Hola amigos.
Como dicen siempre, el saber no ocupa lugar y considero siempre es importante reciclarse profesionalmente y poder adquirir regularmente nuevos conocimientos que nos permitan estar al dia en este nuevo mundo tan competitivo y tan cambiante en que nos toca vivir cada día. Con respecto a esto ultimo, yo desde hace unos años he considerado la opción informática como una de opciones más utiles ha considerar como reciclaje profesional dado las múltiples posibilidades y campos que ella desarrolla, yo particularmente siempre he sido curiosos por saber como funcionan las redes, como operan los sistemas operativos, el mundo de Internet, así como también siempre he sido un entusiasta por las extraordinarias posibilidades que ofrecen las redes sociales hoy en día y muchas otras cosas que permiten las innovaciones en la informática, nuevos software y aplicaciones, y la aparición de móviles inteligentes y ordenadores, cada vez más potentes, rápidos y accesibles económicamente, todas esas consideraciones son las que han motivado encauzar parte de mi curiosidad y formarme hacia esa disciplina, la que considero ademas a la hora de ampliar el horizonte laboral, una con las mejores perspectivas.
Así que debido a eso he considerado la publicación periódica de cosas interesantes sobre la informática, tratando como siempre de hacerlo de la manera más sencilla posible.
Para esta entada he seleccionado hacer una especie de resumen básico sobre algunas consideraciones de sistemas de archivos de los dos sistemas operativos más utilizados como los son Microsoft Windows y Linus, esperando pueda aclarar algunas dudas a quien como yo, tengo con respecto a esos temas, y en especial sobre el área informática, como parte de un amplio sector que ahora llamamos Nuevas Tecnologías y que aunque muchas veces nos sepamos defender muy bien con ellas nunca esta de mas saber en que consisten y como funcionan:
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE ALGUNOS SISTEMAS DE ARCHIVOS USADOS EN S.O WINDOWS Y LINUX:
Los
sistemas operativos almacenan la información de formas más o menos parecidas en
el espacio de almacenamiento destinado para ello (disco duro, tarjetas memoria,
memorias usb, etc)
Un
sistema de archivos estructura la información guardada en una unidad de
almacenamiento (disco duro, etc). Cada sistema operativo utiliza su propio
sistema de archivos, aunque en algunas ocasiones dependiendo la versión, pudiera
existir compatibilidad entre algunos de ellos. El tipo de sistema de archivo se
determina en el proceso de dar formato aun disco o unidad de almacenamiento.
El
software que ofrece un sistema operativo para gestionar un sistema de archivos
es el responsable de la organización de los diferentes sectores para que se
pueda guardar archivos y directorios en ellos, y es el encargado de mantener el
registro de que sectores pertenecen a cada archivo, cuales están libres para su
utilización y cuales no se pueden usar. Un sistema de archivo debe disponer de
métodos para crear, mover, renombrar y eliminar archivos y/o directorios, así
como debe disponer también de las herramientas necesarias que le permitan
mantener la información almacenada y organizada de la manera más eficaz y
adecuada. La información que se almacena en un sistema de archivos suele poseer
una estructura jerárquica, ramificada, o en algunos casos inclusive también
puede ser plana.
Podríamos clasificar los
sistemas de archivos en:
·
Sistemas de archivos de disco: Son diseñados exclusivamente para
almacenar archivos en una unidad de disco conectada directamente a un
ordenador.
Algunos de los más comunes son:
Para
sistemas tipo UNIX/LINUS:
sistemas de archivos tipo EXT2, EXT3, EXT4, XFS, BTRFS, etc.
Microsoft: FAT16,
FAT32, NTFS, REFS, WINFS, etc.
Sun Microsistems: ZFS
·
Otro
tipo de sistema de archivos serian, los Sistemas
de Archivos de RED, en los que algunos sistemas pueden acceder a sus
archivos a través de una red, entre ellos destacan dos sistemas de archivos:
Sistemas de archivos distribuidos.
Sistemas de archivos paralelos.
Entre los que se pueden destacar AFS,
Apple Share, CIFS o SMB, NSS, NFS
·
Y
otro grupo de sistemas de archivos serían los Sistemas de Archivo de Propósito Especial:
Son aquellos que no pueden clasificarse
dentro de ninguna de las formas anteriores como lo pueden ser:
CDFS, utilizado como sistemas de archivos de
CD-ROM
DEVFS, sistema virtual de archivos utilizado
por UNIX cuyo propósito es controlar los archivos de dispositivos que se hallan
almacenados en el directorio /dev.
SWAP, utilizado en sistemas UNIX/LINUX para
la gestión de memoria virtual e intercambio.
Definitivamente
un sistema de archivos es la estructura lógica más adecuada y eficiente para el
manejo de archivos y sistemas. El diseño del sistema de archivo ejerce una gran
influencia en la eficacia, seguridad, flexibilidad y capacidad de crecimiento
de los almacenamientos en disco y por lo tanto, en el propio rendimiento del
sistema operativo.
