh karena itu sebetulnya tidak sesuai dengan akronim RAID. Pada level 0 data di split pada beberapa harddisk yang menyebabkan throughput data yang lebih tinggi. Karena informasi redundansi tidak di simpan, maka performance menjadi sangat baik, tapi jika ada harddisk yang rusak maka data akan hilang. Level ini sering di sebut sebagai stripping.
RAID-1 - RAID Level 1 memberikan redundansi dengan cara menuliskan data ke dua atau lebih harddisk sekaligus. Performance dari RAID Level 1 ini biasanya lebih cepat pada saat membaca, dari lebih lambat pada saat menulis daripada sebuah harddisk biasa. Tapi jika ada harddisk yang rusak, data tidak ada yang hilang. Teknik termasuk teknik paling baik untuk sistem redundan sederhana, karena membutuhkan dua buah harddisk; satu untuk menyimpan data, satu lagi untuk duplikasi data. Oleh karena itu biaya per Mbyte data menjadi lebih mahal. Teknik ini sering di sebut mirroring.
RAID-2 - RAID Level 2, menggunakan kode koreksi kesalahanHamming code, di maksudkan untuk digunakan di harddisk yang tidak mempunyai kemampuan pendeteksian kesalahan. Kebanyakan harddiskIDE terutama yang lama tidak mempunyai kemampuan ini. Pada hari ini semua harddiskSCSI juga keluarga SATA umumnya mempunyai kemampuan pendeteksi kesalahan, oleh karena itu RAID level 2 tidak terlalu dibutuhkan di harddisk modern.
RAID-3 - RAID Level 3 membagi data pada level byte pada beberapa harddisk, parity data di simpan pada satu harddisk. Pada dasarnya sama dengan RAID level 4. Striping pada level byte membutuhkan dukungan harddisk untuk effisiensi pengunaan.
RAID-4 - RAID Level 4 stripes data pada level block pada beberapa harddisk, dengan parity di simpan pada satu harddisk. Informasi parity memungkinkan kita untuk me-recover data jika ada kerusakan pada satu harddisk. Performance dari kumpulan harddiskRAID Level 4 sangat baik (kira-kira sama dengan level 0). Untuk menulis akan membutuhkan update data parity setiap kali melakukan penulisan. Proses ini akan memperlambat proses write yang random, tapi untuk write data besar atau write yang berurut (sequensial) cukup cepat. Karena hanya satu harddisk dalam kumpulan harddisk yang digunakan untuk menyimpan data, biaya per Mbyte level 4 biasanya lumayan rendah.
RAID-5 - RAID Level 5 mirip dengan level 4, bedanya mendistribusi parity di semua harddisk. Teknik ini akan mempercepat proses write yang kecil di sistem multiproces, karena sekarang parity tidak lagi menjadi bottleneck, karena pembacaan parity harus di lewati pada setiap harddisk. Akan tetapi performance untuk membaca cenderung tidak sebaik dari kumpulan harddiskRAID level 4. Biaya per megabyte-nya kira-kira sama dengan RAID Level 4.
Masih ada beberapa level RAID lainnya, tapi secara umum ke berbagai RAID di atas yang sering digunakan
Rangkuman RAID
• RAID-0 paling cepat dan effisien, tapi tidak ada toleransi kepada kegagalan.
• RAID-1 merupakan pilihan bagi mereka yang membutuhkan lingkungan fault-tolerant & operasi yang kritis. RAID-1 juga merupakan pilihan untuk fault-toleran dengan tidak lebih dari dua (2) harddisk.
• RAID-2 pada hari ini jarang digunakan karena [[harddisk[[ modern umumnya telah menggunakan Error Correction Code di dalam-nya.
• RAID-3 dapat digunakan untuk lingkungan single-user atau data intensive, yang biasanya mengakses data berurutan dengan record yang panjang. Tapi RAID-3 tidak memungkinkan operasi multiple I/O oleh karena itu dibutuhkan untuk sinkronisasi spindel harddisk agar tidak terjadi penurunan performance pada operasi record pendek.
• RAID-4 tidak ada kelebihan di bandingkan RAID-5& tidak mendukung operasi multiple write secara simultan.
• RAID-5 merupakan pilihan terbaik untuk lingkungan multiuser yang tidak terlalu sensitif untuk performance write. Tapi, minimal tiga, atau biasanya lima (5) harddisk dibutuhkan pada RAID-5.
