BAB V ORGANISASI DISK

A. Pengertian RAID

            RAID, singkatan dari Redundant Array of Independent Disk merujuk kepada sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer (terutama hard disk) dengan menggunakan cara redundansi (penumpukan) data, baik itu dengan menggunakan perangkat lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah. 

Kata “RAID” juga memiliki beberapa singkatan Redundant Array of Inexpensive Disks, Redundant Array of Independent Drives, dan juga Redundant Array of Inexpensive Drives. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan meningkatkan kinerja I/O dari hard disk.

RAID merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitas. Kerja paralel ini menghasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat.

B. Konsep RAID

           Sejak pertama kali diperkenalkan, RAID dibagi ke dalam beberapa skema, yang disebut dengan “RAID Level“. Pada awalnya, ada lima buah RAID level yang pertama kali dikonsepkan, tetapi seiring dengan waktu, level-level tersebut berevolusi, yakni dengan menggabungkan beberapa level yang berbeda dan juga mengimplementasikan beberapa level proprietary yang tidak menjadi standar RAID.

RAID menggabungkan beberapa hard disk fisik ke dalam sebuah unit logis penyimpanan, dengan menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras khusus. Solusi perangkat keras umumnya didesain untuk mendukung penggunaan beberapa hard disk secara sekaligus, dan sistem operasi tidak perlu mengetahui bagaimana cara kerja skema RAID tersebut. Sementara itu, solusi perangkat lunak umumnya diimplementasikan di dalam level sistem operasi, dan tentu saja menjadikan beberapa hard disk menjadi sebuah kesatuan logis yang digunakan untuk melakukan penyimpanan.

Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault tolerance/toleransi kesalahan).

Level-level RAID yang berbeda tersebut menggunakan salah satu atau beberapa teknik yang disebutkan di atas, tergantung dari kebutuhan sistem. Tujuan utama penggunaan RAID adalah untuk meningkatkan keandalan/reliabilitas yang sangat penting untuk melindungi informasi yang sangat kritis untuk beberapa lahan bisnis, seperti halnya basis data, atau bahkan meningkatkan kinerja, yang sangat penting untuk beberapa pekerjaan, seperti halnya untuk menyajikan video on demand ke banyak penonton secara sekaligus.

Konfigurasi RAID yang berbeda-beda akan memiliki pengaruh yang berbeda pula pada keandalan dan juga kinerja. Masalah yang mungkin terjadi saat menggunakan banyak disk adalah salah satunya akan mengalami kesalahan, tapi dengan menggunakan teknik pengecekan kesalahan, sistem komputer secara keseluruhan dibuat lebih andal dengan melakukan reparasi terhadap kesalahan tersebut dan akhirnya “selamat” dari kerusakan yang fatal.

Teknik mirroring dapat meningkatkan proses pembacaan data mengingat sebuah sistem yang menggunakannya mampu membaca data dari dua disk atau lebih, tapi saat untuk menulis kinerjanya akan lebih buruk, karena memang data yang sama akan dituliskan pada beberapa hard disk yang tergabung ke dalam larik tersebut.

Teknik striping, bisa meningkatkan performa, yang mengizinkan sekumpulan data dibaca dari beberapa hard disk secara sekaligus pada satu waktu, akan tetapi bila satu hard disk mengalami kegagalan, maka keseluruhan hard disk akan mengalami inkonsistensi. 

Teknik pengecekan kesalahan / koreksi kesalahan juga pada umumnya akan menurunkan kinerja sistem, karena data harus dibaca dari beberapa tempat dan juga harus dibandingkan dengan checksum yang ada. Maka, desain sistem RAID harus mempertimbangkan kebutuhan sistem secara keseluruhan, sehingga perencanaan dan pengetahuan yang baik dari seorang administrator jaringan sangatlah dibutuhkan. Larik-larik RAID modern umumnya menyediakan fasilitas bagi para penggunanya untuk memilih konfigurasi yang diinginkan dan tentunya sesuai dengan kebutuhan.

