Esquemas de conectores de datos


En la página de TodoHard podemos encontrar los esquemas de las conexiones de los conectores de datos más habituales de un ordenador y/o otros dispositivos electrónicos (ej: SCART/Euroconector), entre ellos:

  • Conector USB (Hay que tener en cuenta que el conector USB es capaz de dar 5 voltios (+5v) a los dispositivos por lo que un dispositivo USB podría dañarse si el puerto USB es por pines a placa base).
  • Puerto Serie o Com de 9 ó 25 pines.
  • Conector PS/2 (Teclado y Ratón), o Mini-Din de 6 pines.
  • Puerto Paralelo (LPT) o IEEE 1.284, de 25 pines.
  • Conector IDE/ATA de Discos Duros (HDD) y Unidades Ópticas.
  • Conector Serial ATA (SATA) de Discos Duros (HDD) y Unidades Ópticas.
  • Conector VGA (D-Sub15) de 15 pines.
  • Conector DVI.
  • Conector SCART/Euroconector.
  • Cable Null-Modem.
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NAS (Network Attached Storage, Almacenamiento de Datos en Red)


nas-conceptronic

Actualmente los datos pueden guardarse en muchos formatos:

  • Soportes ópticos como por ejemplo un CD (tiene una capacidad normal de 700 MB ó 80 minutos), DVD (Si es de una capa son 4,5 GB, si es de dos capas (Denominados de doble capa) son 8,5 GB) o incluso un Blu-Ray (Los discos actuales de una capa almacenan hasta 25 GB).
  • Memorias flash (bien USB ó tarjetas de memoria) que tienen capacidades de 32 e incluso de hasta 64 GB en algunos modelos, aunque lo normal es que tengan entre 4 y 16 GB.
  • Discos duros externos que pueden tener una capacidad actual de hasta 1,5 TB (1.500 GB), estos discos duros externos normalmente se suelen conectar por medio de USB 2.0 (hasta 480 Mbps, unos 60 MB/seg), Firewire400 (hasta 400 Mbps, unos 50 MB/seg)/Firewire800 (unos 800 Mbps, unos 100 MB/seg) y eSATA150/eSATA300 (hasta 150 ó 300 MB/seg). En este caso estamos limitados a tener acceso a los datos en un equipo aunque se pueden compartir las unidades para un red con el inconveniente de que el ordenador que comparte el recurso (Por ejemplo: un disco duro, una impresora o incluso la conexión a internet) debe estar encendido para poder usar dicho recurso.
  • Sistemas NAS (Network-Attached Storage, Almacemiento de Datos en red) permiten usar uno o varios discos duros como almacenamiento centralizado. Normalmente usan algún sistema basado en Linux. Se conectan por medio de un cable de red Ethernet RJ-45, o por Wifi. Más información de Wikipedia.
  • Sistemas SAN (Storage Area Network, Zona de Almacenamiento de Red) es similar al NAS, suele emplearse en entornos empresariales. Más información de Wikipedia.

Los sistemas NAS permiten añadir discos duros externos a través de una red, aumentando la capacidad de almacenamiento y permitiendo a todos los usuarios que tengan los permisos correspondientes tener acceso a los datos, los cuales están centralizados en el NAS (Información de BlogOff sobre los NAS), los sistemas NAS pueden usar una conexión de red:

  • Fast Ethernet (hasta 100 Mbps, unos 12,5 MB/seg) o Gigabit Ethernet (hasta 1.000 Mbps, unos 125 MB/eg).
  • Wifi 11g (hasta 54 Mbps, unos 6,75 MB/seg), es de suponer que en poco tiempo aparezcan NAS 11n (hasta 300 Mbps, unos 37,5 MB/seg).

La mayor ventaja de este sistema es que teniendo una unidad de disco duro externa puede ser accesible por todos los equipos que forman parte de la red sin necesidad de:

  • Tener un equipo encendido permanentemente compartiendo los ficheros, en principio cualquier ordenador de sobremesa tiene un consumo superior al de un NAS, aunque también hay que tener en cuenta que permite mayor flexibilidad al poder montar más servicios.
  • Tener varios discos duros externos para hacer las copias de seguridad de los datos de los equipos.

