Sistemas de Archivos

Los sistemas de archivos (filesystem en inglés), estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento (normalmente un disco duro) de una computadora, que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. La mayoría de los sistemas operativos poseen su propio sistema de archivos.

Primero que nada vamos a ver que es un sistema de archivos con journaling?

Un sistema de archivos Journaling, se puede definir como un sistema que sirve para darles más seguridad a la integridad de los datos, y los metadatos, que contenemos en nuestros discos rígidos. Se recomienda para sistemas de alta disponibilidad. Y en si la "nueva característica" que poseen es la de las "transacciones", que hacen que el sistema se recupere "normalmente", por ejemplo, ante caídas inesperadas.

¿Para qué sirven?

Bueno, por ejemplo cuando se apaga mal nuestra pc, antes, los archivos podian quedar "corruptos", pero ahora con estos "nuevos" sistemas esto no sucede ya que, cuando se apaga mal nuestra pc, las transacciones al disco que no fueron completadas, fueron registradas anteriormente en el "journal", y al reiniciar la máquina estas son realizadas, por lo tanto el sistema de archivos se "sincroniza" de vuelta sin perder datos. En otros sistemas de archivos, si sucediera esto, se podían perder muchos datos.

¿ Qué significa "journaling"?

Journaling es la propiedad de estos file systems, de recordar las operaciones parciales que conforman una actualización. Fue creado por Wayne Davidson, queda aclarar que no es un "Journaling file system". Linux ahora, además de este sistema de archivo, posee varios más, los "transaccionales", como por ejemplo: XFS de SGI, JSF de IBM, ReiserFS de Namesys, y el "supuesto EXT3" desarrollado por uno de los desarrolladores del anterior EXT2. Segun pruebas, ReiserFS es rápido con archivos "medianamente pequeños", mientras que XFS, es muy rápido con archivos "relativamente grandes", mientras más grande sean los archivos a manejar con XFS, mejor.

Descripciones de algunos sistemas:

XFS: La versión 1.0 de XFS, SGI la dió a conocer el día 1ero de Mayo del 2001. Principalmente este fue creado para el sistema operativo de SGI, IRIX. Ahora esta disponible bajo la licencia GPL, para Linux. Como mencioné anteriormente, este file system es muy bueno con archivos grandes asi que si trabajas con archivos pequeños, continua leyendo. Es mentira que XFS trabaja con archivos de hasta sólo 2 GB! Si manejás archivos "medianamente" pequeños, no se recomienda que uses XFS, sino ReiserFS, que para estos archivos es rápido, en cambio si usas archivos a los cuales los podes denominar como grandes, muy grandes, excesivamente grandes, en este caso si se recomienda usar XFS.

JSF: "Journaled File System" Este fue uno de los primeros sistemas de archivos de este tipo, es de IBM. Se dice que es seguro.

EXT3: EXT3 es exactamente igual al anterior ext2, pero solo que este nuevo se dice que es un sistema de archivos journaling, por el solo hecho de tener un "espacio apartado para el buffer de journaling".

Ext3 es mucho más seguro que ext2. Si estas usando ext2 y queres cambiarte a otro sistema de archivos journaling, se recomienda que el primero sea Ext3, porque hay menos riesgos de perder los datos e información; y es compatible con ext2. Si usás núcleos "antiguos", se recomienda que hagas download, e instales los "parches" para el Kernel que estes usando. Este "nuevo sistema de archivos transaccional", fue creado por Stephen Tweedie uno de los desarrolladores del anterior ext2.

Lo peor de este sistema, es que no posee ninguna característica, como es que el resto de los sistemas de archivos transaccionales poseen, de "mejorar la rapidez en la manipulación de los datos, y el archivado.

Para convertir un partición ext2 a otra ext3, es muy fácil, solo se hace con:

" tune2fs -j /dev/partition_device "

Luego de haber creado la partición ext3, a partir de la ext2, esta última puede volver a montarse como ext2 nuevamente, si cuando se "desmonta" la ext3, lo hace de la forma correcta.