Harddisk
(Redirected from Hard Disk)
Cakram keras (Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyurIBM, Reynold Johnson di tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm(rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 750 GB.
Data yang disimpan dalam cakram keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah cakram keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.
Dalam perkembangannya kini cakram keras secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Cakram keras kini juga tidak hanya dapat terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat (eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.
[edit]Sejarah
Hardisk merupakan piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track. Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.
Harddisk merupakan media penyimpan yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data dalam kapasitas yang besar. Hal ini dilatar belakangi adanya program aplikasi yang tidak memungkinkan berada dalam 1 disket dan juga membutuhkan media penyimpan berkas yang besar misalnya database suatu instansi. Tidak hanya itu, harddisk diharapkan juga diimbangi dari kecepatan aksesnya. Kecepatan harddisk bila dibandingkan dengan disket biasa, sangat jauh. Hal ini dikarenakan harddisk mempunyai mekanisme yang berbeda dan teknologi bahan yang tentu saja lebih baik dari pada disket biasa. Bila tanpa harddisk, dapat dibayangkan betapa banyak yang harus disediakan untuk menyimpan data kepegawaian suatu instansi atau menyimpan program aplikasi. Hal ini tentu saja tidak efisien. Ditambah lagi waktu pembacaannya yang sangat lambat bila menggunakan media penyimpanan disket konvensional tersebut.
Sejarah Perkembangan Harddisk
Harddisk pada awal perkembangannya didominasi oleh perusahaan raksasa yang menjadi standard komputer yaitu IBM. Ditahun-tahun berikutnya muncul perusahaan-perusahaan lain antara lain Seagate, Quantum, Conner sampai dengan Hewlet Packard’s di tahun 1992. Pada awalnya teknologi yang digunakan untuk baca/tulis, antara head baca/tulisnya dan piringan metal penyimpannya saling menyentuh. Tetapi pada saat ini hal ini dihindari, dikarenakan kecepatan putar harddisk saat ini yang tinggi, sentuhan pada piringan metal penyimpan justru akan merusak fisik dari piringan tersebut.
Gambar 1 : Evolusi Teknologi Hardisk Menurut IBM Dari gambar tersebut dapat dilihat dari tahun 1984 sampai dengan 2006 mendatang, perkembangan teknologi penyimpanan data berkembang cepat. Mulai dari ukuran mikro untuk penggunaan laptop sampai ukuran normal untuk penggunaan PC Desktop.
Trend Perkembangan HardDisk
Trend perkembangan harddisk dapat kita amati dari beberapa karakteristik berikut :
a. Kerapatan Data/Teknologi Bahan Merupakan ukuran teknologi bahan yang digunakan seberapa besar bit data yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam hal kerapatan data dari awal sampai sekarang terjadi evolusi yang sangat kontras. Pada awal perkembangannya kerapannya sekitar 0.004 Gbits/in2 tetapi pada tahun 1999 labortorium IBM sudah ada sekitar 35.3 Gbits/in2. Tetapi menurut www.bizspaceinfotech.com akan diperkenalkan apa yang dinamakan TerraBit density. Harddisk pada awal perkembangannya, bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide. Tetapi sekarang banyak digunakan media thin film. Media ini merupakan media yang lebih banyak menyimpan data dari pada iron oxide pada luasan yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet.
b. Struktur head baca/tulis Head baca/tulis merupakan perantara antara media fisik dengan data elektronik. Lewat head ini data ditulis ke medium fisik atau dibaca dari medium fisik. Head akan mengubah data bit menjadi pulsa magnetik dan menuliskannya ke medium fisik. Pada proses pembacaan data prosesnya merupakan kebalikannya.