Beberapa sistem RAID dapat didesain untuk terus berjalan, meskipun terjadi kegagalan. Beberapa hard disk yang mengalami kegagalan tersebut dapat diganti saat sistem menyala (hot-swap) dan data dapat diperbaiki secara otomatis. Sistem lainnya mungkin mengharuskan shutdown ketika data sedang diperbaiki. Karenanya, RAID sering digunakan dalam sistem-sistem yang harus selalu on-line, yang selalu tersedia (highly available), dengan waktu down-time yang, sebisa mungkin, hanya beberapa saat saja.

C. Struktur RAID

          Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini dapat berakibat turunnya kinerja atau pun hilangnya data. Meski pun terdapat backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena adanya perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya reliabilitas dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.

Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID. Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.

 Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu :

1. RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.
2. Data didistribusikan ke drive fisik array.
3. Kapasitas redunant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.

Jadi, RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan disk memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk-disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data pada disk-disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibaca kembali.

D. Level RAID

        RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda, yaitu level 0, level 1, level 2, level 3, level 4, level 5, level 6, level 0+1 dan 1+0. Setiap level tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya. : 

1. RAID level 0

    RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.

2. RAID level 1

    RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.

3. RAID level 2

    RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.

4. RAID level 3

   RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya. Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.

5. RAID level 4

    RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.

 6. RAID level 5

   RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.

7. RAID level 6

   RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.

 

8. RAID level 0+1 dan 1+0

    RAID level 0+1 dan 1+0 ini merupakan kombinasi dari RAID level 0 dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level 1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini sama pentingnya. Dalam RAID 0+1, sekumpulan disk di-strip, kemudian strip tersebut di-mirror ke disk-disk yang lain, menghasilkan strip-strip data yang sama.

    Kombinasi lainnya yaitu RAID 1+0, di mana disk-disk di-mirror secara berpasangan, dan kemudian hasil pasangan mirrornya di-strip. RAID 1+0 ini mempunyai keuntungan lebih dibandingkan dengan RAID 0+1. Sebagai contoh, jika sebuah disk gagal pada RAID 0+1, seluruh strip-nya tidak dapat diakses, hanya sebagian strip saja yang dapat diakses, sedangkan pada RAID 1+0, disk yang gagal tersebut tidak dapat diakses, tetapi pasangan mirror-nya masih dapat diakses, yaitu disk-disk selain dari disk yang gagal.
  

Media Penyimpanan 2

(Magnetic Disk)

—  Floppy disk (diskette)

—  Hard disk

Magnetic Disk  :  diskette

—  FloppyFloppy disks adalah media penyimpanan yang bersifat flexible removable disket dibuat dari plastik. Disk melingkar didalam suatu bagian yang melingkupinya.. Disk dilapisi dengan partikel magnetic. Partikel magnet tersebutberlaku sebagai media penyimpanan data.

       Disket dipasang pada floppy drive akan diputar dengan kecepatan 360RPM, dan menggunakan read/          write head yang menyentuh permukaan dari disket.

5 ¼ inch

3 ½ inch        

DZip rives

Hardisk

—  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.

—  Seek time : Waktu yang dibutuhkan untuk menggerakan read/write head pada disk ke posisi silinder yang tepat.

—  Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.

Disk Akan Terbagi Menjadi
Tracks, Cylinder Dan Sector

SECTOR

—  Sektor adalah unit penyimpanan fisik terkecil pada disk dan besarnya tetap (biasanya masing-masing dapat menyimpan informasi 512 byte)

—  Sektor 0 berada pada track yang terluar dari cylinder yang paling luar, kemudian sektor berikutnya pada track yang sama, kemudian sektor pada track berikutnya(pada cylinder yang sama), jika semua sector pada semua track telah dibaca maka berpindah ke silinder berikutnya.

—  Dalam sector ini bit per bit data disimpan

—  Sektor pertama disebut juga dengan Master Boot Record (MBR), pada sector ini berisikan table partisi yaitu suatu table yang berisi informasi mengenai partisi yang ada pada hard disk.

—  Berisi maksimum 4 entry, dibagi dalam 4 partisi yang disebut partisi primer. Setiap entry pada table partisi berisi bermaca-macam informasi diantaranya nomer sector saat dimulainya partisi, nomer akhir sector dan juga type partisi.

