RAID dan Memori optik

I.RAID











Telah dijelaskan diawal bahwa masalah utama sistem memori adalah mengimbangi laju kecepatan CPU. Beberapa teknologi dicoba dan dikembangkan, diantaranya menggunakan konsep akses paralel pada disk. RAID (Redundancy Array of Independent Disk ) merupakan organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses parallel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliab

1. RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

2. Data didistribusikan ke drive fisik array.

3. Kapasitas redudant 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 memoridengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk ± disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data pada disk ± disk tersebut sedemikian rupasehingga nantinya dapat dibaca kembali.

RAID tingkat 0

Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam meningkatkan kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara array merupakan keuntungan dari pada menggunakan satu disk berkapasitas besar.Sejalan perkembangan RAID ± 0menjadi model data strip pada disk dengan suatu management tertentu hingga data sistemdata dianggap tersimpan pada suatu58 disk logik. Mekanisme tranfer data dalam satu sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani tranfer data besar.

RAID tingkat1

ilitas. Karena kerja paralel inilah dihasilkan resultan kecepatan disk yang lebih cepat. Teknologi database sangatlah penting dalam model disk ini karena pengontrol disk harus mendistribusikan data pada sejumlah disk dan juga membacaan kembali. Karakteristik umum disk RAID :


Pada RAID ± 1, redundansi diperoleh dengan cara menduplikasi seluruh data pada disk mirror -nya. Seperti halnya RAID ± 0, pada tingkat 1 juga menggunakan teknologi stripping ,

perbedaannya adalah dalam tingkat 1 setiap strip logik dipetakkan ke dua disk yang secara logika M terpisah sehingga setiap disk pada array akan memiliki mirror disk yang berisi datasama. Hal ini menjadikan RAID ± 1 mahal. Keuntungan RAID ± 1:

1. Permintaan pembacaan dapat dilayani oleh salah satu disk karena terdapat dua disk berisi data sama, tergantung waktu akses yang tercepat.

2. Permintaan penyimpanan atau penulisan dilakukan pada 2 disk secara paralel.

3. Terdapat back-up data, yaitu dalam disk mirror -nya.



RAID 1 mempunyai peningkatan kinerja sekitar dua kali lipat dibandingkan RAID ± 0 pada operasi baca, namun untuk operasi tulis tidak secara signifikan terjadi peningkatan.Cocok digunakan untuk menangani data yang sering mengalami kegagalan dalam proses pembacaan. RAID ± 1 masih bekerja berdasarkan sektor - sektornya.



RAID tingkat2

RAID ± 2 mengganakan teknik akses paralel untuk semua disk. Dalam proses operasinya, seluruh disk berpartisipasi dan mengeksekusi setiap permintaan sehingga terdapat mekanisme sinkronisasi perputaran disk dan headnya.Teknologi stripping juga digunakan dalam tingkat ini, hanya stripnya berukuran kecil, sering kali dalam ukuran word atau byte .Koreksi kesalahan menggunakan sistem bit paritas dengan kode Hamming. Cocok digunakan untuk menangani sistem yang kerap mengalami kesalahan disk.



RAID tingkat 3

Diorganisasikan mirip dengan RAID ± 2, perbedaannya pada RAID ± 3 hanya membutuhkan disk redudant tunggal, tidak tergantung jumlah array disknya. Bit paritas dikomputasikan untuk setiap data word dan ditulis pada disk paritas khusus. Saat terjadi kegagalan drive, data disusun kembali dari sisa data yang masih baik dan dari informasi paritasnya. RAID ± 3 menggunakan akses paralel dengan data didistribusikan dalam bentuk strip-strip kecil. Kinerjanya menghasilkan transfer berkecepatan tinggi, namun hanya dapat mengeksekusi sebuah permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungantransaksi data tinggi terjadi penurunan kinerja.



RAID tingkat 4

RAID ± 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya sehingga permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini cocok untuk menangani system dengan kelajuan tranfer data yang tinggi. Tidak memerlukan sinkronisasi disk karena setiap disknya beroperasi secara independen. Stripping data dalam ukuran yang besar. Strip paritas bit per bit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada setiap disk data. Paritas disimpan pada disk paritas khusus. Saat operasi penulisan, array management software tidak hanya meng-update data tetapi juga paritas yang terkait. Keuntungannya dengan disk paritas yang khusus menjadikan keamanan data lebih terjamin, namun dengan disk paritas yang terpisah akan memperlambat kinerjanya.

RAID tingkat 5

Mempunyai kemiripan dengan RAID ± 4 dalam organisasinya, perbedaannya adalah strip-strip paritas didistribusikan pada seluruh disk. Untuk keamanan, strip paritas suatu disk disimpan pada disk lainnya. RAID ± 4 merupakan perbaikan dari RAID ± 4 dalam hal peningkatan kinerjanya. Disk ini biasanya digunakan dalam server jaringan.

