El journaling, la desfragmentación en tiempo real y los snapshots.

El journaling

Es un mecanismo por el cual un sistema informático puede implementar transacciones. También se le conoce como «registro por diario».

Características del journaling

  • Permite incrementar la integridad de los datos que se almacenan en los mismos haciendo uso de transacciones en las operaciones de los datos. Muy al estilo BITCOIN.
  • Consiste básicamente en almacenar toda la información necesaria para poder restablecer los datos afectados en las transacciones en caso de que falle.
  • NO se almacena el dato antes de la operación, sino la información justa y necesaria para volver atrás en caso de que se produzca un fallo en la operación (por ejemplo, rotura hardware de algún componente).

La desfragmentación en tiempo real

La desfragmentación consiste en ordenar los bloques de información distribuida en el soporte de almacenamiento para tener una zona de bloques utilizados y otra de bloques disponibles. Así el sistema volverá a ser eficiente en el acceso de los ficheros porque, estarán todos los bloques del fichero contiguos, y  no existirá fragmentación externa puesto que todo el espacio disponible estará contiguo también.

En el caso de la desfragmentasción en tiempo real, gestiona la fragmentación de forma automática y transparente a medida que se produce, ofreciendo el máximo rendimiento del sistema en todo momento.

Los snapshots

Un snapshot es una captura, como si fuera una foto, de una maquina virtual con sus datos y dispositivos en un momento dado. Después de crear el snapshot y continuar trabajando con la Maquina Virtual es posible regresar a un estado anterior de la misma recuperando cualquiera de los snapshots.

Los snapshots no pueden considerarse como una opción de backup. Una Maquina Virtual con snapshots ve degradado su rendimiento al tener fragmentados sus datos en diferentes discos y forzar al Host a tener que dedicar más recursos para su gestión.

Los snapshots también sirven para hacer una foto del estado de la máquina a la cual queramos volver en caso de instalar algo que no funcione. De esta forma, no tenemos que hacer la desinstalación y volvemos a un estado estable de la máquina.

Que implicaciones positivas o negativas tiene un sistema de ficheros con fragmentación interna y fragmentación externa

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Este es el que actualmente se usa y sobre todo con la aparición de los SSD y su fragmentación

 

cilindro cabeza sector

Un aspecto muy importante es la elección del tamaño del bloque, para esto hay que entender que si el tamaño del bloque es muy grande, aun cuando el archivo sea de un tamaño muy pequeño, se le asignará el bloque entero con lo que se desperdiciará gran parte de la capacidad del disco (fragmentación interna).

 

Por otra parte, si el tamaño del bloque es demasiado pequeño para almacenar un archivo, harán falta muchos bloques con lo que se producirá un retraso en la lectura del archivo al tener que localizar en el disco todos los bloques que componen dicho archivo (fragmentación externa). Una vez más, se ha de llegar a una solución de compromiso, eligiendo un tamaño del bloque lo suficientemente pequeño para no desperdiciar capacidad del disco pero lo suficientemente grande como para no ralentizar en exceso la lectura de los archivos. Diversos estudios realizados indican que el tamaño medio de los archivos en sistemas Linux y Windows es de 1 KB, así pues, son adecuados tamaños de bloques de 512 Bytes, 1 KB ó 2 KB.

 

Si se elige un tamaño de bloque de, por ejemplo, 2 KB en un disco cuyo sector tiene 512 Bytes, cada bloque estará compuesto por cuatro sectores.

 

En la actualidad, los sistemas Windows utilizan tamaños para los bloques de 4 KB.

 

Fragmentación interna:

 

fragmentacion interna

 

La fragmentación interna es la pérdida de espacio en disco debido al hecho de que el tamaño de un determinado archivo sea inferior al tamaño del cluster, ya que teóricamente el archivo estaría obligado a ser referenciado como un cluster completo. Los cluster(s) son contiguos de forma que desde el último bit del archivo situado en el cluster “A” hasta el primer bit del archivo situado en el cluster contiguo (es decir “B”) queda un espacio sobrante siempre teniendo la condición de que el archivo del cluster “A” fuera más pequeño que el cluster en sí.

 

Por eso se sugiere no disponer de un gran tamaño de partición en los discos nuevos donde la capacidad es muy importante. Por ejemplo si nuestro clúster es de 18KB (18.432 bytes) por más que un archivo ocupe menos, en nuestro disco ocupara 18KB. Esto sugiere una pérdida de ese espacio que dice utilizar pero no utiliza.

 

Por eso, en nuestro ejemplo, un archivo de 3KB ocupara en nuestro disco lo mismo que uno de 10KB, o sea 18 KB. Esa pérdida de espacio se denomina fragmentación interna, y no se corrige con el desfragmentador, sino disminuyendo el tamaño de los clusters.

 

 

Fragmentación externa:

Fragmentacion externa

 

 

Este tipo de fragmentación aparece como consecuencia de las distintas políticas de ajuste de bloques que tiene un sistema de ficheros, o al utilizar asignaciones dinámicas de bloques en el caso de la memoria. En el sistema de ficheros, la sucesiva creación y eliminación de ficheros de distintos tamaños puede conducir al aislamiento de los bloques libres de un disco y, dependiendo de la política de ajuste, su no elección para futuros ficheros.

