TEMA 39. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Unidades de almacenamiento

Las unidades de almacenamiento son aquellos dispositivos, ya sean internos o externos, donde se guardan físicamente los archivos de un sistema.

Unidades internas

Disco duro

El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, los archivos de texto, imagen...Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados.Las características principales de un disco duro son:

La capacidad. Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB.

La velocidad de giro. Se mide en revoluciones por minuto (rpm). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 rpm, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.

La capacidad de transmisión de datos. De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de más de 400 MB por segundo.

Un disco duro suele tener:

Platos en donde se graban los datos, Cabezal de lectura/escritura, Motor que hace girar los platos, Electroimán que mueve el

cabezal, circuito electrónico de control,

que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché,

Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad,

Caja, que ha de proteger de la suciedad (aunque a veces no está al vacío)

Tornillos, a menudo especiales.

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Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros) ó 3 millonésimas de milímetro. Si alguna llega a tocarlo, causaría muchos daños en el disco, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.500 revoluciones por minuto se mueve a 120 km/h en el borde).

Funcionamiento:

Cuando nosotros o el software indicamos al sistema operativo que deba leer o escribir a un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador del disco duro traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignación de archivos (FAT). El sistema operativo lee la FAT para determinar en qué punto comienza un archivo en el disco, o qué partes del disco están disponibles para guardar un nuevo archivo.

Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas magnéticas sobre las superficies de éstos. Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado.

Es posible guardar un solo archivo en racimos diferentes sobre varios platos, comenzando con el primer racimo disponible que se encuentra. Después de que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todos los racimos del archivo en la FAT. Un ordenador funciona al ritmo marcado por su componente más lento, y por eso un disco duro lento puede hacer que tu MAQUINA sea vencida en prestaciones por otro equipo menos equipado en cuanto a procesador y cantidad de memoria, pues de la velocidad del disco duro depende el tiempo necesario para cargar tus programas y para recuperar y almacenar tus datos.

Tipos:

Si hablamos de disco rígido podemos citar a los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa madre, es decir pueden ser SATA, IDE o SCSI.

IDE: Integrated Device Electronics, "Dispositivo con electrónica integrada") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta hace bien poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio.

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SCSI: Son discos duros de gran capacidad de almacenamiento (desde 5 GB hasta 23 GB). Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 mseg y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).

Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos.

SATA (Serial ATA): Nuevo estándar de conexión que utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de hasta 1.5 Gb/s (150 MB/s) y SATA 2 de hasta 3.0 Gb/s (300 MB/s) de velocidad de transferencia.

Colocación:

Si el ordenador es nuevo, la placa base le permite colocar hasta cuatro unidades de disco duro. El primer disco duro se conoce como primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como secundario master y el cuarto como secundario esclavo. Iran siempre colocados en 2 conexiones IDE de la placa de la que en cada uno de ellos colocaremos un bus con 2 discos duros. El primario master será siempre el de arranque del computador (C :\>). La diferencia entre master y esclavo se hace mediante un pequeño puente metálico (jumper) que se coloca en unos conectores de dos pines que tiene cada disco duro. En la cara superior del disco aparece una tabla con el dibujo de cómo hacer el puente de master, esclavo o master con esclavo presente.

Si la conexión de nuestro disco es por medio de cables SATA, la conectividad de maestro o esclavo nos la dará la conexión que nosotros hagamos en nuestra placa base, por lo tanto la cantidad de disco que podremos poner nos la va a determinar la propia placa.

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Unidades externasLos discos duros tienen una gran capacidad, pero al estar alojados normalmente dentro de la carcasa, no son transportables. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) necesitamos utilizar unidades de disco, como los populares disquetes, los CD-ROM o DVD-ROM, los discos magneto-ópticos, memorias USB, etc.

Unidad de 3,5 pulgadasLa unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el

disco duro o un CD-ROM.Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera).La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro.En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña esta cerrada.