RAID tingkat 6

Merupakan teknologi RAID terbaru. Menggunakan metode penghitungan dua paritasuntuk alasan keakuratan dan antisipasi terhadap koreksi kesalahan. Seperti halnya RAID 5, paritas tersimpan pada disk lainnya. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi


Sumber :



http://www.scribd.com/doc/100915896/Makalah-Memori-External-Magnetik-Optikal



II. MEMORI OPTIK

Definisi Optical Memory


Optical memory atau optical disk merupakan perangkat keras penyimpan data yang terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD.

Teknologi optik yang digunakan adalah penggunaan laser untuk menulis dan mengambil data.

Jenis-jenis Optical Memory

1. Laser Disk (LD) atau cakram laser

Cakram laser (LD) adalah sebuah piringan optical yang digunakan untuk menyimpan video dan film, dan merupakan media penyimpan data pada cakram optic komersial pertama. Cakram laser awalnya dinamakan Discovision pada tahun 1978, teknologinya dilisensikan dan dijual dengan nama Reflective Optical Video disc, laser Video disk, Laser vision, discovision, dan MCA discovision sampai akhirnya pioneer electronis memiliki sebagian format ini dan akhirnya dinamai Laser Disc pada pertengahan dan akhir 1980-an.

2. CD (CompactDisk)

Cakram Digital (CD), cakram padat, atau piringan cakram adalah sebuah piringan optikal yang digunakan untuk menyimpan data secara digital. Awalnya CD dikembangkan untuk menyimpan audio digital dan diperkenalkan pada tahun 1982, tetapi kemudian juga memungkinkan untuk penyimpanan jenis data lainnya. Audio CD telah tersedia secara komersial sejak Oktober 1982. Pada tahun 2010, CD ditetapkan sebagai media penyimpanan audio standar.

3. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optic (optical disk) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700 MB atau 7 Juta Bit. 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.

Satuan X pada CD ROM drive (pada umumnya) sebenarnya mengacu pada kecepatan baca dari CD tersebut ditrack terluar (jika track terluar terpakai alias CD-nya penuh). Sedangkan kecepatan baca ditrackter dalamnya jauh lebih lambat. Misalkan ada CD-ROM drive48X‘max’,itu berarti kecepatan baca track terluarnya 40x namun untuk track terdalamnya hanya 19x. Yang utama sebenarnya bukan hanya kecepatan putar yang ditingkatkan, namun system pembacaan, route data, mode tansfer, interface, dll.

Baik CD-audio maupun CD-ROM terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan degan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh foto sensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital.

4. CD-RW (Compact Disk ReWritable)

CD-RW adalah CD-ROMyang dapat ditulis kembali. CD-RW menggunakan media berukuran sama dengan CD-R tetapi bukan menggunakan bahan pewarna cyanin atau pthalocyanine, CD-RW menggunakan logam perpaduan antara perak, indium, antimon, dan tellurium untuk lapisan perekaman. Cakram CD-RW relative lebih mahal dibandingkan cakram CD-R.

Pada CD-RW, energi laser digunakan secara bersama-sama dengan prinsip medan magnet untuk menulis dan membaca informasi. Pada proses tulis, laser memanasi titik pada disk yang hendak diproses. Kemudian setelah itu medan magnet dapat mengubah arah medan titik tersebut sementara temperaturnya ditingkatkan. Karena proses tersebut tidak mengubah disk secara fisik maka proses penulisan dapat dilakukan berulang-ulang. Pada proses baca arah medan magnet yang telah dipolarisasi tersebut akan membelokkan sinar laser dengan arah tertentu, sehingga terefleksikan dan dideteksi oleh foto sensor yang kemudian dikonversikan menjadi data digital.

CD-RW memiliki kecepatan yang bervariasi dan yang tercepat saat ini adalah 52x48x36. Hal ini dapat diterjemahkan sebagai kecepatan baca (read) 52 kali, kecepatan menulis (write) 48 kali, dan Kecepatan untuk Rewrite sebesar 36 kali.

5. CD-R (CompactDisc-Recordable)

CD-R adalah singkatan dari istilah bahasa inggrisCompactDisc-recordable merupakan jenis cakram padat yang dapat diisi dengan salah satu jenis media penyimpanan eksternal pada komputer. Secara fisik CD-R merupakan CD polikarbonat kosong berdiameter 120 mm sama seperti CD-ROM. Awalnya CD-R dilapisi emas sebagai media refleksinya. Permukaan reflektif pada lapisan emas tidak memiliki depresi atau lekukan-lekukan fisik seperti halnya pada lapisan aluminium kemudian disempurnakan dengan cara menambahkan lapisan pewarna diantara polikarbonat dan lapisan emas. CD-R dikenal juga dengan sebutan CD-WORM (Compact Disk Write Once Read Many).