 

En la memoria del sistema la fragmentación se produce cuando los procesos asignados han ocupado posiciones no contiguas de memoria dejando demasiados bloques libres de pequeño tamaño, en los que no “caben” nuevos procesos.

 

Como resolver el problema de la fragmentación:

desfragmentacion

 

En sistemas de ficheros, la desfragmentación trata de resolver este problema, alineando los bloques de datos contiguos y juntando los bloques libres, produciendo así fragmentos mayores que sí serán elegidos para futuros ficheros. En la memoria principal se soluciona compactando los procesos para que estos ocupen posiciones contiguas y dejar los bloques libres juntos, o también se soluciona con la paginación de memoria.

Leer más: http://asirclaret-com.webnode.es/news/fragmentacion-interna-y-externa/

Particiones, MBR, GPT +Actualidad +Marca

Particiones

Es el nombre genérico que recibe cada división presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos. Toda partición tiene su propio sistema de archivos (formato); generalmente, casi cualquier sistema operativo interpreta, utiliza y manipula cada partición como un disco físico independiente, a pesar de que dichas particiones estén en un solo disco físico.

Una partición de un disco duro es una división lógica en una unidad de almacenamiento (por ejemplo un disco duro o unidad flash), en la cual se alojan y organizan los archivos mediante un sistema de archivos. Existen distintos esquemas de particiones para la distribución de particiones en un disco. Los más conocidos y difundidos son MBR (Master Boot Record) y GPT (GUID Partition Table).

-¿Qué es una partición del disco?

Tipos de particiones

Las particiones pueden ser de tres tipos: primarias, extendidas o lógicas.

Las primarías son las divisiones principales o “crudas” de un disco, solo pueden existir 4. Este tipo de particiones pueden ser detectadas por cualquier sistema operativo. Las extendidas o secundarias, fueron creadas para romper el limite de las 4 particiones primarías. Básicamente, están hechas solo para contener varias particiones lógicas dentro de ella(23), y no tienen un sistema de archivos como tal. Es así entonces, como las particiones lógicas son las que ocupan una porción o la totalidad de una partición extendida, y estas, si tienen un sistema de archivos especifico.

 

explicación particiones

 

MBR

Acrónimo de Master Boot Record, es el estándar que empezó a funcionar en 1983 y que a día de hoy sigue siendo totalmente funcional, sin embargo, los años empiezan a pesar en él tal como avanza la tecnología. Una de las principales limitaciones de este estilo de particiones es el tamaño máximo con el que puede trabajar: 2 TB (aunque por software sí es posible superarlo, aunque no recomendable). Otra limitación, aunque no muy importante, es que MBR solo puede trabajar con 4 particiones primarias, por lo que para crear más de 4 debemos recurrir a las particiones extendidas.

GPT

Acrónimo de GUID Partition Table, es el nuevo estándar que está sustituyendo a MBR y que está asociado con los nuevos sistemas UEFI. Su nombre viene de que a cada partición se le asocia un único identificador global (GUID), un identificador aleatorio tan largo que cada partición en el mundo podría tener su ID único. A día de hoy, GPT no tiene ningún límite más allá que los que establezcan los propios sistemas operativos, tanto en tamaño como en número de particiones (por ejemplo, Windows tiene un límite de 128 particiones).

 

La fiabilidad de los discos GPT es mucho mayor que la de MBR. Mientas que en esta segunda la tabla de particiones se almacena solo en los primeros sectores del disco, estando en problemas en caso de que se esta se pierde, corrompe o sobrescribe, GPT crea múltiples copias redundantes a lo largo de todo el disco de manera que, en caso de fallo, problema o error, la tabla de particiones se recupera automáticamente desde cualquiera de dichas copias.

 

Como saber si un disco usa MBR o GPT

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DIRECTORIOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS

El Filesystem Hierarchy Standard (Estándar de jerarquía del sistema de archivos) es una norma que define los directorios principales y sus contenidos en el sistema operativo GNU/Linux y otros sistemas de la familia Unix. Se diseñó originalmente en 1994 para estandarizar el sistema de archivos de las distribuciones de Linux, basándose en la tradicional organización de directorios de los sistemas Unix.directorios

Subjerarquías de directorios:

En el sistema de ficheros de UNIX (y similares), existen varias subjerarquías de directorios que poseen múltiples y diferentes funciones de almacenamiento y organización en todo el sistema. Estos directorios pueden clasificarse en:

  • Directorios Estáticos: Contiene archivos que no cambian sin la intervención del administrador (root), sin embargo, pueden ser leídos por cualquier otro usuario. (/bin, /sbin, /opt, /boot, /usr/bin…).
  • Directorios Dinámicos: Contiene archivos que son cambiantes, y pueden leerse y escribirse (algunos sólo por su respectivo usuario y el root). Contienen configuraciones, documentos, etc. Para estos directorios, es recomendable una copia de seguridad con frecuencia, o mejor aún, deberían ser montados en una partición aparte en el mismo disco, como por ejemplo, montar el directorio /home en otra partición del mismo disco, independiente de la partición principal del sistema; de esta forma, puede repararse el sistema sin afectar o borrar los documentos de los usuarios (/var/mail, /var/spool, /var/run, /var/lock, /home…).

Directorios más relevantes de FHS:

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