Unidad ZIP El Iomega Zip (también llamado unidad Zip o disco Zip) es una unidad de almacenamiento masiva extraíble de media capacidad, lanzada por Iomega en 1994. La primera versión tenía una capacidad de 100 MB, pero versiones posteriores lo ampliaron a 250 y 750 MB.Se convirtió en el más popular candidato a suceder al disquete de 3,5 pulgadas, seguido por el SuperDisk. Aunque nunca

logró conseguirlo, sustituyó a la mayoría de medios extraíbles y robó parte del terreno del Disco magneto-óptico al ser integrado de serie en varias configuraciones de portátiles y Apple Macintosh.La caída de precios de grabadoras y consumibles CD-R y CD-RW y, sobre todo de los pendrives y las tarjetas flash (que sí han logrado sustituir al disquete), acabaron por sacarlo del mercado y del uso cotidiano.Un disco que tiene el mismo tamaño de un disquete, pero es capaz de almacenar mucha más información, con un rendimiento mucho más rápido que el disquete estándar. Sin embargo no es competencia directa del disco duro. La unidad Zip 100 tiene una tasa de transferencia de cerca de 1 megabyte/segundo y un tiempo de búsqueda de 28 milisegundos de promedio. En comparación un disquete estándar de 1,44 MB tiene 500 kbit/s (62,5 KB/s) de ratio y varios cientos de milisegundos de tiempo de búsqueda. Un disco de hoy en día con 7200 RPM tiene un tiempo de búsqueda de 8,5–9 ms.

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Unidad de CD-ROM

La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc.El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio.

Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce.En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también puede estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (Regrabadora)Las unidades de CD-ROM son sólo de lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él.Una regrabadora (CD-RW) puede grabar y regrabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En discos regrabables es normalmente menor que en los discos grabables una sola vez. Las regrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 MB o más tamaño (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos

pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).

Unidad de DVD-ROMLas unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.

Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en

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formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).

Unidad de DVD-RWPuede leer y grabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Las diferentes formas de grabar formatos de DVD:

Los formatos de grabación de DVD son fundamentalmente tres: DVD-RAM, DVD-R/RW y

DVD+R/RW.

El primero de ellos es el denominado DVD-RAM (Random Access Memory, Acceso Aleatorio a Memoria). En las dos primeras generaciones de regrabadoras DVD-RAM los discos DVD vírgenes tenían que estar encapsulados en un cartucho de plástico, hoy en día esto no es necesario. Inicialmente nació con una capacidad en los DVD-RAM vírgenes de 2,6 Gb (cara simple) y de 5,2 Gb (cara doble) pero en 1999 se perfeccionó hasta alcanzar los 4,7 Gb (cara simple) y 9,4 Gb (cara doble) utilizándose sobre todo como sistema de back-up (copia de seguridad) en el mundo informático.

La guerra por el dominio del mercado de grabación casera de DVD se concentra en estos momentos en los formatos DVD-R/RW, y DVD+R/RW.Si nos atenemos al nombre no parecen dos sistemas muy diferentes pues su denominación solamente se diferencia en el uso de un "-" o un "+", pero a la hora de grabar las diferencias son mas evidentes. La R en el nombre quiere decir que solo se puede grabar una vez, es decir, tanto en los discos DVD-R como en los DVD+R la superficie de escritura solo puede ser utilizada una vez. La RW significa que en los discos con sistema DVD-RW y DVD+RW la superficie de escritura puede ser utilizada muchas veces.

Diferencias entre “+” y “-“: La grabación en un DVD-RW necesita de un proceso de inicialización y de uno

de finalización. Para empezar a grabar en un DVD-RW es necesario formatear el disco en su totalidad (proceso de inicialización), hasta que el disco no esté formateado la grabadora no podrá empezar a escribir, y esto nos puede llevar entre dos y tres minutos. Una vez grabado el DVD hay que "cerrarlo" (proceso de finalización) para que pueda ser leído por un reproductor de DVD, este proceso tiene una duración que depende de muchos factores pero que puede llevar más de 30 minutos. En la grabación de un DVD+RW no es necesario ni el proceso de inicialización ni el de finalización, una grabadora DVD+RW empieza a grabar al instante (formatea al mismo tiempo que graba por lo que no es necesario, como ocurre con el formato DVD-RW, esperar dos minutos a que el disco esté formateado) y se puede visualizar la grabación de forma inmediata.

