Bitacora

Proyecto

Sistemas

Operativos

por

Angie Alejandra Maldonado Giraldo

Andres Fernando López Avila

Daniel Alvarado

Sistemas Operativos 6 semestre

Universidad del Quindio

2013

1

1. Realizar una consulta que permita determinar las características tales como ventajas y

desventajas acerca de los archivos que representan a los discos duros en las máquinas

virtuales de las siguientes tecnologías:

a. VDI (VirtualBox Disk Image) b. VMDK (Virtual Machine Disk) c. VHD (Virtual Hard Disk) d. HDD (Parallels Hard Disk) e. QED (QEMU Enhanced Disk) f. QCOW (QEMU Copy--‐On--‐Write) VDI

Los archivos que contienen la extensión de archivo VDI son los más comúnmente utilizados y

formato por defecto para la aplicación Oracle VM VirtualBox virtualización de escritorio.

Los archivos vdi que son utilizados por este software son archivos virtuales de disco que se pueden

montar como un disco duro separado en Windows, Mac y Unix operativos.

Estos archivos pueden permitir a los usuarios ejecutar aplicaciones escritas para sistemas operativos

diferentes utilizando un solo disco duro.

Estos archivos contienen los archivos de mapa de bits VDI imagen que se crean por el software,

permitiendo emular un disco duro de un computador.

VMDK

Formato abierto y de uso extendido para los discos de máquinas virtuales. Es recomendable su uso

si se pretende arrancar la máquina desde otras plataformas de virtualización como VMWare.

VirtualBox también es totalmente compatible con el formato contenedor VMDK popular y abierto

que es utilizado por muchos otros productos de virtualización, en particular, por VMWare.

Para la mayoría de los casos se recomienda utilizar discos virtuales VMDK.

• Los discos VMDK son más portables

• Los discos VMDK son más fáciles de redimensionar.

• Hay menos complejidad administrativa con discos VMDK.

• Los discos VMDK son más fáciles de respaldar y recuperar.

• Es más sencillo clonar MV con discos VMDK.

• Facilidad para el uso de Snapshots.

VHD

El formato VHD fue usado inicialmente por Microsoft Windows Virtual PC, a diferencia de los

otros formatos éste almacena los datos en un único archivo que actúa como un disco duro individual.

QCOW2

El formato de imagen qcow (QEMU Copy-On-Write) es uno de los formatos de imagen de disco

apoyado por el emulador QEMU. Es una representación de un dispositivo del tamaño de bloque fijo

en un archivo. Beneficios:

Archivo de menor tamaño, incluso en sistemas de archivos que no son compatibles con los

agujeros (es decir, archivos dispersos).

Copia en soporte de escritura (Copy-on-write support), donde es la única imagen que

representa los cambios realizados en una imagen de disco.

Snapshot support, donde la imagen puede contener varios snapshots del historial de

imágenes.

Compresión opcional basada en zlib.

2

Cifrado opcional AES.

La versión 2 del formato qcow difiere de la versión original de la siguiente manera:

Es compatible con los conceptos de snapshots, la versión 1 sólo tenía el concepto de copia

en escritura de imágenes.

Los clusters son un contador de referencias en la versión 2, el recuento de referencias se ha

añadido para soportar snapshots.

Las tablas L2 siempre ocupan un solo grupo en la versión 2, previamente a su tamaño fue

dada por un campo de cabecera l2_bits.

El tamaño de los clusters comprimidos, ahora se da en los sectores en lugar de byte.

QUED

Es un formato de imagen (como qcow2, vmdk,etc) que es compatible con archivos de respaldo e

imágenes dispersas

Características:

Especificación abierta

Ruta de E / S totalmente asíncrona

Integridad de los datos fuertes gracias a su diseño sencillo

Copia de seguridad de archivos

Copia de seguridad de archivos puede ser más pequeña que la imagen QED

Los archivos dispersos

Retiene escasez a través de canales no dispersos (por ejemplo, HTTP)

2. Investigar acerca de los siguientes sistemas de archivos, se contemplen sus ventajas,

limitaciones y demás aspectos relevantes de su arquitectura.

a. BtrFS:

El formato de disco Btrfs aún no está finalizado, y actualmente no maneja condiciones de disco

lleno en absoluto. Las cosas están en fuerte desarrollo, y Btrfs no es adecuado para los usos distintos

de la evaluación comparativa y la revisión.

