SISTEMAS DE ARCHIVOS ¿cómo se guarda la información?
(nota original de gdw, publicada en ago/1999 en el en Código Bit, suplemento de Informática del Diario El Ciudadano - Rosario)
Como ya lo tratamos en notas anteriores, la información de nuestro sistema informático es la parte más importante del mismo. En ese momento vimos la necesidad de realizar copias de seguridad (backup), pero en este artículo intentaremos dar un repaso de la forma en que esta información es grabada dentro de los discos rígidos u otros dispositivos de almacenamiento.
El modo en que un sistema operativo almacena y recupera datos es lo que se denomina Sistema de Archivos o File System. Existen numerosos sistemas de archivos, y ellos son utilizados por varios sistemas operativos conocidos. El mas difundido de todos es el FAT (File Allocation Table) que está con nosotros desde la introducción de DOS, allá por 1980.
Existen variaciones de FAT, las cuáles son:
FAT12, utilizado en disketes.
FAT16, sistema de archivos usado por DOS en discos rígidos.
VFAT, incorpora la posibilidad de nombres largos de archivos.
FAT32, usado por las últimas versiones de Windows 95 y por Windows 98
Antes de continuar con otros sistemas de archivos, vamos a introducir algunos conceptos de constitución de un disco rígido. Este está compuesto por varios “platos” con un eje común, dividiéndose cada uno de ellos en cilindros y sectores. Cada disco es leído y grabado en sus dos caras. Todo esto es una cuestión física, pero llega un momento en que es necesario comenzar a ver esto de una manera lógica, y aquí es donde aparece el concepto de unidad de asignación (cluster).
Los clusters son numerados de forma correlativa por el sistema operativo y es en ellos donde se guardan los archivos. Como los archivos de un disco están en constante cambio, aparecen nuevos, se eliminan otros, cambian su tamaño, se crean carpetas, etc, los clusters sirven para almacenar y recuperar los datos, independientemente de su ubicación física. Es decir, un archivo de gran tamaño ocupará varios clusters, y posiblemente no sean todos correlativos, sin embargo el usuario ve al archivo como una unidad. A esto se lo llama Fragmentación. Es responsabilidad del file system leer (recuperar) los clusters correspondientes del archivo en cuestión.
De esto, también se desprende que pueden existir archivos que sean mas chicos que un cluster, o bien un archivo que ocupe varios clusters, pero del último solo ocupe una fracción. A esto se lo llama Desperdicio. Cuanto más pequeños sean los archivos que se almacenan en un disco, menor será el desperdicio.
Otra variable que existe para reducir el desperdicio es el tamaño del cluster. En sistemas de archivos básicos, el usuario no puede modificar el tamaño del mismo. Solo reduciendo el tamaño de la partición esto será posible. En otros sistemas se puede elegir el tamaño del cluster, entonces cuánto mas chico sea, menos desperdicio habrá.
Básicamente, la FAT es una tabla (tipo índice) que contiene los nombres de directorios y archivos de un disco y los clusters que estos ocupan.
Existen dos tablas FAT por cada partición (un disco puede estar dividido en particiones). Las utilidades de disco como Scandisk y Norton, comparan estas dos tablas y si hay diferencias, realizan los ajustes correspondientes, es aquí donde aparecen los archivos cruzados, clusters perdidos, etc.
Aquí aparece la conocida limitación de 2 GB para discos con FAT (DOS, Windows 3.x y primeras versiones de Windows 95)
Cuando un usuario tiene un disco de mas de 2 gb, y trabaja con los sistemas operativos mencionados en el párrafo anterior puede crear mas de una partición. Una será la primaria (C:) y la otra será la extendida. Dentro de la partición extendida se configuran las particiones lógicas (D: E: etc). Todo esto se hace con el comando FDISK pero atención, ya que la información en el disco se pierde. El formateo de cada partición es un paso posterior a la definición de las mismas.
Existen en el mercado, utilidades de disco que permiten manejar estas particiones sin la pérdida de datos, como ser Partition Magic, pero de todas formas es bueno hacer un backup antes de comenzar con este tipo de tareas.
AVANCES EN LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS
En la nota anterior, vimos como es la estructura básica de un disco, y como funciona un sistema de archivos elemental. En este artículo veremos sistemas de archivos más avanzados. De todas formas, todos ellos son de la familia FAT y por lo tanto continúan con sus problemas básicos. Es decir, cuanto más grande sea la partición de disco, más grande será el tamaño de cluster, y por lo tanto el desperdicio será mayor.