—  Tipe Partisi berisikan spesifikasi dari system file. Dimana setiap system operasi akan mengenalinya

Figure : MBR (first sector) layout

                               Gambar Partisi Primer dan gambar hardisk 2 partisi primer

CLUSTER

—  adalah sebuah unit penyimpanan disk yang berisi sejumlah sector yang digunakan Sistem Operasi untuk membaca atau menulis intruksi.

R – W HEAD

—  Mekanisme proses READ dan WRITE dijalankan oleh HEAD R/W yang merupakan bagian dari disk drive.

—   Sebelum data diakses, maka bagian permukaan disk dari data yang akan dibaca/ ditulis akan berputar sampai berada dibawah R-W HEAD.  

—  Waktu yang dibutuhkan data untuk berputar dari suatu posisi ke posisi yang berdekatan dengan R-W HEAD disebut Latency Time.  

—  Untuk Hard disk yang terdiri dari beberapa platter, maka akan terdapat beberapa head (tiap sisi satu head) dan dihubungkan oleh lengan-lengan mekanik. Semua lengan mekanik dihubungkan oleh actuator yang digerakkan oleh sebuah motor.  

—  Disk Drive memutar disket atau hard disk dengan kecepatan tetap.Khusus pada disket, disk drive berputar jika ada perintah READ atau WRITE dan segera berhenti jika data telah tertransfer.

—  Kalau pada Hard disk semakin cepat piringan hard disk berputar, semakin cepat data diantarkan ke sistem memori.Kecepatan putar hard disk ada yang 5400 rpm(putaran per menit), 7200 rpm.

—  Cara Kerja R-W Head :

—  Ketika R-W HEAD sudah tepat terarah pada suatu track tertentu dan blok dengan address yang dikehendaki berputar tepat dibawah R-W Head, maka komponen elektronik dari head diaktifkan untuk mentransfer data

—  Untuk READ :

—  R-W Head mengartikan sifat kemagnitan dari bit-bit yang tersimpan dalam permukaan disk dan mentransfernya ke buffer dalam memori utama

—  Untuk WRITE :

—  Data dari buffer ditransfer ke piranti I/O dan signal elektrik dialirkan ke R-W HEAD untuk membentuk sifat kemagnitan dari bit-bit yang ditransfer pada permukaan disk

Waktu yang diperlukan  untuk membaca dan menulis disk dipengaruhi oleh beberapa hal :

—  Seek Time

—  Latency Time (Rotational Latency Time)

—  Random Acces Time

SEEK TIME

—  Seek adalah proses untuk memindahkan R-W Head pada disk drive ke tempat yang tepat

—   Seek Time adalah waktu yang diperlukan untuk memindahkan R-W Head ke posisi track yang dituju dengan rumus :  S = Sc + di

—  Dimana :

—  Sc : waktu penyalaan awal (initial startup time)

—  d : waktu yang bergerak antar track

—  I : jarak yang ditempuh (dalam ukuran ruang antar track)

—  Seek Time diukur dalam milidetik (ms)

—  Seek Time tidak mencerminkan seluruh kinerja drive, tetapi meru­pa­kan bagian dari operasi drive yang acak, yang tidak melibatkan sequential read time

—  Access time = seek time (pemindahan arm ke cylinder)

+ Head activition time (pemilihan track)

+ Rotational Delay (pemilihan record)

                + Transfer Time

Keuntungan penggunaan Magnetic Disk

—  Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara sequential atau direct

—  Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record lebih cepat

—  Respontime cepat

Optical Disk

—  ROM : Read Only Memory

—  WORM : Write Once, Read Many

CD-Recordable (CDR)

—  Menulis CD dengan cara membakar (burn) permukaan piringan

—  WMRM : Write Many Read Many

ReWrite CD (CDRW)

CD (Compact Disk) :

—  CD-ROM

—  CD-R

—  CD-RW

—  mini-CD

DVD (Digital Video Disk, Digital Versatile Disk) :