6. Foto CD

Foto CD adalah sebuah system yang dirancang oleh Kodak untuk mendigitalkan dan menyimpan foto dalam CD. Diluncurkan pada 1992, cakram dirancang untuk menyimpan hampir 100 gambar berkualitas tinggi, scan sidik jari dan slide dengan menggunakan pengkodean eksklusif khusus. Foto CD disc didefinisikan dalam buku beige dan sesuai dengan CD-ROM XACD-I dan spesifikasi bridge juga. Dimaksudkan untuk bermain di CD-I pemain, foto pemutar CD (Apple Power CD misalnya), dan computer manapun dengan software yang sesuai.

7. CD teks

CD-teks atau dikenal juga dengan Red Book Compact disc merupakan spesifikasi standar untuk CD audio. Hal ini memungkinkan untuk penyimpanan informasi tambahan (misalnya, nama album, nama lagu, dan artis) pada CD audio standar-compliant. Informasi ini disimpan baik dalam daerah lead-indari CD, dimana terdapat sekitar lima kilo byte ruang yang tersedia, ataupun disub-kanal untuk RW pada disk, yang dapat menyimpan sekitar 31 megabyte. Area terakhir ini tidak digunakan oleh red book.

8. DVD

DVD adalah sejenis cakram optic 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 consensus antara kedua pihak ini tidak dicapai, sekarang nama resminya adalah DVD saja dan huruf-huruf tersebut secara resmi bukan singkatan dari apapun. Rata-rata kecepatan transfer data DVD adalah 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s.

9. DVD-RDL

DVD+RDL(DL singkatan dari double layer) juga disebut DVD+R9, adalah turunan dari format DVD+R, diciptakan oleh DVD+Rw alliance. Secara umum, DVD bisa dapat menyimpan data sebesar 4,7 Gigabit. Penggunaanya didemonstrasikan pertama kali pada bulan Oktober 2003. DVD+RDL disc mempekerjakan dua lapisan recordabledye, yang masing-masing mampu menyimpan hampir 4,7Gb dari disk single-layer, hampir dua kali lipat kapasitas total disk 8,55 GB (7,99 GiB).

10. DVD-RW

DVD-RW adalah cakram optic yang dapat ditulis kembali dan memiliki kapasitas sama dengan DVD-R, biasanya 4,7 GB. Format ini dikembangkan oleh pioneer pada November 1999 dan telah disetujui oleh DVD forum. Keuntungan utama DVD-R adalah kemampuan menghapus dan menulis kembali sebuah cakram DVD-RW. Menurut pioneer cakram DVD-RW dapat ditulis sekitar 1000 kali, sebanding dengan standar CD-RW. Cakram DVD-RW biasanya digunakan untuk tujuan backup, kumpulan berkas atau home DVD video record. Keuntungan lain adalah bila ada kesalahan menulis, cakram masih dapat digunakan dengancara menghapus data yang salah tersebut.

11. DVD+RW

DVD+RW adalah format rewritable untuk DVD dan dapat menyimpan data sampai 4,7 GB. DVD+RW diciptakan oleh DVD+RW allince, sebuah konsorsium industry dan produsen disk drive. Dari sisi bisnis format DVD+RW yang diciptakan terutama untuk menghindari pembayaran royalty kepada DVD forum yang menciptakan format DVD-RW. Selain itu DVD+RW mendukung metode penulisan yang disebut lossless linking yang membuatnya cocok untuk akses acak (random access) dan meningkatkan kompatibilitas dengan pemutar DVD.

12. DVD-RAM

DVD-RAM (DVD-Random Access Memory) adalah disk khusus yang diperkenalkan pada tahun 1996 oleh forum DVD, yang dikhususkan untuk media DVD-RAM RW dan DVD write yang tepat. DVD-RAM digunakan dalam computer serta cam corder dan perekam video pribadi sejak tahun 1998.

13. Blue-ray disk

Blue-ray adalah sebuah format cakram optic yang digunakan untuk penyimpanan media digital termasuk video dengan kualitas tinggi. Namun Blue-ray diambil dari laser biru-ungu yang digunakan untuk membaca dan menulis cakram jenis ini, cakram blue-ray dapat menyimpan data yang lebih banyak dari format DVD yang lebih umum karena panjang gelombang laser biru ungu yang dipakai hanya 405 nm dimana lebih pendek dibandingkan dengan laser merah yaitu 650 nm yang dipakai pada DVD.

14. BD-R dan BD-RE(Blu-ray Disc Recordable)

BD-R dan BD-RE adalah format Blue Ray Disk (BD) yang dapat direkam dengan perekam optik. BD-R disc ditulis satu kali, sedangkan BD-RE bisa dihapus dan direkam berulang kali. Kapasitas disk adalah 25 GB (2,31 GiB) untuk cakram single layer dan 50 GB (46,61 GiB) untuk lapisan cakram ganda.

15. UniversalMediaDisk

Universal Media Disc (UMD) adalah sebuah media cakram optic yang dikembangkan oleh Sony untuk penggunaan Play Station Portable. UMD ini bisa menyimpan data sampai sebesar 1.8 GB (gigabyte), termasuk permainan video, film, music atau kombinasinya.


Sumber :

http://www.scribd.com/doc/100915896/Makalah-Memori-External-Magnetik-Optikal