De esta forma tenemos la capacidad de almacenamiento de todos los datos centralizada un una sola unidad independiente conectada a la red local. Actualmente existen cajas NAS relativamente asequibles (Entre los 100 y 200 €, en algunos casos sin contar los discos duros) para un usuario doméstico. Entre sus características están:

  • Capacidad para 1 ó 2 discos duros a través de las correspondientes bahías de instalación (Algunos NAS más complejos y caros admiten 4 discos duros o más).
  • Pueden admitir discos duros IDE o Serial ATA (SATA), dependiendo del tipo de conexión del NAS (También existen NAS con conexión SCSI o SAS pero están orientados al sector profesional).
  • Posibilidad de configurar un sistema RAID (En esta entrada del Blog hay más información sobre los niveles RAID) como:
    • RAID 0 (Stripping).
    • RAID 1 (Espejo).
    • JBOD (Unir dos discos físico en una sola unidad lógica uno a continuación del otro).
    • En modelos más completos con más de 2 bahías pueden soportar RAID 5.
  • Suelen usar un sistema operativo basado en Linux, soportando sistemas de archivos EXT2 ó EXT3 entre otros, aunque Windows puede leer y escribir en los NAS sin problemas.
  • Dan la posibilidad de añadir servidores (DHCP, de impresión, FTP, Multimedia, iTunes, …).
  • En algunos casos disponen de conexión USB para montar un servidor de impresión o bien para añadir capacidad de almacenamiento a través de discos USB.
  • Las versiones más profesionales suelen incluir un ventilador para refrigerar los discos duros, lo cual puede suponer una fuente de ruido pasado  el tiempo de vida del ventilador.

Hay algunas reviews (análisis) de servidores NAS en:

  • Hispazone hay una review de un Conceptronic CH3SNAS de 2 bahías para discos Serial ATA.
  • Hispazone una reviews de un Synology DS-107e de una bahía para discos Serial ATA.
  • Hard-H2o tiene una reviews de un QNAP TS-109 de una bahía para discos Serial ATA.
  • Hard-H2o tiene una reviews de un Netgear Storage Central de dos bahías para discos duros IDE.

Resumen de las entradas: Velocidad de transferencia de datos de dispositivos de un PC y Unidades de medida


Debido a que las entradas Velocidad de transferencia de datos de dispositivos de un PCUnidades de medida para la transferencia de archivos se ha separado en un total de cinco entradas , haré una reseña que las enlace, para tenerlas más a mano.

Por último la entrada sobre Unidades de medida para la transferencia de archivos trata las unidades de medida informáticas más comunes: bps, Bps, Kbps, KBps, Gbps y GBps.

Velocidad de transferencia de datos de dispositivos de un PC (2ª parte)


En la primera parte de esta entrada vimos los puertos ISA, PCI, AGP y PCIe, ahora veremos los puertos de almacenamiento: ATA (Modo PIO), ATA (Modo DMA/UDMA), Serial ATA (SATA), SCSI y SAS.

  • Puerto ATA con Modo PIO (Programmed Input Output, Entrada y Salida Programada): Esta conexión esta totalmente anticuada (de hecho ni siquiera se usa actualmente); existen varios tipos:
    • PIO-0 (hasta 3,3 MB/seg en discos duros de unos 100 MB).
    • PIO-1 (hasta 5,3 MB/seg en discos duros de menos de 400 MB)
    • PIO-2 (hasta 8,3 MB/seg en discos de menos de 400 MB).
    • PIO-4 (hasta 16,6 MB/seg)

Sin embargo actualmente se pueden ver algunos dispositivos IDE en modo PIO (cada vez es más raro), el mayor problema de esta conexión no esta en su baja tasa de transferencia (un máximo de 16,6 MB/seg del PIO-4) sino en que para transferir un archivo de un sitio a otro (ej: entre un lector de CDs y un disco duro) es necesario que el procesador (CPU) supervise la operación reduciendo el rendimiento, esto se soluciono con la implementación del DMA (Acceso Directo a Memoria) que liberaba a la CPU de esta “supervisión”. Un problema que suele presentarse en Windows es que el modo DMA puede desactivarse en caso de errores y por lo tanto el ordenador va mas lento de ahí la importancia de tener activado el modo DMA (Más información en Conozca su Hardware).

  • Puerto IDE/ATA con modo DMA/UDMA: Es el sustituto del Modo PIO, el Modo DMA/UDMA permite un mayor rendimiento, de esta norma existen varios tipos:
    • UDMA33/ATA33 (hasta 33 MB/seg), utiliza un cable IDE de 40 hilos y 40 contactos.
    • UDMA66/ATA66 (hasta 66 MB/seg), emplea un cable IDE de 80 hilos (40 de ellos son para reducir las interferencias) y 40 contactos.
    • UDMA100/ATA100 (hasta 100 MB/seg)  usa un cable IDE de 80 hilos y 40 contactos.
    • UDMA133/ATA133 (hasta 133 MB/seg), hace uso de un cable de 80 hilos y 40 contactos.