—  DVD-ROM

—  DVD-R

—  DVD-RAM

B.   Media Penyimpanan Optikal (Optical Disk)

CD (Compact Disc atau Laser Optic Disk)
CD-ROM merupakan akronim dari “compact disc read-only memory”)) adalah sebuah

piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data.
Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB atau 700 juta bita.
CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca, dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat
membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan CD-
ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW) yang lebih
dikenal dengan nama CD-RW.
DVD (Digital Video Disc/Digital Versatile Disc)
DVD adalah sejenis cakram optik yang dapat digunakan untuk menyimpan data, termasuk
film dengan kualitas video dan audio yang lebih baik dari kualitas VCD. “DVD” pada
awalnya adalah singkatan dari digital video disc, namun beberapa pihak ingin agar
kepanjangannya diganti menjadi digital versatile disc (cakram serba guna digital) agar jelas
bahwa format ini bukan hanya untuk video saja. Karena konsensus antara kedua pihak ini
tidak dapat dicapai, sekarang nama resminya adalah “DVD” saja, dan huruf-huruf tersebut
secara “resmi” bukan singkatan dari apapun.

MEDIA PENYIMPANAN FILE /BERKAS

C.   Media Penyimpanan chip

Peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

Media Penyimpanan/storage atau memori dapat dibedakan atas 2 bagian yaitu :

1.     Primary Memory       : Primary Storage atau Internal Storage

2.    Secondary Memory : Secondary Storage atau External Storage

       

 

PRIMARY MEMORY / MAIN MEMORY

1.     Ada  4 bagian didalam primary storage, yaitu :

à         Input Storage Area                         : Untuk menampung data yang dibaca

à         Program Storage Area        : Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan

à         Working Storage Area        : Tempat dimana pemrosesan data dilakukan

à         Output Storage Area         : Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk

                                            sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat

                                            output

                    Control Section, Primary Storage Section, ALU  Section adalah bagian dari CPU

2.    Primary storage dapat juga terbagi berdasarkan pada hilang atau tidaknya data / program di dalam penyimpanan yaitu :

• Volatile Storage

Berkas data atau program akan hilang jika listrik padam

• Non Volatile Storage

            Berkas data atau program tidak akan hilang sekalipun listrik dipadamkan

3.    Berdasarkan Pengaksesan nya primary memory terbagi menjadi dua yaitu :

• RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

Bagian dari main memory, yang dapat kita isi dengan data atau program dari diskette atau sumber lain.  Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja didalam memori.  RAM bersifat VOLATILE

• ROM (READ ONLY MEMORY)

Memori yang hanya dapat dibaca.  Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik.  ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus.  Misal : Diisi penterjemah (interpreter) dalam bahasa basic.

Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat.  ROM bersifat NON VOLATILE

Tipe Lain dari ROM Chip yaitu :

-      PROM ( Programable Read Only Memory )

merupakan sebuah chip memory yang hanya dapat diisi data satu kali saja. Sekali saja program dimasukkan ke dalam sebuah PROM, maka program tersebut akan berada pada PROM seterusnya. Berbeda halnya dengan RAM, pada PROM data akan tetap ada walaupun komputer dimatikan.

Perbedaan mendasar antara PROM dan ROM (Read Only Memory) adalah bahwa PROM diproduksi sebagai memory kosong, sedangkan ROM telah diprogram pada waktu diproduksi. Untuk menuliskan data pada chip PROM, dibutuhkan ‘PROM Programmer‘ atau ‘PROM Burner’

-      EPROM ( Erasable Programable Read Only Memory )

Jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet. Setelah dihapus, EPROM dapat diprogram lagi. EEPROM hampir sama dengan EPROM, hanya saja untuk menghapus datanya memerlukan arus listrik.

-      EEPROM ( Electrically Erasable Programable Read Only Memory )

EEPROM adalah tipe khusus dari PROM (Programmable Read-Only Memory ) yang bisa dihapus dengan memakai perintah elektris. Seperti juga tipe PROM lainnya, EEPROM dapat menyimpan isi datanya, bahkan saat listrik sudah dimatikan.

EEPROM sangat mirip dengan flash memory yang disebut juga flash EEPROM. Perbedaan mendasar antara flash memory dan EEPROM adalah penulisan dan penghapusan EEPROM dilakukan dilakukan pada data sebesar satu byte, sedangkan pada flash memory penghapusan dan penulisan data ini dilakukan pada data sebesar satu block. Oleh karena itu flash memory lebih cepat.

