Curso de Disco Rígido ó Duro - Sistemas de archivos

Todos los sistemas de archivos consisten en las estructuras necesarias para almacenar y manejar datos. Estas estructuras normalmente incluyen un registro de arranque del sistema operativo, archivos y directorios. Un sistema de archivo desempeña tres funciones principales:

1) control del espacio disponible y asignado,

2) mantenimiento de directorios y nombres de archivos,

y 3) control del lugar donde las distintas porciones de cada archivo se encuentran físicamente almacenadas en el disco.

Hoy en día existen varios sistemas de archivos en uso. Distintos sistemas de archivos pueden ser usados (reconocidos) por diferentes sistemas operativos. Algunos sistemas operativos sólo pueden reconocer un sistema de archivos, otros pueden reconocer varios sistemas de archivos diferentes. Algunos de los sistemas de archivos más comunes son los que se detallan a continuación :

• Tabla de Asignación de Archivos (FAT)

• Tabla de Asignación de Archivos 32 (FAT32)

• Sistema de Archivos de Nueva Tecnología (NTFS)

• Sistema de Archivos de Alto Rendimiento (HPFS)

• Sistema de Archivos NetWare

• Linux Ext2

• UNIX

FAT

El sistema de archivos FAT es el sistema utilizado por el DOS, Windows 3.x, y, normalmente, por Windows 95. El sistema de archivos FAT también puede ser usado por Windows NT y OS/2.

El sistema de archivos FAT se caracteriza por el uso de una tabla de asignación de archivos (FAT) y clusters. En el sistema de archivos FAT, los clusters son las unidades más pequeñas de almacenamiento de datos; cada uno contiene una cantidad determinada de sectores de disco. FAT se usa para registrar qué clusters se encuentran en uso, cuáles están sin usar, y dónde se ubican los archivos. La tabla de asignación de archivos es el núcleo de este sistema de archivos, y se encuentra duplicada para proteger los datos.

El sistema de archivos FAT también utiliza un directorio raíz que posee un número máximo permitido de entradas de directorio y que debe localizarse en una ubicación específica en el volumen. En los sistemas operativos que usan el sistema de archivos FAT, el directorio raíz se encuentra representado por el carácter de la barra hacia adelante (\), y es el primer directorio que aparece cuando arranca el sistema operativo.

Al crear un archivo o un subdirectorio, la información sobre este archivo o subdirectorio se almacena en el directorio raíz como una entrada de directorio. Por ejemplo, una entrada de directorio FAT contiene información como, por ejemplo, el nombre del archivo, el tamaño del archivo, la fecha y la hora de la última vez en que se modificó el archivo, el número de cluster inicial (el cluster que contiene la primera parte del archivo) y los atributos del archivo (oculto, del sistema, etc.).

El sistema de archivos FAT puede soportar un máximo de 65.525 clusters. De esta manera, el tamaño de los clusters utilizados depende de la cantidad de espacio de volumen disponible: el tamaño máximo de un volumen FAT es 2 gigabytes (GB). Más allá de cuál sea el tamaño del volumen, el tamaño del cluster debe ser lo suficientemente grande como para incluir todo el espacio disponible dentro de 65.525 clusters. Cuanto mayor sea el espacio disponible, mayor debe ser el tamaño del cluster.



FAT32

FAT32 es el sistema de archivos utilizado por las versiones actualizadas de Windows 95 (versión 4.00.950B o superior). En el momento en que se imprimió este manual, FAT32 se encontraba disponible sólo preinstalado en PCs de fabricantes seleccionados. (Microsoft planea una actualización de Windows 95 que hará que FAT32 esté disponible en general).

El DOS, Windows 3.1, Windows NT, y la versión original de Windows 95 no reconocen los volúmenes FAT32, y por lo tanto se ven imposibilitados de arrancar desde un volumen FAT32 o de usar archivos de este volumen. (Esto puede cambiar en el caso de Windows NT).

FAT32 es una versión avanzada del sistema de archivos FAT y se basa en entradas de tabla de asignación de archivos de 32 bits, en lugar de las entradas de 16 bits que usa el sistema de archivos FAT. Como resultado, FAT32 soporta volúmenes mucho mayore (hasta 2 terabytes).

El sistema de archivos FAT32 utiliza clusters más pequeños que el sistema de archivos FAT (por ejemplo, clusters de 4KB para volúmenes de hasta 8 GB), tiene registros de arranque duplicados, y presenta un directorio raíz que puede ser de cualquier tamaño y estar ubicado en cualquier parte del volumen.



NTFS

El Sistema de Archivos de Nueva Tecnología (NTFS) es accesible solamente a través del sistema operativo Windows NT. NTFS no se recomienda para su uso en discos de menos de 400MB debido a que usa una gran cantidad de espacio para las estructuras del sistema.

La estructura central del sistema del sistema de archivos NTFS es la tabla maestra de archivos (MFT). NTFS mantiene varias copias de la porción crítica de la tabla maestra de archivos para protegerla contra la pérdida de datos.

NTFS usa clusters para almacenar archivos de datos, pero el tamaño de cluster no depende del tamaño del volumen. Puede especificarse un tamaño mínimo de cluster de 512 bytes, más allá de cuál sea el tamaño del volumen. El uso de clusters pequeños reduce la cantidad de espacio de disco desperdiciado y la fragmentación de archivos, una condición en la que los archivos se dividen en varios clusters no contiguos y que tiene como resultado un acceso más lento a los archivos. De esta manera, NTFS ofrece un buen desempeña en las unidades más grandes.

El sistema de archivos NTFS también soporta el “hot fixing”, mediante el cual los sectores defectuosos se detectan automáticamente y se marcan para que no sean utilizados.

HPFS

El Sistema de Archivos de Alto Rendimiento (HPFS) es el sistema preferido para OS/2 y también se encuentra soportado por versiones más antiguas de Windows NT. Al contrario de lo que ocurre con FAT, HPFS clasifica el directorio en base a nombres de archivos, y usa una estructura más eficiente para organizar el directorio. Como resultado, el acceso a los archivos es a menudo más veloz que con los volúmenes FAT. Además, HPFS utiliza en forma mucho más eficiente el espacio de disco que el sistema de archivos FAT.

HPFS asigna datos de archivos por sectores, en lugar de clusters. Para controlar los sectores que han sido usados y los que no, HPFS organiza un volumen en bandas de 8MB, con bitmaps de asignación de 2KB entre las bandas. Esta división por bandas mejora el rendimiento ya que los cabezales de lectura/escritura no necesitan volver a la pista cero cada vez que el sistema operativo necesita acceder a información acerca del espacio de volumen.



NetWare, Linux Ext2, y UNIX

Drive Image también suministra soporte limitado para NetWare, Linux, UNIX y otros tipos de particiones. Sin embargo, Drive Image copia dichas particiones sector por sector y no las redimensiona en la unidad de destino, lo que hace que el proceso de creación de archivo de imagen y el proceso de restauración para dichos sistemas de archivos sea más prolongado. Además, las referencias internas de ubicación de disco no se modifican en la unidad de destino. Esto puede hacer que estas particiones no sean arrancables o que queden inaccesibles de alguna otra manera. PowerQuest no brinda soporte técnico para problemas causados por tipos de partición no soportados.