Clasificando los sistemas
de archivos más utilizados en función del sistema operativo que los utiliza,
analizaremos los usados por los dos sistemas operativos más usados con proposito general:
·
SISTEMA WINDOWS:
FAT: el nombre se debe a una de sus
características principales, la tabla de asignación de ficheros FAT (File
Allocation Table), es una tabla donde se encuentran las direcciones de los
archivos en el espacio de almacenamiento, este sistema de archivos es
compatible con todos los sistemas operativos. Dependiendo del espacio que
tengan esas tablas en bits hay FAT12, FAT16, FAT32.
NTFS: Sistema de archivos creado para
plataformas NT (New Technology File System), permiten nombres de archivos de
hasta 255 caracteres con o sin extensión. Permite el acceso a archivos y
carpetas por medio de permisos Está incluido en las versiones de Windows 2000,
XP, Server 2003, 2008, 2012, Windows 7, etc. Se basa en una estructura llamada
"tabla maestra de archivos" o MFT, la cual puede contener información
detallada en los archivos. En cuanto al rendimiento, el acceso a los archivos
en una partición NTFS es más rápido que en una partición de tipo FAT, ya que
usa un árbol binario de alto rendimiento para localizar a los archivos.
El tamaño mínimo recomendado para las
particiones de este sistema de archivos es de 10Gb, siendo posibles tamaños
mayores, el tamaño máximo de archivo es 16 TiB y el tamaño máximo del sistema
de archivos es de 256 TiB. Es mucho más rápido en el acceso a los archivos que
una partición tipo FAT, ya que utiliza un árbol binario de alto rendimiento
para localizar archivos. El tamaño límite de una partición es de 17x109
Bytes.
Algunos de sus beneficios son los siguientes:
La capacidad de recuperarse a partir de
algunos errores relacionados con el disco automáticamente, lo que FAT32 no
puede hacer.
Compatibilidad mejorada para discos
duros más grandes.
Mejor seguridad porque puede utilizar
permisos y cifrado para restringir el acceso a archivos específicos para
usuarios aprobados.
Journalising: Se refiere a que si se
arranca el sistema sin haberlo cerrado correctamente no es necesario hacer un
chequeo ya que la recuperación sucede de forma automática a partir de su último
estado. NTFS es un sistema seguro ante fallas que puede auto corregirse en casi
todas las situaciones.
Compresión: Los archivos en un volumen
NTFS tienen un atributo denominado "compressed", que permite que
cualquier archivo se guarde de forma comprimida con el propósito de ahorrar
espacio, esa compresión es transparente para las aplicaciones.
Seguridad: Tienen un descriptor de
seguridad que asegura que ningún proceso puede acceder a un archivo a menos que
disponga de los permisos otorgados por el administrador del sistema o por el
propietario del archivo. Por lo tanto antes de un proceso pueda abrir un
manejador a cualquier tipo de objeto, el sistema comprueba que tienen la
autorización adecuada.
REFS
(Resilient file System):
Es un sistema de archivos creado por Microsoft en 2012, introducido en Windows Server
2012 con propósito de convertirse en la nueva generación de sistemas de
archivos después del NTFS, orientado a sustituir a este.
Está basado en la estructura del NTFS,
por lo que existe la compatibilidad entre sistemas, implementa la verificación y
autocorrección de datos, lo que lo hace un sistema de archivos resistente a
errores. Está previsto para trabajar con grandes volúmenes de datos,
maximizando la disponibilidad de los mismos, altamente escalable a conjuntos de
datos de gran tamaño en diversas cargas de trabajo y que garantiza la
integridad de los datos.
REFS tiene un tamaño máximo de archivo
de 16 EiB (1EiB= 260 Bytes), un máximo de 18.4 × 1018 directorios y
un volumen de sistema de archivos de 1 YiB (1YiB= 280 Bytes) con
clusters de 64 KB.
El tamaño del archivo, número de
archivos en una carpeta en un volumen debido a la arquitectura de 64KB, permite
disponer de una amplia escalabilidad sin casi límites para el tamaño del
archivo o directorio. Según pruebas realizadas este sistema de archivo tiene
ventajas sobre el sistema ZFS ( Solaris, FreBSD) y presenta algunas características
muy similares al sistema de archivos BTRFS.
·
SISTEMA UNIX/LINUX:
Son totalmente diferente a los usados
por Microsoft, aunque su arquitectura sirvió de inspiración para el sistema de
archivo originario de MS-DOS.
El sistema de archivos de UNIX puede
variar de una versión a otra, siendo el más utilizado el UFS (Unix File
System). En Linux, el sistema de archivos ha evolucionado mucho debido a la
enorme lista de versiones de este sistema operativo, actualmente entre los
sistemas de archivos más utilizados en Linux están el ext2, ext3, y ext4, otro
sistema de archivos utilizados por LINUX es el XFS.
