Диски: аппаратная часть, форматирование, алгоритмы планирования перемещения блока головок.
Существует множество различных типов дисков. Наиболее распространенными из них являются магнитные жесткие диски. Их характеризует сравнительно высокая скорость чтения-записи данных, что позволяет им быть вполне приемлемой второстепенной памятью (для реализации страничной организации памяти, файловой системы и т. д.).
Массивы, составленные из таких дисков, иногда используются для организации высоконадежного хранилища данных. Для распространения программ, данных и фильмов не менее большое значение имеют разнообразные оптические диски (DVD и Blu-ray-диски). И наконец, растущей популярностью благодаря высокой скорости работы и отсутствию механических частей пользуются твердотельные диски.
Магнитные диски
Магнитные диски состоят из цилиндров, каждый из которых содержит столько дорожек, сколько у него имеется вертикально расположенных головок. Дорожки разделены на сектора, количество которых по окружности обычно варьируется от 8 до 32 на гибких дисках и до нескольких сотен — на жестких дисках. Количество головок варьируется от 1 до 16.
У дисков старого типа очень мало электронных компонентов, и они могут передавать лишь простой последовательный поток битов. Основная часть работы на этих дисках возлагается на контроллер. На дисках других типов, в частности дисках со встроенным интерфейсом накопителей (Integrated Drive Electronics (IDE)) и с последовательным интерфейсом SATA (Serial ATA), сам привод диска содержит микроконтроллер, который берет на себя основную часть работы и позволяет настоящему контроллеру выдавать набор команд высокого уровня. Контроллер зачастую осуществляет кэширование
дорожек, переназначение для исключения из работы сбойных блоков и многое другое.
RAID
В основу RAID была положена идея поставить рядом с компьютером, как правило, мощным сервером, стойку из дисков, заменить плату контроллера дисков RAID-контроллером, а затем продолжить работу в привычном режиме.
RAID-система уровня 0 показана на рис. 1. Она выглядит как один виртуальный диск, смоделированный RAID-системой в виде диска, разделенного на блоки по k секторов в каждом с номерами от 0 до k – 1 для блока 0, с номерами от k до 2k – 1 для блока 1 и т. д. При k = 1 каждый блок представляет собой один сектор, при k = 2 он представляет собой два сектора и т. д. Как показано на рис. 1, если для RAID-массива, состоящего из четырех дисков, используется организация RAID-системы уровня 0, запись ведется последовательными блоками по всем дискам по кругу.
Подобное распределение данных по нескольким дисковым приводам называется чередованием.
Существует еще много уровней RAID, они отличаются количеством копий полос (в раид0 1 копия каждой полосы) и их расположением между дисками
SSD
Твердотельный накопитель (англ. Solid-State Drive, SSD) — компьютерное энергонезависимое немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, альтернатива HDD. Кроме микросхем памяти, SSD содержит управляющий контроллер. Наиболее распространённый вид твердотельных накопителей использует для хранения информации флеш-память типа NAND, однако существуют варианты, в которых накопитель создаётся на базе DRAM-памяти, снабжённой дополнительным источником питания — аккумулятором[1].
В настоящее время твердотельные накопители используются как в носимых (ноутбуках, нетбуках, планшетах), так и в стационарных компьютерах для повышения производительности. На 2016 год наиболее производительными выступали SSD формата M.2 с интерфейсом NVMe, у которых при подходящем подключении скорость записи/чтения данных могла достигать 3800 мегабайт в секунду[2].
По сравнению с традиционными жёсткими дисками (HDD) твердотельные накопители имеют меньший размер и вес, являются беззвучными, а также многократно более устойчивы к повреждениям (например, к падению) и имеют гораздо бóльшую скорость произвольных операций. В то же время, они имеют в несколько раз бóльшую стоимость в расчёте на гигабайт и меньшую износостойкость (ресурс записи)[источник не указан 758 дней].