Con la actual FAT32, la tabla de asignación de archivos es de 32 bits, entonces la partición de disco puede ser dividida en mas sectores, haciendo de esta forma que el tamaño de cluster baje a 4096 bytes (4 KB) y el desperdicio sea menor. Esto es positivo, pero como consecuencia, un cluster menor hace que un archivo promedio ocupe mas de un cluster, y si el archivo crece es posible que los clusters que ocupe en el futuro no sean contiguos de modo que el archivo se fragmenta en mayor medida y esto hace que el sistema de archivos se vuelva mas crítico.
La primer variación de la FAT (tal como la conocimos en DOS y Windows 3.x) fue un cambio que los usuarios notaron y agradecieron en gran medida, la VFAT o Fat Virtual. En síntesis, la misma FAT pero que permite darle a cada archivo y carpeta un nombre largo (hasta 255 caracteres, inclusive con espacios). Cuando en Windows 95 (primeras versiones) se nombra un archivo de esta forma, la VFAT almacena tanto el nombre largo, como el nombre corto (8 x 3). Este último lo recorta automáticamente utilizando una técnica por la cual usa los primeros caracteres del nombre largo, después el símbolo ~ y por último un número que es correlativo. Para ver esto, solo haga Inicio, Programas, MS-DOS y ejecute:
CD \
DIR /P
Verá los nombres cortos y nombres largos en cada renglón de la pantalla. Se cierra esta sesión DOS con el comando EXIT.
Esta técnica permite que los archivos guardados en FAT o VFAT sean compatibles entre sí. De esta forma un diskete formateado en Win 95 y con nombres de archivos largos puede ser leído en otra PC con DOS o Windows 3.x y viceversa.
La versión OSR2 de Windows 95 y Windows 98, incorporan a FAT32. Este file system no es compatible con los anteriores de modo que si particiona y formatea discos con FAT32 los mismos ya no serán accedidos nuevamente con DOS, Windows 3.x y las primeras versiones de Windows 95.
Una cuestión sumamente importante, y más hoy día con los discos rígidos actuales, es la desaparición del límite de 2 GB. Los discos ofrecidos son de 4 GB o más, por lo tanto con FAT32 no es necesario hacer mas de una partición.
Si tiene Windows 95/98 y quiere ver su tipo de sistema de archivos, no tiene mas que ir a Inicio, Programas, Explorador de Windows y posicionarse sobre la unidad de discos (generalmente C: ). Haga entonces clic derecho y seleccione el menú Propiedades.
General, se puede ver la etiqueta (el nombre) del disco, el tipo de unidad, el sistema de archivos, el espacio libre y el espacio ocupado.
Herramientas, aquí se puede comprobar el estado del disco (Scandisk) y hacer las reparaciones que sean necesarias. Puede optar por un proceso completo que hace un escaneo de toda la superficie del disco, pero que indudablemente es mas lento. Otra alternativa es hacer un proceso de backup (respaldo) si es que tiene instalado este accesorio de Windows. En tercer lugar, puede desfrgamentar el disco, de modo que los archivos sean re-ordenados en clusters contiguos y de esta forma el acceso a los programas y a los datos sea mas ágil. Este proceso verifica el porcentaje de fragmentación actual y propone o no realizar el proceso.
Compartir, solo aparece si tiene instalado los componentes de red necesarios, y permite que la unidad sea accedida desde otras computadoras de la red.
Norton, es un menú que solo aparece si tiene instalado Norton Utilities. Este software se integra con Windows reemplazando y mejorando las utilidades antes mencionadas.
Con todo lo dicho (y hecho) es fundamental que tenga su diskete de rescate, ya sea del propio Windows, o de Norton. En el primer caso, acceda al Panel de Control, Agregar o Quitar Programas, Disco de Inicio y Crear Disco. Y mantenga este disco actualizado. Revise el disco periódicamente y si es necesario ejecute el proceso de defragmentación. De todas formas, siempre haga copias de seguridad, sobre todo de su propia información. Esto último es su cobertura de seguro contra todo riesgo.
---fin nota---
Amplía y actualiza esta info con los sgtes links:
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_archivos
http://es.wikipedia.org/wiki/Formato_%28disco%29
http://es.wikipedia.org/wiki/NTFS
http://es.wikipedia.org/wiki/Ext4
http://es.wikipedia.org/wiki/Cl%C3%BAster_%28sistema_de_archivos%29
http://es.wikipedia.org/wiki/Desfragmentaci%C3%B3n
martes, 29 de junio de 2010
lunes, 14 de junio de 2010
Lubuntu, el más liviano de todos
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