Explicaremos algunas características del
sistema de archivos ext3, ext4 y xfs.
EXT3(Third
Extended Filesytem): Es
un sistema de archivos utilizado en las distribuciones Linux con registro de
diario (journaling), el journaling consiste en llevar un registro diario en el
que se almacena la información necesaria para reestablecer los datos del
sistema afectados por un cambio en caso
de que se produzca una falla. Con el
ext3 se obtiene una gran reducción del tiempo necesario para recuperar el
sistema después de una caída, por lo que sus principales objetivos son la
disponibilidad y confiabilidad.
Ext3 tiene dos límites de tamaño
distintos. Uno para archivos y otro para el tamaño del sistema de archivos
entero. El tamaño máximo de los archivos es 2 TiB y el tamaño máximo del
sistema de archivos es 32TiB. El tamaño máximo
del nombre del archivo es 255 bytes. El límite del tamaño del sistema de
archivos es de 232 bloques. Unos 32000 subdirectorios como máximo.
Actualmente este sistema de archivos
está siendo reemplazado por su sucesor EXT4 aunque aún se sigue utilizando hoy
en día.
EXT4: Es una mejora compatible del ext3 que
utiliza menos CPU y mejora la velocidad de lectura y escritura, direccionamiento
de 48 bits, soporta volúmenes de hasta 1EiB (EiB = 260 Bytes), y
archivos de hasta 16 TiB (bloques de 4K), pudiendo albergar hasta 64000
subdirectorios, pero es algo más lento en la eliminación de archivos. Permite
nombres de archivos de hasta 256 bytes. En ext4 se introducen los exents que se
utilizan para reemplazar al tradicional esquema de bloques utilizado por ext2 y
ext3. Los exents mejoran el rendimiento al trabajar con ficheros de gran
tamaño.
XFS: Es un sistema de archivos de 64 bits
con journaling de alto rendimiento creado por SGI para su implementación de
UNIX llamada IRIX. En mayo de 2000, SGI liberó XFS bajo una licencia de código
abierto. Los programas de instalación de las distribuciones de SuSE, Gentoo,
Mandriva, Slackware, Fedora Core, Ubuntu y Debian ofrecen XFS como un sistema
de archivos más.
XFS soporta un sistema de archivos de
hasta 8 exabytes, aunque esto puede variar dependiendo de los límites impuestos
por el sistema operativo. Tamaño máx de archivo de hasta 8 EiB, y número
posible de archivos hasta 264. En sistemas GNU/Linux de 32 bits, el
límite es 16 terabytes. Permite nombres de archivo de hasta 256 bytes.
XFS provee soporte para llevar un
registro (journaling), donde los cambios al sistema de archivos primero son
escritos a un diario o journal antes de que se actualicen los datos del disco.
El journal es un buffer circular de bloques del disco que no son parte del
sistema de archivos. En el caso de una caída repentina del sistema, las
operaciones inmediatamente anteriores a la caída pueden ser terminadas,
garantizando así la consistencia del sistema. La recuperación se realiza
automáticamente a la hora del montaje del sistema de archivos y la velocidad de
recuperación es independiente del tamaño del sistema de archivos.
BTRFS
(B-tree FS o normalmente pronunciado "Butter FS"): es un sistema de archivos “copy-on-write”
anunciado por Oracle Corporation para GNU/Linux.
Btrfs se trata de un sistema de archivos
”copy-on-write“ que busca estabilidad, incluso si algo falla, y la facilidad de
reparación y administración del sistema
Su objetivo es sustituir al actual
sistema de archivos ext3, eliminando el mayor número de sus limitaciones, en
especial con el tamaño máximo de los ficheros, es capaz de dividir una unidad
de almacenamiento en subvolumenes; además de la adopción de nuevas tecnologías
no soportadas por ext3 haciendo hincapié en la tolerancia a fallos, reparación
y fácil administración.
El tamaño máximo del archivo es 16 EiB. Máximo
tamaño de archivo hasta 16 EiB, número máximo de archivos es 264, y el
tamaño de nombre de archivo es de hasta 255 caracteres.
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Para evitar incluir información
fragmentada con respecto a pruebas de rendimiento entre los diferentes sistemas
de archivos considerados anteriormente, he incluido los enlaces a unas interesantes páginas web
donde se comentan los resultados entre algunas pruebas entre sistemas,
indicando ventajas y desventajas de los sistemas evaluados.
PRUEBAS ENTRE VARIOS SISTEMAS
Donde sin haber un ganador claro, el
sistema de archivos XTS, NTFS Y BTRFS parece obtener una pequeña ventaja y
ofrece en algunas de las pruebas mejores resultados que los demás sistemas
analizados en estas pruebas.
Bueno amigos espero hayan podido encontrar interesante esta entrada.
Hasta la próxima.
Cuídense.
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