Una nueva diferencia entre ambos sistemas es lo que se ha denominado "Lossless Linking", es decir, la facultad que tienen las regrabadoras DVD+RW de detener la grabación del DVD sin producir error y manteniendo la compatibilidad con los reproductores DVD-Video. Esto evita el temido error "Buffer Underrun" y permite que podamos pausar la grabación en cualquier

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momento y reanudarla a nuestra conveniencia. Esto es imposible de realizar con una grabadora DVD-RW, que implementan sistemas de protección contra el Buffer Underrun pero carecen de la facultad Lossless Linking. Además, el "Lossless Linking" permite que podamos modificar un sector individual del disco sin tener que reescribir el disco en su totalidad.

Además las grabadoras DVD+RW pueden escribir en el disco a través de dos modos de grabación: CAV y CLV. El CAV (Constant Angular Velocity, Velocidad Angular Constante) es mas eficiente en la grabación de datos, en el CLV (Constant linear Velocity, Velocidad Lineal Constante) se potencian los usos con búsquedas secuénciales como suele ocurrir con los discos DVD-Video. Las regrabadoras DVD-RW solo graban empleando la tecnología CLV.

Una diferencia más entre las grabadoras DVD-RW y DVD+RW es la compatibilidad de estas últimas con el formato Mount Rainier. Gracias a este formato podemos grabar los discos DVD como si fueran disquetes y que después puedan ser leídos en cualquier lector de DVD gracias a un driver residente en el propio sistema operativo. Esto hace a las grabadadoras DVD+RW muy interesantes para el mundo informático. ¿Te imaginas un disquette de 4.7 Gb? Las regrabadoras DVD-RW son incompatibles con este formato.

El precio es otro factor a tener en cuenta y a fecha de septiembre de 2002 las grabadoras DVD-R/RW son mas baratas que las grabadoras DVD+R/RW. Esto hace que muchos usuarios se decidan por el primer formato para empezar en el mundo de la grabación de DVD, pues no solo el precio de las grabadoras DVD-R/RW es inferior sino que los discos DVD-R son también mas económicos que sus equivalentes DVD+R, aunque estos últimos están reduciendo sus precios notablemente a medida que la demanda aumenta.

En cuanto a las prestaciones de las grabadoras que usan uno u otro formato hay una gran diferencia (el doble de velocidad) si tenemos en cuenta la nueva unidad dual de Plextor. Depende de la generación de grabadora que elijas, aunque los máximos actuales en cuanto a velocidad de grabación son los siguientes:

DVD-R/RW DVD+R/RWVelocidad grabación DVD grabable (R)

4x 8x

Velocidad grabación DVD regrabable (RW)

2x 4x

* Hay que tener en cuenta que las x en la grabación DVD no es igual que las x en la grabación CD. En el mundo de la grabación de DVD 1x=1.385 kbytes/segundo, en el mundo de las grabadoras de CD 1x=150 kbytes/segundo.

Al igual que ocurre con los discos duros, se pueden conectar 2 lectores/grabadores, bien de CD o DVD en un mismo IDE, poniendo uno de ellos como maestro y otro como esclavo.

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Memoria USB, pendrive o USB flash driveEs un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CDs y los disquetes.

Unidades magneto-ópticas

Disco magneto-óptico

Un disco magneto-óptico o disco MO es un tipo de disco óptico capaz de escribir y reescribir los datos sobre sí. Al igual que un CD-ROM, puede ser utilizado tanto para almacenar datos informáticos como pistas de audio. La grabación magneto-óptica es un sistema combinado que graba la información de forma magnética bajo la incidencia de un rayo láser, y la reproduce por medios ópticos.

Estas unidades magneto-ópticas son menos usadas en

entornos domésticos que las unidades de CD-ROM, pero tienen varias ventajas:

Por una parte; admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB. Además; son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por

ejemplo, para realizar copias de seguridad.

Otros dispositivos de almacenamientoOtros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnético de gran capacidad.

La memoria flash. Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o firewire.