Todas estas velocidades son máximas teóricas, es decir que el bus da hasta “n” MB/seg pero el dispositivo conectado no tiene porque dar esa tasa de transferencia, de hecho los discos duros más actuales IDE de 7.200 Rpms y 8/16 MB de búfer tienen unos 40 MB/seg aproximadamente de tasa de transferencia sostenida (ningún disco IDE 7.200 Rpms llega ni siquiera a saturar por si mismo un bus ATA66, aunque si hay dos dispositivos seguramente si se sature sobre todo si ambos son discos duros). Una desventaja del sistema IDE es que comparte el bus con otro dispositivo (ej: Canal Primario Master y Canal Primario Slave) con lo cual la transferencia entre ambos dispositivos es más lenta, ya que el acceso a estos es de forma alterna y no simultánea. Actualmente este puerto ha sido sustituido por Serial ATA (SATA) en discos duros y próximamente en unidades ópticas (Lectores, DVD, Grabadoras DVD,…). Actualmente los discos IDE son de 5.400 Rpms (ya son difíciles de encontrar en 3,5″) y de 7.200 Rpms (no existen modelos de más Rpms), así mismo existen modelos que permiten un uso intensivo 24 / 7 (24 x 7) es decir 24 horas al día los 7 días de la semana, como por  ejemplo: Discos Maxtor Max Line III entre otros modelos (Más información en Conozca su Hardware).

  • Puerto Serial ATA (SATA ó S-ATA): es el nuevo estándar para conectar discos duros (y seguramente también se sumen las unidades ópticas en breve por las mejoras que tiene) utiliza un cable de datos de 7 hilos/contactos en lugar de los 40 hilos/contactos del ATA y un conector de alimentación de 15 pines en lugar del Molex de 4 pines (los primeros discos duros SATA tenian ambos conectores, aunque sólo se utilizaba uno de ellos); por ahora existen dos variantes :
    • Serial ATA150/SATA150 (hasta 1,5 Gbps, unos 150 MB/seg).
    • Serial ATA300/SATA300 (hasta 3 Gbps, unos 300 MB/seg).

El próximo estándar será SATA600 (hasta 6 Gbps, unos 600 MB/seg) que debe estar a punto de salir al mercado. Las características más destacables de Serial ATA son:

  1. La posibilidad de conexión/desconexión en caliente (con el ordenador encendido) como USB/Firewire de hecho en muchos casos Windows XP detecta los discos duros SATA como unidades extraíbles.
  2. Eliminación del concepto Master/Slave al tener una conexión directa desde la placa base al dispositivo, el bus de datos no es compartido como ocurre con el sistema IDE.
  3. Posibilidad de usar cables más largos (1 metro en SATA frente a los 45cm de ATA que son el máximo teórico aunque existen cables algo más largos, como SATA de 1,20 y ATA de 90cm).
  4. Formato externo, eSATA150 y eSATA300 que permite conectar unidades SATA desde el exterior del ordenador prácticamente con el mismo rendimiento que si estuvieran instalados dentro del ordenador. Los cables eSATA (external SATA) pueden llegar hasta 1,8 metros.
  5. Uso de la tecnología NCQ (Native Command Queuing) que mejora el rendimiento al reordenar las peticiones de archivos.
  6. Los discos duros SATA actuales son de 7.200 Rpms (salvo los Western Digital Raptor/Velociraptor que son los únicos SATA150 por ahora de 10.000 Rpms), al igual que en el caso de los ATA los SATA no saturan el bus de datos (los 150 ó 300 MB/seg en tasa de datos mantenida) fácilmente ya que su rendimiento esta muy próximo a los ATA, aunque es algo mejor debido a que tienen un mayor bufer e incorporan tecnología NCQ; así mismo existen modelos SATA que permiten un uso intensivo 24 / 7 (24 x 7) es decir 24 horas al día los 7 días de la semana (ej: Discos Maxtor Max Line III, Seagate Barracuda 7200.11ES, o Western Digital Raptor/Velociraptor entre otros modelos). Actualmente tambien los discos SSD (Solid State Disk, Discos de Estado Sólido basados en memorias flash) también usan los conectores SATA como sistema de conexión a placa base. Más información en: Wikipedia y Serial ATA.org).
  7. Uso de un cable de datos más aerodinámico incluso si se compara con un cable IDE/ATA redondo (Como se puede apreciar el cable SATA es mas “delgado” que el IDE lo cual mejor el flujo de aire dentro de la caja del ordenador, por eso suele decirse que son más “aerodinamicos”.), como se puede ver en esta imagen de forospyware:

cable_ide_sata

  • SCSI-320: SCSI (Small Computer System Interface) es un bus de conexión paralelo para conectar dispositivos (actualmente únicamente discos duros, aunque en su día este bus tenia dispositivos como escáner o grabadoras de CD), que permite conectar 8/16/32 dispositivos segun el tipo de conexion SCSI (el IDE admite dos dispositivos por canal, y si contamos los dos canales seria un máximo de 4 canales) teniendo en cuenta que la tarjeta SCSI se comporta como un dispositivo más lo cual haría un total de 7/15/31 dispositivos según el tipo de conexión SCSI:
    • SCSI-320 tiene una tasa máxima de 320 MB/seg.
    • SCSI-160 (Ultra-3) que es capaz de transmitir hasta 160 MB/seg).
    • SCSI Ultra-2, hasta 80 MB/seg.
    • Ultra-SCSI, hasta 40 MB/seg.
    • Además de otras revisiones anteriores con menores prestaciones.

La ventaja de este bus es que no se satura tan fácilmente como el IDE a pesar de tener varios dispositivos conectados, actualmente los discos duros SCSI son de 10.000 Rpms ó 15.000 Rpms son los más rápidos del mercado (y también los más caros); se usan en entornos profesionales donde prima el rendimiento, además permiten un funcionamiento intensivo 24 / 7 (24 x 7) es decir 24 horas al día los 7 días de la semana. El SCSI actual será sustituido por SAS (Serial Attached SCSI) dentro de un tiempo (Más información en Wikipedia en español, y en inglés).

  • SAS (Serial Attached SCSI): Es un nuevo sistema de conexión SCSI en serie que aumentara la velocidad y permitirá la conexión y desconexión en caliente (algunos discos SCSI permiten la conexión Hot-Swap al igual que los SATA), admite la conexión de hasta 16.384 dispositivos (SCSI solo admite 8/16/32 segun el tipo) y puede usar cables de hasta 8 metros. SAS utilizará el mismo conector que SATA pudiendo usar estos discos ahorrando costes para aplicaciones de pocas prestaciones, es decir que una controladora SAS admite tanto discos duros SAS como SATA, pero una controladora SATA únicamente admite discos SATA (Más información en Wikipedia en español, y en inglés).

La apariencia de los cables SCSI y SAS (Serial Attached SCSI) son similares físicamente al cable IDE (similar a SCSI) y SATA (similar a SAS), respectivamente.

En esta imagen de una Gigabyte EP-45-DS5 (Chipset Intel P45 para Socket 775/LGA 775 de algunos Pentium 4 y los Core 2 Duo/Core 2 Quad actuales) se pueden apreciar: El puerto IDE (un rectangulo de color verde (en algunas placas base hay dos puertos IDE), justo debajo de los dos disipadores de cobre) y los puertos Serial ATA (SATA), 6 de color amarillo y 4 de color morado (el numero de puertos Serial ATA puede variar de un modelo de placa base a otro, las placas más antiguas suelen tener 2 conectores SATA, mientras que lo normal actualmente es que un modelo normal tenga entre 4 y 6 conectores SATA)

ga-ep45-ds5-pci-pcie

En cuanto a los conectores SCSI y SAS (no se suelen implementar en placas base domésticas debido a su alto coste de fabricación, aunque en placas para servidores de empresa si es frecuente que se integren este tipo de conectores) se pueden apreciar por ejemplo en las controladora Adaptec SCSI Card 29320A-R con 3 conectores internos (uno Ultra-320 de 68 pines, uno Wide Ultra de 68 pines y otro Narrow Ultra de 50 pines) y otro externo (un HD de 68 pines)

adaptecscsicard29320a-r

Y la controladora Adaptec RAID 2405 que tiene un conector SAS interno (SFF-8087) MiniSAS en la parte trasera de la tarjeta:adaptecsas2405

En la siguiente entrega veremos los puertos del I/O Shield (la parte trasera de la placa base donde se estan los conectores (PS/2, Serie, Paralelo, USB, RJ-45,…) conectan los dispositivos externos como ratón, teclado, impresora,…).