INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LA SIERRA NEGRA DE AJALPAN SISTEMA DE ARCHIVOS INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES COMPUTACIONALES 7º SEMESTRE MARÍA GORETTI PALACIOS REMIGIO ING. Marco Antonio Isidro Abril 23 Agosto 2012
Sistema de archivos Él propósito del sistema de archivos es organizar Los discos rígidos que son muy pequeños pero contienen millones de bits, para poder ubicar la información. Recuerde que un disco rígido se conforma de varios discos circulares que giran en torno a un eje. Las pistas (áreas concéntricas escritas a ambos lados del disco) se dividen en piezas llamadas sectores (cada uno de los cuales contiene 512 bytes). El formateado lógico de un disco permite que se cree un sistema de archivos en el disco, lo cual, a su vez, permitirá que un sistema operativo (DOS, Windows 9x, UNIX, ...) use el espacio disponible en disco para almacenar y utilizar archivos. El sistema de archivos se basa en la administración de clústers, la unidad de disco más chica que el sistema operativo puede administrar. Un clúster consiste en uno o más sectores. Por esta razón, cuanto más grande sea el tamaño del clúster, menores utilidades tendrá que administrar el sistema operativo... Un sistema operativo sólo sabe administrar unidades enteras de asignación (es decir que un archivo ocupa un número entero de clústers), cuantos más sectores haya por clúster, más espacio desperdiciado habrá. Por esta razón, la elección de un sistema de archivos es importante.
Sistema operativo operativo Tipos de sistemas sistemas de archivos admitidos admitidos
Dos
FAT16
Windows 95
FAT16
Windows 95 OSR2 FAT16, FAT32 Windows 98
FAT16, FAT32
Windows NT4
FAT, NTFS (versión 4)
Windows 2000/XP FAT, FAT16, FAT32, NTFS (versiones 4 y 5) Linux
Ext2, Ext3, ReiserFS, Linux Swap (FAT16, FAT32, NTFS)
MacOS
HFS (Sistema de Archivos Jerárquico), MFS (Sistemas de Archivos Macintosh)
OS/2
HPFS (Sistema de Archivos de Alto Rendimiento)
SGI IRIX
XFS
FreeBSD, OpenBSD UFS (Sistema de Archivos Unix) Sun Solaris
UFS (Sistema de Archivos Unix)
IBM AIX
JFS (Sistema Diario de Archivos)
Sistema
Tamaño del clúster
Sistema de archivos FAT16
512 bytes
32 MB
64 MB
1 KB
64 MB
128 MB
(en teoría)
de
archivos
FAT32
2 KB
128 MB
256 MB
4 KB
256 MB
8 (1 TB)
GB
8 KB
512 MB
16 (2 TB)
GB
16 KB
1 GB
32 (4 TB)
GB
32 KB
2 GB
2 (8 TB)
GB
El sistema de archivos creado por SUN Microsystems para Solaris, denominado ZFS
En ZFS los dispositivos físicos se agregan a un pool de almacenamiento, en el cual se crean los sistemas de ficheros. Cuando se crea un sistema de ficheros ya no es necesario preasignarle un tamaño. En ZFS cada sistema de ficheros f icheros irá tomando dinámicamente espacio del pool.
Transacciones
ZFS es un sistema de ficheros transaccional. En una operación de escritura los datos nunca se sobreescriben. Cualquier secuencia de operaciones dentro de una transacción o bien es realizada totalmente o es anulada completamente.
Control de errores
ZFS calcula checksums de todos los datos y metadatos. Mediante estos checksums ZFS es capaz de detectar fallos y recuperarse de esta situación de manera transparente a las aplicaciones que pudieran estar utilizando dichos datos.
Escalabilidad
ZFS es un sistema de ficheros de 128 bits, por lo que el almacenamiento máximo es de 2128 bits. ¿Será suficiente? 2128 bits son unos 42.000 mil billones dezettabytes, siendo 1 zettabyte mil millones de terabytes.
Snapshots
Un snapshot es una copia de sólo lectura de un sistema de ficheros. Pueden crearse con gran facilidad y ser utilizados como copias de seguridad.
Es posible activar la compresión y descompresión automática de los datos almacenados. Es posible crear volúmenes emulando un raw device. El sistema de archivos ZFS es jerárquico, empezando por el directorio raíz (/) y continuando de manera descendente a través de un número de directorios. El proceso de instalación de Oracle Solaris permite instalar un conjunto predeterminado de directorios y utiliza un conjunto de convenciones para agrupar tipos de archivos similares.