Dengan ROM biasa, penggantian BIOS hanya dapat dilakukan dengan mengganti chip. Sedangkan pada EEPROM program akan memberikan instruksi kepada pengendali chip supaya memberikan perintah elektronis untuk kemudian mendownload kode BIOS baru untuk diidikan kepada chip. Hal ini berarti perusahaan dapat dengan mudah mendistribusikan BIOS baru atau update, misalnya dengan menggunakan disket. Hal ini disebut juga flash BIOS.(dna)

SECONDARY MEMORY

Memori dari pada CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu.  Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan.  Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan.  Alat tersebut dinamakan secondary memory / auxiliary memory atau backing storage.

Hirarki Storage  

 

Jenis Secondary Storage

¨       Serial / Sequential Access Storage Device (SASD)

            Contoh : Magnetic Tape, Punched Card, Punched Paper Tape

¨       Direct Access Storage Device (DASD)

            Contoh : Magnetic Disk, Floppy Disk, Mass Storage

Pada memori tambahan pengaksesan data dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan menggunakan instruksi-instruksi seperti GET, PUT, READ atau WRITE.

Beberapa pertimbangan didalam memilih alat penyimpanan :

v  Cara penyusunan data

v  Kapasitas penyimpanan

v  Waktu Akses

v  Kecepatan transfer data

v  Harga

v  Persyaratan pemeliharaan

v  Standarisasi

¨       Serial / Sequential Access Storage Device (SASD)

Magnetic Tape

Magnetic Tape (Pita Magnetik) merupakan model pertama dari External Storage (Secondary Storage). Pita ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari Media ini dan informasi dapat diambil dari CPU lalu disimpan pada media ini juga.

Panjang pita ini pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm. Jumlah data yang ditampung tergantung pada model pita magnetik  yang digunakan.  Untuk pita yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter. Penyimpanan data pada pita ini adalah dengan cara sequential.

Sekarang pita magnetik berbentuk cartridge. Data ditulis pada pita magnetik dengan memberikan sifat magnetis pada daerah sepanjang pita.

Ø  Representasi Data dan Density pada pita magnetik

Data direkam secara digit pada media ini sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida.  Magnetisasi positif menyatakan 1 bit, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan 0 bit atau sebaliknya.

Tape terdiri atas 9 track, 8 track dipakai untuk merekam data dan track yang ke 9 untuk koreksi kesalahan.

Salah satu karakteristik yang penting dari pita magnetic ini adalah density (kepadatan) dimana data disimpan.  Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tadi.  Satuan yang digunakan density adalah bytes per inch (bpi).  Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi.   (bpi ekivalen dengan charakter per inch)

Ø  Parity dan Error Control pada Magnetic Tape

Salah satu teknik untuk memeriksa kesalahan pada pita magnetik adalah dengan parity check.

¨        

¨       Jenis Parity Check adalah

¨        

Ø  ODD PARITY (Parity Ganjil)

Jika data direkam dengan menggunakan odd parity, maka jumlah 1 bit yang merepresentasikan suatu karakter adalah ganjil.

Jika jumlah 1 bitnya sudah ganjil, maka parity bit yang terletak pada track ke 9 adalah 0 bit, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih genap maka parity bitnya adalah 1 bit.

Ø  EVEN PARITY ( Parity Genap)

Bila kita merekam data dengan menggunakan even parity, maka jumlah 1 bit yang merepresentasikan suatu karakter adalah genap jika jumlah 1 bitnya sudah genap, maka parity bit yang terletak pada track ke 9 adalah 0 bit, akan tetapi jika jumlah 1 bitnya masih ganjil maka parity bitnya adalah 1 bit.

à         Misal

à         Track        1          :           0          0          0          0          0          0

à                           2          :           1          1          1          1          1          1

à                           3          :           1          1          1          1          1          1

à                           4          :           0          1          0          1          0          1

à                           5          :           1          1          0          1          1          0

à                           6          :           1          1          1          1          0          0

à                           7          :           0          1          1          1          1          0

à                           8          :           0          0          1          1          1          1

à          

Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan odd parity dan even parity ????