ReiserFS: Este fue el "primero en estar estable para Linux". Posee una estructura de datos b-trees, es rápido con archivos pequeños, todo lo contrario de XFS. La "empresa" se llama Namesys, en sus páginas pueden encontrar mucha información, FAQs, otros documentos, y por supuesto a ReiserFS.

Tabla de los sistemas operativos

A diferencia de Windows que usa Fat (16, 32), Windows NT, MS-DOS, Linux permite un mas opciones de tipos de filesystem y además tambien soporta trabajar con los de Windows.

Ahora algo de Windows, se explican las diferencias existentes entre FAT, HPFS y NTFS bajo Windows NT, y sus ventajas y desventajas.

HPFS sólo es compatible con las versiones 3.1, 3.5 y 3.51 de Windows NT. Windows NT 4.0 no es compatible con las particiones HPFS y no puede tener acceso a ellas. Además, el sistema de archivos FAT32 sólo es compatible en Windows 98/95 y Windows 2000.

FAT: es con mucha diferencia el sistema de archivos más sencillo compatible con Windows NT. El sistema de archivos FAT se caracteriza por la tabla de asignación de archivos (FAT), que en realidad es una tabla en la que reside la parte "superior" del volumen. Para proteger el volumen, se conservan dos copias de la FAT por si una de ellas resulta dañada. Además, las tablas de FAT y el directorio raíz deben almacenarse en una ubicación fija para que se puedan encontrar correctamente los archivos de inicio del sistema.

Un disco formateado con FAT se asigna en clústeres, cuyo tamaño está determinado por el tamaño del volumen. Cuando se crea un archivo, se crea una entrada en el directorio y se establece el primer número de clúster que contiene datos. Esta entrada de la tabla FAT indica que éste es el último clúster del archivo o señala al clúster siguiente.

La actualización de la tabla FAT es muy importante y consume mucho tiempo. Si no se actualiza la tabla FAT periódicamente, pueden producirse pérdidas de datos. Consume mucho tiempo porque las cabezas lectoras de disco deben cambiar de posición y ponerse a cero en la pista lógica de la unidad cada vez que se actualiza la tabla FAT.

HPFS: se presentó por primera vez con OS/2 1.2 para permitir un mejor acceso a los discos duros mayores que estaban apareciendo en el mercado. Además, era necesario que un nuevo sistema de archivos extendiera el sistema de nomenclatura, la organización y la seguridad para las crecientes demandas del mercado de servidores de red. HPFS mantiene la organización de directorio de FAT, pero agrega la ordenación automática del directorio basada en nombres de archivo. Los nombres de archivo se extienden hasta 254 caracteres de doble byte. HPFS también permite crear un archivo de "datos" y atributos especiales para permitir una mayor flexibilidad en lo que se refiere a admitir otras convenciones de nomenclatura y seguridad. Además, la unidad de asignación cambia de clústeres a sectores físicos (512 bytes), lo que reduce el espacio en disco perdido.

Bajo HPFS, las entradas del directorio contienen más información que bajo FAT. Además del archivo de atributo, esto incluye información sobre la fecha y la hora de modificación, creación y acceso. En lugar de señalar al primer clúster del archivo, bajo HPFS las entradas del directorio señalan a FNODE. FNODE puede contener los datos del archivo, o punteros que pueden señalar a datos del archivo o a otras estructuras que señalarán a datos del archivo.

NTFS: sigue organizando los archivos en directorios que, al igual que ocurre en HPFS, se ordenan. Sin embargo, a diferencia de FAT o de HPFS, no hay ningún objeto "especial" en el disco y no hay ninguna dependencia del hardware subyacente, como sectores de 512 bytes. Además, no hay ninguna ubicación especial en el disco, como las tablas de FAT o los Bloques súper de HPFS.

Los objetivos de NTFS son proporcionar lo siguiente:

· Confiabilidad, que es especialmente deseable para los sistemas avanzados y los servidores de archivos

· Una plataforma para tener mayor funcionalidad

· Compatibilidad con los requisitos de POSIX

· Eliminación de las limitaciones de los sistemas de archivos FAT y HPFS

Referencias:

Enlace 1

Enlace 2

Enlace 3