Sesi – 2 Media Penyimpanan SUTARNO, S.Kom, MMSi

Jenis Media Penyimpanan Penyimpanan mekanis : Punch Card, Paper Tape Magnetic Tape Magnetic Disk Optical Disk SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Punch Card Dikembangkan pada tahun 1887 oleh Prof. Dr. Herman Hollerith. Pertama kali digunakan untuk memproses data sensus di Amerika tahun 1890. Terdiri dari 80 kolom, tiap kolom untuk merekam 1 karakter (1 kartu menampung 80 karakter). Tiap kolom terdiri dari 12 baris horizontal. Karakter yang direkam tiap kolom dilakukan dengan melubangi baris-baris tertentu sesuai kode yang digunakan (Hollerith Code) SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Punch Card Kumpulan kartu plong disebut Deck. Deck dari kartu plong sejenis akan membentuk file. Kartu plong disebut sebagai sebuah unit record. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Paper Tape Merupakan lembaran kertas continous yang umumnya berukuran lebar 2,5 cm (1 inch) atau 7/8 inch. Karakter direkam dengan cara melubanginya, dengan menggunakan paper tape punch. Posisi pelubangan menggunakan kombinasi dari 5 baris lubang atau 8 baris lubang (channel). SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Paper Tape SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Tape Merupakan model pertama dari secondary memory. Merupakan media rekaman yang terbuat dari pita tape tipis yang dilapisi partikel besi oksida / chrom oxide atau partikel lain yang bersifat magnetis. Data disimpan dalam frame yang membentang sepanjang lebar tape. Frame-frame dikelompokkan dalam blok atau record yang dipisahkan dengan gap. Perekaman pada tape dilakukan dengan mengalirkan sinyal listrik melalui head, menghasilkan jejak magnetik pada tape. Informasi pada tape dapat dihapus dan diisi kembali. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Tape Terdiri dari 7 track untuk tape dengan kode SBCD atau 9 track untuk kode EBCDIC. Lebar pita 0,5 inch dan tebal 0,15 inch. Panjang pita dapat berupa 300, 600, 1200, 2400 feet setiap reel. Kapasitas dinyatakan dalam bit per inch, yang diukur pada tiap track. Macam-macamnya : reel to reel tape, cassette tape, microcassette tape Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang digunakan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Tape Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23 juta karakter. Penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Representasi Data pada Magnetic Tape Data direkam secara digit pada media tape sebagai titik-titik magnetisasi pada lapisan ferroksida. Magnetisasi positif menyatakan bit 1, sedangkan magnetisasi negatif menyatakan bit 0 atau sebaliknya (tergantung tipe komputer dari pabriknya). Tape untuk kode EBCDIC terdiri atas 9 track. 8 track dipakai untuk merekam data dan track ke-9 untuk koreksi kesalahan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Density pada Magnetic Tape Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density (kepadatan) dimana data disimpan. Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan untuk merekam data ke media tape. Satuan yang digunakan density adalah bytes per inch (bpi). Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi. BPI (Bytes Per Inch) ekivalen dengan Characters Per Inch. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

System Block pada Magnetic Tape Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu group 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 2 ruang yang disebut sebagai Gap (Interblock gap). Bagian dari tape yang menunjukkan data block dan interblock gap. Panjang masing-masing gap adalah 0,6 inch. Ukuran blok dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Keuntungan Magnetic Tape Panjang record tidak terbatas Density data tinggi Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah Kecepatan transfer data tinggi Keterbatasan Magnetic Tape Akses langsung terhadap record lambat Masalah lingkungan Memerlukan penafsiran terhadap mesin Proses harus sequential (bersifat SASD) SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Disk Merupakan media penyimpanan sekunder yang terdiri dari satu atau lebih piringan, terbuat dari metal yang dilapisi iron-oxide. Contoh : satu piringan yakni floppy disk, banyak piringan yakni harddisk Ukuran fisik yakni lingkaran dengan diameter 14 inch, 3,5 inch, 5,25 inch, dan 8 inch, dengan ketebalan rata-rata 0,03 inch. Perekaman data direpresentasikan dengan kedudukan elemen magnetiknya. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Disk Data disimpan dalam jalur yang disebut track. Sector SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Disk SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk Disk Pack adalah jenis alat penyimpanan pada magnetic disk, yang terdiri dari beberapa tumpukan piringan aluminium. Dalam sebuah pack / tumpukan umumnya terdiri dari 11 piringan. Setiap piringan diameternya 14 inch (8 inch pada mini disk) dan menyerupai piringan hitam. Permukaannya dilapisi dengan metal-oxide film yang mengandung magnetisasi seperti pada magnetic tape. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk Banyak track pada piringan menunjukkan karakteristik penyimpanan pada lapisan permukaan, kapasitas disk drive dan mekanisme akses. Disk mempunyai 200 – 800 track per permukaan (banyaknya track pada piringan adalah tetap). Pada disk pack yang terdiri dari 11 piringan mempunyai 20 permukaan untuk mnyimpan data. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk Kedua sisi dari setiap piringan digunakan untuk menyimpan data, kecuali pada permukaan yang paling atas dan paling bawah tidak digunakan untuk menyimpan data, karena pada bagian tersebut lebih mudah terkena kotoran / debu dari pada permukaan yang di dalam. Juga arm pada permukaan luar hanya dapat mengakses separuh data. Untuk mengakses, disk pack disusun pada disk drive yang di dalamnya mempunyai sebuah controller, access arm, read / write head, dan mekanisme untuk rotasi pack. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk Ada disk drive yang dibuat built-in dengan disk pack, sehingga disk pack ini tidak dapat dipindahkan yang disebut Non-Removable. Sedangkan disk pack yang dapat dipindahkan disebut Removable. Disk Controller menangani perubahan kode dari pengalamatan record, termasuk pemilihan drive yang tepat dan perubahan kode dari posisi data yang dibutuhkan disk pack pada drive. Controller juga mengatur buffer storage untuk menangani masalah deteksi kesalahan, koreksi kesalahan dan mengontrol aktivitas read / write head. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Karakteristik Fisik pada Magnetic Disk Susunan piringan pada disk pack berputar terus-menerus dengan kecepatan perputarannya 3600 per menit . Tidak seperti pada tape, perputaran disk tidak berhenti di antara piringan-piringan pada device. Kerugiannya bila terjadi situasi dimana read / write head berbenturan dengan permukaan penyimpanan record pada disk, hal ini disebut sebagai Head Crash. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Magnetic Disk Silinder merupakan kumpulan semua track (lingkaran konsentris) di kumpulan posisi yang sama di setiap permukaan disk pada hard disk. Head merupakan device dalam magnetic disk atau tape drive yang mampu untuk membaca dan menulis data ke disk / tape. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Representasi Data dan Pengalamatan Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic disk. Pemanggilan sebuah block adalah banyaknya data yang diakses pada sebuah storage device. Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada main storage computer untuk diakses oleh sebuah program. Kemampuan mengakses secara direct pada disk menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara sequential. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Teknik Dasar Pengalamatan Metode Silinder Pengalamatan berdasarkan nomor silinder, nomor permukaan dan nomor record. Semua track dari disk pack membentuk suatu silinder. Jadi bila suatu disk pack dengan 200 track per permukaan, maka mempunyai 200 silinder. Bagian nomor permukaan dari pengalamatan record menunjukkan permukaan silinder record yang disimpan. Jika ada 11 piringan, maka nomor permukaannya dari 0 – 19. Pengalamatan dari nomor record menunjukkan dimana record terletak pada track yang ditunjukkan dengan nomor silinder dan nomor permukaan. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Teknik Dasar Pengalamatan Metode Sektor Setiap track dari pack di bagi ke dalam sektor-sektor. Setiap sektor adalah storage area untuk banyaknya karakter yang tetap. Pengalamatan recordnya berdasarkan nomor sektor, nomor track, dan nomor permukaan. Nomor sektor yang diberikan oleh disk controller menunjukkan track mana yang akan diakses dan pengalamatan record terletak pada track yang mana. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Optical Disk Optical Disk terdiri dari track spiral dalam satu permukaan flat. Perekaman data dilakukan dengan membakar titik-titik kecil di lapisan permukaan disk dengan menggunakan sinar laser (sifatnya permanen). Tahan terhadap medan magnet. Sektor-sektor terletak berdampingan. Contoh : CD-RW SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Optical Disk SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Struktur Organisasi Data pada Pita Inter Blok Gap (IBG) : Pemisah antar blok pada pita lebar antara 0,3 – 0,75 inch. Komputer kuno : IBG lebar Komputer modern : IBG kecil Tujuan agar kecepatan membaca pita konstan. File mark : tanda yang dibuat pada pita untuk menandai akhir suatu file. Tanda ini dibuat sistem. SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Parameter pengukuran Parameter pada pita : Contoh : Kepadatan : Jumlah byte per inch Kapasitas : Jumlah byte yang dapat disimpan dalam suatu tape dengan panjang tertentu Transfer Rate : Kecepatan transfer data per satuan waktu IBG Transfer Rate : Waktu yang dibutuhkan untuk melewati IBG Contoh : Diketahui kepadatan penyimpanan adalah 1600 byte/inch dan panjang tape adalah 3600 feet, maka kapasitas penyimpanan = 1600 byte/inch x 12 inch/foot x 3600 feet = 69.120.000 byte = 65.9 Mbyte SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Organisasi Data pada Disk Sama halnya dengan organisasi data pada pita, data pada disk disimpan dalam record-record dan blok-blok dan dipisahkan dengan gap. Data disimpan pada posisi silinder, track, dan block tertentu. Parameter Pengukuran Seek Time (s) Waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan head maju / mundur pada track yang dicari (milisecond) Ditentukan dengan hubungan : Sc + i Sc = Waktu start-up i = Jarak yang dilalui SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Parameter Pengukuran Latency Time (r) Transfer Time (t) Waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu putaran disk sehingga blok data yang dituju tepat di depan head (milisecond) r = (60 x 1000) / (2 x rpm) Kecepatan rotasi umumnya 2400 dan 3600 rpm, sehingga r = 12.5 dan 8.33 ms Transfer Time (t) Kecepatan transfer data dari main memory ke secondary memory atau sebaliknya. Dipengaruhi oleh kecepatan menulis / baca pada main storage. Random Access Time Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai posisi dari item data yang diinginkan. s + r + t SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Kapasitas Penyimpanan Pada Tape Contoh : Kita ingin membandingkan berapa banyak record yang dapat disimpan dalam tape, bila : 1 block berisi 1 record 1 record = 100 karakter dengan 1 block berisi 20 record 1 record 100 karakter panjang tape yang digunakan adalah 2400 feet, density 6251 bpi dan panjang gap 0,6 inch SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Kapasitas Penyimpanan Pada Tape Solusi : 1 Block 1 Record : 2400 ft/tape x 12 in/ft = 28.800 inch/tape 1 block = 1 record = 100 karakter 1 block = 100 byte / 6250 byte per inch = 0,016 inch Maka : B = Jumlah block 0,016 x B + 0,6 x B = 28.800 0,616 x B = 28.800 B = 46.753 Block * 1 record B = 46.753 Record SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Kapasitas Penyimpanan Pada Tape Solusi : 1 Block 20 Record : 2400 ft/tape x 12 in/ft = 28.800 inch/tape 1 block = 20 record = 20 x 100 = 2000 karakter 1 block = 2000 byte / 6250 byte per inch = 0,32 inch Maka : B = Jumlah block 0,32 x B + 0,6 x B = 28.800 0,92 x B = 28.800 B = 31304 Block * 20 record B = 626.080 Record SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

Menghitung Waktu Akses Pada Tape Diketahui : Kecepatan akses tape untuk membaca / menulis adalah 200 inch / sec Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti dan mulai terdapat gap adalah 0,004 second Hitung : Waktu akses yang dibutuhkan tape tersebut dengan menggunakan data pada contoh sebelumnya SISTEM BERKAS Media Penyimpanan

--------------------------------------------- = 50,0864 second Solusi : 1 Block 1 Record 46753 block x 0,016 inch/block --------------------------------------------- = 3,74024 second 200 inch / second 3,74024 second + (46753 block x 0,004 second/gap) = 190,75 second Waktu akses yang dibutuhkan tape adalah 190,75 second 1 Block 20 Record 31304 block x 0,32 inch/block --------------------------------------------- = 50,0864 second 200 inch / second 50,0864 second + (31304 block x 0,004 second/gap) = 175,3 second Waktu akses yang dibutuhkan tape adalah 175,3 second SISTEM BERKAS Media Penyimpanan