Gambar 2 Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis Proses baca tulis data merupakan hal yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya juga perlu diperhatikan. Dalam pendahuluan sebelumnya terdapat perbedaan letak fisik head dalam operasinya. Dulu head bersentuhan fisik dengan metal penyimpan. Kini antara head dan metal penyimpan sudah diberi jarak. Bila head bersentuhan dengan metal penyimpan, hal ini akan menyebabkan kerusakan permanen fisik, head yang aus, tentu saja panas akibat gesekan. Apalagi teknologi sekarang kecepatan putar harddisk sudah sangat cepat. Selain itu teknologi head harddiskpun juga mengalami evolusi. Evolusi head baca/tulis harddisk : Ferrite head, Metal-In-Gap (MIG) head, Thin Film (TF) Head, (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, Giant Magnetoresistive (GMR) Heads dan sekarang yang digunakan adalah Colossal Magnetoresistive (CMR) Heads. Ferrite head, merupakan teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi yang berbentuk huruf U dan dibungkus oleh lilitan elektromagnetis. Teknologi ini diimplementasikan pada pertengahan tahun 1980 pada harddisk Seagate ST-251. Kebanyakan terdapat pada harddisk yang ukurannya kurang dari 50MB. Metal-In-Gap (MIG), merupakan penyempurnaan dari head Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang ukurannya 50MB sampai dengan 100MB. Thin Film (TF) heads, berbeda jauh dengan jenis head sebelumnya. Head ini dibuat dengan proses photolothografi seperti yang digunakan pada pembuatan prosessor. (Anisotropic) Magnetoresistive (MR/AMR) Heads, head ini digunakan untuk membaca saja. Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin Film. Diimplementasikan pada harddisk ukuran 1GB sampai dengan 30GB. Giant Magnetoresistive (GMR) Heads, merupakan penemuan dari peneliti Eropa Peter Gruenberg and Albert Fert. Digunakan pada harddisk ukuran besar seperti 75GB dan kerapatan tinggi sekitar 10 Gbits/in2 sampai dengan 15 Gbits/in2.
Karena teknologi Giant Magnetoresistive (GMR) mulai ditarik dari pasaran, sebagai penggantinya adalah Colossal Magnetoresistive (CMR). Kecepatan Putar Disk Kecepatan putar pada jaman awal sekitar 3600RPM. Dengan semakin berkembangnya teknologi, kecepatan putar ditingkatkan menjadi 4500RPM dan 5400RPM. Karena kebutuhan media penyimpan yang mempunyai kemampuan tinggi dibuatlah dengan kecepatan 7200RPM yang digunakan pada harddisk SCSI. Berikut tabel kecepatan harddisk yang diaplikasikan pada berbagai jenis interface yang berberda :
c. Kapasitas Kapasitas harddisk pada saat ini sudah mencapai orde ratusan GB. Hal ini dikarenakan teknologi bahan yang semakin baik, kerapatan data yang semakin tinggi. Teknologi dari Western Digital saat ini telah mampu membuat harddisk 200GB dengan kecepatan 7200RPM. Sedangkan Maxtor dengan Maxtor MaxLine II-nya yaitu harddisk berukuran 300GB dengan kecepatan 5400RPM. Beriringan dengan transisi ke ukuran harddisk yang lebih kecil dan kapasitas yang semakin besar terjadi penurunan dramatik dalam harga per megabyte penyimpanan, membuat hardisk kapasitas besar tercapai harganya oleh para pemakai komputer biasa.
Gambar 3 Sistem kontrol head Pada tiap piringan penyimpan terdapat satu head. Untuk menjangkau tengah pinggir piringan digunakan sliders sebagai perantaranya.
Teknologi Harddisk masadepan Harddisk dimasa mendatang salah satunya dititik beratkan pada kecepatan akses dan kapasitasnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mereduksi komponen mekanis dari fisik harddisknya. Komponen mekanis yang tidak mampu bekerja pada frekuensi tinggi digeser dengan komponen yang bersifat elektris yang mampu bekerja dalam orde MHz bahkan GHz. Dapat dilihat saat ini sudah dirilis berbagai macam media penyimpan elektronis dalam bentuk kecil. Misalnya USB Drive dan MultiMedia Card. Bila nantinya teknologi ini diterapkan dan dapat harganya terjangkau, kemampuan komputer dari sisi kecepatan akses baca/tulis media penyimpan akan meningkat pesat. Otomatis kemampuan PC Server untuk melayani request dari client akan meningkat.