Sistema archivos directorio
raíz (/)
de Tipo de Descripción o sistema de archivos
ZFS
La parte superior del árbol de archivos jerárquico. El directorio raíz (/) contiene los directorios y archivos que son críticos para la operación del sistema, como el núcleo, los controladores de dispositivos y los programas que se utilizan para iniciar el sistema. El directorio raíz (/) también contiene los directorios de punto de montaje donde sistemas de archivos locales y remotos se pueden agregar al árbol de archivos. a rchivos. /usr ZFS Los archivos del sistema y directorios que pueden compartirse con otros usuarios. Los archivos que se ejecutan sólo en determinados tipos de sistemas están en el directorio o sistema de archivos /usr (por ejemplo, ejecutables SPARC). Los archivos que se pueden utilizar en todos los tipos de sistemas, como las páginas del comando man, se podrían colocar en el directorio /usr/share. /export/home o NFS o ZFS El punto de montaje para los directorios principales de usuario, que /home almacenan archivos de trabajo de usuario. De manera predeterminada, el directorio /home es un sistema de archivos montado automáticamente. /var ZFS Los archivos del sistema y directorios que probablemente cambien o crezcan durante la vida útil del sistema local. Estos incluyen registros del sistema, como archivos de copia de seguridad vi y ex. /opt NFS o ZFS El punto de montaje opcional para software de terceros. En algunos sistemas, el directorio /opt puede ser un sistema de archivos UFS o sistema de archivos ZFS. /tmp TMPFS Los archivos temporales, que se quitan cada vez que se inicia el sistema o se desmonta el sistema de archivos /tmp. /proc PROCFS Una lista de los procesos activos, por número de proceso. /etc/mnttab MNTFS Un sistema de archivos virtual que proporciona acceso de sólo lectura a la tabla de sistemas de archivos montados para el sistema local. /system/volatile TMPFS Un sistema de archivos basado en memoria para almacenar archivos temporales que no son necesarios después del inicio del sistema. /system/contract CTFS Un sistema de archivos virtual que mantiene información del contrato. /system/object OBJFS Un sistema de archivos virtual utilizado por depuradores para acceder a información sobre símbolos del núcleo sin tener que acceder al núcleo directamente.
Sistema de archivos para MAC
HFS: El sistema de ficheros jerárquico divide un volumen en bloques lógicos de 512 bytes. Estos bloques lógicos están agrupados juntos en bloques de asignación (allocation blocks) que pueden contener uno o más bloques lógicos dependiendo del tamaño total del volumen. HFS usa un valor de dirección de 16 bits para los bloques de asignación, limitando el número de bloques de asignación a 65.536. HFS Plus Ó Mac OS Extended El kernel de Linux incluye el módulo hfsplus para montar sistemas de ficheros HFS +. En Windows, un sistema de archivos del controlador bastante completos para HFS + existe como un paquete de software comercial llamado MacDrive. Este paquete permite a los usuarios de Windows a leer y escribir discos formateados en HFS +, y leer en formato Mac discos ópticos.
Sistemas de archivos soportados por Linux
Un sistema de archivos en UNIX puede contener miles de archivos, cientos de directorios y cientos de enlaces simbólicos, dependiendo de la distribución y de lo que se haya instalado. Como referencia, la distribución Debian/GNU 2.1 viene con cerca de 2500 paquetes para instalar. Una instalación normal puede insumir un 25% en herramientas de administración, y un 10 % en herramientas de desarrollo. Borrar, alterar o cambiar permisos de archivos puede conducir a resultados impredecibles. Linux soporta una gran cantidad de tipos tipo s diferentes de sistemas de archivos: Minix: El más antiguo y supuestamente el más fiable, pero muy limitado en características (algunas marcas de tiempo se pierden, 30 caracteres de longitud máxima para los nombres de los archivos) y restringido en capacidad (como mucho 64 MB de tamaño por sistema de archivos). Xia: Una versión modificada del sistema de archivos minix que eleva los límites de nombres de archivos y tamaño del sistema de archivos, pero por otro lado no introduce características nuevas. No es muy popular, pero se ha verificado que funciona muy bien. ext3: El sistema de archivos ext3 posee todas las propiedades del sistema de archivos ext2. La diferencia es que se ha añadido una bitácora (journaling). Esto mejora el rendimiento y el tiempo de recuperación en el caso de una caída del sistema. Se ha vuelto más popular que el ext2. ext2: El más sistema de archivos nativo Linux que posee la mayor cantidad de características. Está diseñado para ser compatible con diseños futuros, así que las nuevas versiones del código del sistema de archivos no necesitará rehacer los sistemas de archivos existentes. Ext: Una versión antigua de ext2 que no es compatible en el futuro. Casi nunca se utiliza en instalaciones nuevas, y la mayoría de la gente que lo utilizaba han migrado sus sistemas de archivos al tipo ext2. Reiserfs: Se utiliza una bitácora que provoca que la pérdida de datos sea menos frecuente. Esto permite al sistema de archivos reconstruirse por sí sólo fácilmente tras un daño ocasionado, por ejemplo, por cierres del sistema inadecuados. Msdos: Compatibilidad con el sistema de archivos FAT de MS-DOS (y OS/2 y Windows NT). Umsdos: Extiende el dispositivo de sistema de archivos msdos en Linux para obtener nombres de archivo largos, propietarios, permisos, enlaces, y archivos de dispositivo. Esto permite que un sistema de archivos
msdos normal pueda utilizarse como si fuera de Linux, eliminando por tanto la necesidad de una partición independiente para Linux. Vfat: Esta es una extensión del sistema de archivos FAT conocida como FAT32. FAT32. Soporta tamaños de discos mayores que FAT. La mayoría de discos con MS Windows son vfat. iso9660: El sistema de archivos estándar del CD-ROM; la extensión popular Rock Ridge del estándar del CDROM que permite nombres de archivo más largos se soporta de forma automática. Nfs: Un sistema de archivos de red que permite compartir un sistema de archivos entre varios ordenadores para permitir fácil acceso a los archivos de todos ellos. Smbfs: Un sistema de archivos que permite compartir un sistema de archivos con un ordenador MS Windows. Es compatible con los protocolos para compartir archivos de Windows. Hpfs: El sistema de archivos de OS/2. Sysv: EL sistema de archivos de Xenix, Coherent y SystemV/386..