Jawab :

ODD PARITY

Track 9          :           1          1          0          0          0          1

EVEN PARITY

Track 9          :           0          0          1          1          1          0

LATIHAN  :

à         Lihat suatu bagian dari tape yang berisi :

à         Track        1          :           1          0          0          0          1          1

à                           2          :           1          1          1          1          1          0

à                           3          :           0          0          0          1          1          1

à                           4          :           0          0          0          1          0          1

à                           5          :           0          1          0          1          1          1

à                           6          :           1          0          0          1          1          1

à                           7          :           1          1          1          0          0          0

à                           8          :           1          0          0          0          0          0

à          

à         Bagaimana isi dari track ke 9, jika untuk merekam data digunakan

à                           1. Even Parity

à                           2. Odd Parity

Ø  Sistem Block pada Pita magnetik

Data yang dibaca dari atau ditulis ke media ini dalam suatu grup karakter disebut block.  Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary memory dan primary memory pada saat akses.  Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record.  Sebuah block dapat merupakan physical record.

Diantara 2 block terdapat ruang yang disebut sebagai gap (inter block gap).

Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch.  ukuran block dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape.

Ø  Menghitung Kapasitas Penyimpanan & waktu akses pada Tape

¨        

¨       Misal :

¨       Akan dibandingkan berapa banyak record yang disimpan dalam tape bila :

¨                         1 block berisi 1 record

¨                         1 record = 100 charakter   ; dengan

¨                         1 block berisi 20 record

¨                         1 record = 100 charakter

Panjang tape yang digunakan adalah 2400 feet, density 6250 bpi dan panjang gap 0.6 inch.

¨       Jawab ;

¨        

¨       1.                           2400 feet/tape * 12 inch/feet

¨            

¨                        1 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block

¨                                                   6250 char/inch

¨                   =  46753 block/tape                                                  

¨        

¨       2.                           2400 feet/tape * 12 inch/feet

¨            

¨                                    20 rec/block * 100 char/rec      + 0.6 inch/gap * 1 gap/block

¨                                                     6250 char/inch

¨        =  31304 block/tape

¨                         Jadi tape tersebut berisi    = 20 * 31304

¨                                                                         = 626.080 record.

¨        

Ø  Menghitung waktu akses.

Misal ;

Kecepatan akses tape untuk membaca/menulis adalah 200 inch/sec.

Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai pada waktu terdapat gap adalah 0.04 second.

Hitung waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut, dengan menggunakan data pada contoh sebelumnya.

Jawab :

1 block 1 record

46753 block/tape * 0.016 inch/block + 46753 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

200 inch/sec

= 190.75 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 190.75 sec

1 block 20 record

2338 block/tape * 0.32 inch/block + 2338 block/tape * 0.004 sec/gap * 1 gap/block

200 inch/sec

= 10.55 sec/tape

Jadi waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut adalah 10.55 sec

Ø  Keuntungan Penggunaan Magnetic Tape

Panjang record tidak terbatas

Density data tinggi

Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah

Kecepatan transfer data tinggi

Sangat efisiensi bila semua atau kebanyakan record dari sebuah tape file memerlukan pemrosesan seluruhnya

Ø  Keterbatasan penggunaan Magnetic Tape

Akses langsung terhadap record lambat

Masalah lingkungan

Memerlukan penafsiran terhadap mesin

Proses harus sequential

Ø  Organisasi Berkas dan Metode Akses pada Magnetic Tape

Untuk membaca atau menulis pada suatu magnetic tape adalah secara sequential.  Artinya untuk mendapatkan tempat suatu data maka data yang didepannya harus dilalui terlebih dahulu.

Maka dapat dikatakan organisasi data pada file didalam tape dibentuk secara sequential dan metode aksesnya juga secara sequential

Ø  Macam - macam Magnetik tape, misalnya:
- Mini cartridge : dapat menampung data sebesar 250 MB sampai 8 GB).
- Videotape/Videocassette (Pita Video/Kaset Video) : merupakan alat penyimpanan komputer yang banyak ditemui dipasaraan.Videotape terdiri dari berbagai macam format, baik dalam format analog maupun digital. Format analog misalnya VHS, S-VHS ataupun format berkualitas broadcast, yaitu : Betacam, Format digital dapat dalam MiniDV, DVC-Pro,DVCAM, HDCAM, Hi8, DVHS, atau format digital untuk kualitas broadcast Betacam Digital.