Berikut Ini Beberapa Rangkuman Referensi Singkat Mengenai Hard Disk ;
INTERFACE HARD DISK IDE (Integrated Drive Electronics) ;
Standar lama yang masih ada. Murah, dan terintegrasi dengan MB merupakan alasan teknologi ini teta p ada.Jumlah IDE ada 4 buah tiap MBKoneksi dengan kabel pipih 80 pininterface yang bottleneck dan menghambat panas
SCSI (Small Computer Standard Interface) Kecapatan 160 mb/detik Jenis SCSI (SCASI I, Wide SCSI, Ultra wide)Menggunakan card tersendiriMB teknologi baru sudah menyertakan card SCSInya . SCSI biasanya digunakan untuk system server, yang menuntut kinerja tinggi Sistem SCSI dikenal dengan teknologi RAID,sistem penyusunan, penulisan, keamanan dengan beberapa HD. RAID (Redudancy Array of Independent Disk), merupakan sekumpulan diskdrive yang dianggap oleh OS sebagai drive tunggal.Recovery dan security menjadi prioritas.
Pemasangan
Kabel IDE terdapat strip warna merah Power supply ditancapkan bersebelahan atau sejajar dengan warna merah pada kabel IDEJika salah komputer tidak akan bootingLakukan deteksi HD lewat BIOS
Proses baca
Saat sebuah sistem operasi mengirimkan data kepada hard drive untuk direkam, drive tersebut memproses data tersebut menggunakan sebuah formula matematikal yang kompleks yang menambahkan sebuah bit ekstra pada data tersebut.Bit tersebut tidak memakan tempat: Di kemudian hari, saat data diambil, bit ekstra tersebut memungkinkan drive untuk mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet di dalam drive tersebut. Kemudian, drive tersebut menggerakkan head melalui track yang sesuai dari platter tersebut. Waktu untuk menggerakkan head tersebut dinamakan “seek time”. Saat berada di atas track yang benar, drive menunggu sampai platter berputar hingga sector yang diinginkan berada di bawah head. Jumlah waktu tersebut dinamakan “drive latency”. Semakin pendek waktu `seek` dan `latency`, semakin cepat drive tersebut menyelesaikan pekerjaannya. Saat komponen elektronik drive menentukan bahwa sebuah head berada di atas sector yang tepat untuk menulis data, drive mengirimkan pulsa el ektrik pada head tersebut. Pulsa tersebut menghasilkan sebuah medan magnetik yang mengubah permukaan magnetik pada platter. Variasi yang terekam tersebut sekarang mewakili sebuah data. Membaca data memerlukan beberapa proses perekaman. Drive memposisikan bagian pembaca dari head di atas track yang sesuai, dan kemudian menunggu sector yang tepat untuk berputar di atasnya. Saat spektrum magnetik tertentu yang mewakili data Anda pada sector dan track yang tepat berada tepat di atas head pembaca, komponen elektronik drive mendeteksi perubahan kecil pada medan magnetik dan mengubahnya menjadi bit. Saat drive tersebut selesai mengecek error pada bit dan membetulkannya jika perlu, ia kemudian mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.
Sectors dan tracks
Tracks adalah bagian dari sepanjanjang keliling lingkaran dari luar sampai ke dalam.Sedangkan sector adalah bagian dari tracks.Sectors memiliki jumlah bytes yang sudah diatur. Ada ribuan sector dalam HD 1 sectors normalnya menyimpan 512 byte informasi
Bahan pembuat
Saat ini hd dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film.Lebih rapat, masa pakainya, kecil, ringan dari bahan oxide
Mekanisme kerja
Proses baca tulis dilakukan oleh lengan hd dengan media Fisik magnetikHead hardisk melakukan konversi bits ke pulse magnetik dan menyimpannya ke dalam platters, dan mengembalikan data jika proses pembacaan dilakukan Hard disk memiliki “Hard platter” yang berfungsi untuk menyimpan medan magnet.Pada dasarnya cara kerja hard disk adalah dengan menggunakan teknik perekaman medan magnet. Cara kerja teknik magnet tersebut memanfaatkan Iron oxide (FeO) atau karat dari besi, Ferric oxide (Fe2O3) atau oxida lain dari besi. 2 oxida tersebut adalah zat yang bersifat ferromagnetic , yaitu jika didekatkan ke medan magnet maka akan ditarik secara permanen oleh zat tersebut.
Posted in: 
0 komentar:
Posting Komentar
Silahkan Tinggalkan Komentar Anda di Sini, dan di Harapkan Berkomentar Dengan Bahasa Yang Baku dan Sopan, Demi Kenyamanan Bersama Terimakasih.