Los discos duros o memorias portátiles. También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos

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equipos. Normalmente se conectan al PC mediante un conector USB e incluso mediante firewire.Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un diodo LED (de color rojo, verde..). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Discos y cintas magnéticas de gran capacidad. Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes.

o Cinta Qic: Las unidades de disco de Travan/QIC son rápidas y tienen una amplia variedad de capacidades para pequeños ambientes comerciales. Las unidades de disco de Travan/QIC tienen una capacidad de 4 a 50 gigabytes en cada cinta y las variedades de velocidad de rendimiento de 30 a 300 MB/minutos respectivamente. La retrospección apoya unidades de disco de Travan/QIC, que tienen la compresión de hardware. La definición de QIC es el Cuarto Cartucho de Pulgada.

o Unidad TRAVAN:

Una unidad Travan es el tipo más nuevo y rápido de unidad QIC. Una unidad de este tipo de alta calidad puede almacenar hasta 10 GB.

o Unidades de 8mm:

Una unidad de 8 milímetros (mm) utiliza cartuchos de cinta similares a las cintas de 8 mm empleadas en las cámaras de video. Una unidad de este tipo puede almacenar hasta 40 GB de información.

o Unidad DAT:

Una unidad de Cinta Audio Digital (DAT) es una opción rápida utilizada para respaldar grandes cantidades de datos. Una unidad DAT de alta tecnología puede almacenar hasta 24 GB.

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PRACTICA 13

1. Busca la diferencia entre óptico y magneto óptico, refiriéndonos a unidades de almacenamiento.

2. ¿En qué se diferencian las unidades internas y las unidades externas? ¿Qué unidades pertenecen a cada uno de los dos grupos?

3. ¿Un CD lo enmarcarías como magneto-óptico o como óptico?

4. Investiga cuál era el tamaño anterior a los disketes de 1.44MB y su capacidad, y busca imágenes en la Web.

5. ¿Qué es un disco ZIP? ¿Por qué no llegó a triunfar? Dime sus principales características.

6. Busca las maneras de las que se puede deteriorar un CD o un DVD por un uso indebido del material.

7. Busca los nombre de los discos y cintas magnéticas de gran capacidad.

8. Busca las diferencias entre CD y DVD.

9. De qué maneras se pueden grabar los DVD. Indica las diferencias entre los métodos de grabación.

10. ¿Cuáles son las ventajas de las memorias pen drive?

11. ¿Qué es un disco magneto óptico?

12. ¿Para qué utilizamos los discos magneto ópticos?, ponme ejemplos de dispositivos dónde utilices este tipo de tarjetas.

13. ¿Para qué se suelen utilizar los discos y cintas magnéticos de gran capacidad?

14. Dime los tipos de cintas magnéticas y en que se diferencian.

15. Cómo se pueden conectar los discos duros externos.

16. Saca el disco duro de tu ordenador y dime la marca y la capacidad qué tiene. También comprueba en que posición esta colocado el jumper.

17. Coge otro disco duro de la clase y conecta los dos en tu ordenador, uno (el que tu ya tienes en tu ordenador) con el jumper colocado como maestro (Master) y en el otro como esclavo (Slave), esto lo podemos hacer siempre que tu disco duro sea por conexión IDE. Si tu disco duro es por conexión SATA, conéctalos de manera que en la placa quede uno colocado como maestro y el orto como esclavo. Comprueba donde se ve que tienes los dos disco duros conectados de manera correcta y escribe dónde lo has localizado y qué es lo que aparece.Vuelve a dejar en tu ordenador un único disco duro tal como esta anteriormente.

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18. Vamos a conectar ahora un disco duro externo. Coge el disco duro externo del que disponemos en el aula y conéctalo a tu equipo. Una vez conectado comprueba dónde aparece reflejado (escríbelo) y crea una carpeta dentro de él con tu nombre. Apunta en esta práctica cuál es la capacidad del disco duro externo.

19. Vamos a hacer ahora con nuestro duro interno un disco duro externo. Coge una caja de disco duro que tenemos en el aula. Desmonta tu disco duro de tu ordenador y sigue los pasos de montaje de la caja para poder hacer de nuestro duro interno un disco duro externo. Cuando lo tengas montado conéctalo al ordenador de un compañero para comprobar que se ve correctamente. Crea dentro una carpeta con tu nombre. Desmonta la caja y vuelve a montar el disco duro en tu ordenador y comprueba que se ve la carpeta que habías creado cuando lo conectaste al ordenador de tu compañero.

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