Las características principales incluyen Btrfs:

Almacenamiento de archivos basado Extensión (2 64 max tamaño del archivo)

Espacio eficiente empaquetamiento de archivos pequeños

Espacio eficiente directorios indexados

Asignación dinámica de inodos

Instantáneas grabables

Subvolúmenes (raíces del sistema de archivos interno separadas)

Mirroring nivel de objetos y creación de bandas

Sumas de verificación sobre los datos y metadatos (múltiples algoritmos disponibles)

Fuerte integración con el mapeador de dispositivos para el soporte de múltiples

dispositivos

Comprobación del sistema de archivos en línea

Sin conexión muy rápida del sistema de ficheros de verificación

Copia de seguridad incremental eficiente y FS mirroring

3

Actualmente, el código está en una fase de implementación temprana. No está optimizado y muchas

características básicas todavía necesitan ser añadido. Sin embargo, Btrfs hace un buen desempeño

en una serie de puntos de referencia, y ya está listo para la prueba adicional, revisión y análisis,

capacitado para poder administrar una mayor cantidad de volúmenes de archivos, y de mayor

tamaño, que los actuales sistemas ext2, ext3 y ext4. Btrfs ha sido diseñado para lograr que el sistema

de archivos sea tolerante a errores, y cuando estos sucedan, facilitar su detección y reparación.

Utiliza sumatorias de verificación para confirmar la validez de los datos y de los metadatos, y

almacena capturas del sistema de archivos que pueden ser utilizadas como respaldo, o para repararlo,

pero los desarrolladores recomiendan no instalarlo debido a su inestabilidad. Sin embargo creo que

a largo plazo va a ser la mejor opción.

-http://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_117753.html

-http://docs.fedoraproject.org/es-ES/Fedora/13/html/Release_Notes/sect-Release_Notes-File_Systems.html

-https://btrfs.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page

b. Ext2

El Segundo sistema de ficheros Extendido fue pensado (por Rémy Card) como un sistema de

ficheros extensible para Linux y es el sistema de ficheros que tuvo más éxito en la comunidad Linux

y es básico para todas las distribuciones actuales de Linux. El sistema de ficheros EXT2 se construye

con la premisa de que los datos contenidos en los ficheros se guarden en Bloques de Datos. Estos

bloques de datos son todos de la misma longitud y, si bien esa longitud puede variar entre diferentes

sistemas de ficheros EXT2 el tamaño de los bloques de un sistema de ficheros EXT2 en particular

se decide cuando se crea (usando mke2fs). El tamaño de cada fichero se redondea hasta un número

entero de bloques. Si el tamaño de bloque es 1024 bytes, entonces un fichero de 1025 bytes ocupará

dos bloques de 1024 bytes.

No todos los bloques del sistema de ficheros contienen datos, algunos deben usarse para mantener

la información que describe la estructura del sistema de ficheros. EXT2 define la topología del

sistema de ficheros describiendo cada uno de ellos con una estructura de datos inodo.

Un Inodo describe que bloques ocupan los datos de un fichero y también los permisos de acceso del

fichero, las horas de modificación del fichero y el tipo del fichero. Cada fichero en el sistema EXT2

se describe por un único inodo y cada inodo tiene un único número que lo identifica. Los inodos del

sistema de ficheros se almacenan juntos en Tablas de inodos.

Los directorios EXT2 son simplemente ficheros especiales (ellos mismos descritos por inodos) que

contienen punteros a los inodos de sus entradas de directorio.

Principales características de EXT2

• Al crear el sistema de archivos, el administrador puede elegir el tamaño de bloque (desde 1KB

hasta 4KB), dependiendo de la longitud media esperada de los archivos. Por ejemplo, un bloque de

1KB es preferible cuando la longitud media es menor de uno miles de bytes debido a que produce

menos fragmentación interna. Por otro lado, el tamaño grande de bloque es preferible para archivos

mayores de miles de bytes dado que producen menos transferencias de disco.

4

• El administrador puede elegir al crear el sistema cuantos inodos permitir en una partición,

dependiendo del número de archivos almacenados en él. Esto maximiza el uso efectivo del espacio

utilizable de disco.

• El sistema de archivos particiona los bloques de disco en grupos. Cada grupo incluye bloques de

datos e inodos almacenados en pistas adyacentes. Gracias a esta estructura, los archivos en un único

grupo de bloques pueden ser accedidos con un tiempo de búsqueda medio menor.

• El sistema de archivos preasigna bloques de datos de disco a archivos regulares antes de que estos

se utilicen. Así, cuando un archivo incrementa su tamaño, varios bloques ya están reservados en

posiciones físicas adyacentes, reduciendo la fragmentación del archivo.

• Soporta enlaces simbólicos rápidos. Si el nombre de camino del enlace simbólico tiene 60 bytes

o menos, se almacena en el inodo y puede así traducirse sin leer un bloque de datos.

• Una implementación cuidadosa de la estrategia de actualización de archivos que minimiza el

impacto de las caídas del sistema.

• Soporte para comprobaciones automáticas de consistencia sobre el estado del sistema de archivos

en el arranque del sistema. Estas comprobaciones se realiza mediante el programa /sbin/e2fsck, que

puede activarse no solo tras caídas del sistema, sino después de un número predefinido de montajes

(se incrementa un contador después de cada operación de montaje), o después de cierta cantidad de

tiempo transcurrida desde la comprobación más reciente.

• Soporte de archivos inmutables (no pueden ser modificados) y para archivos solo-añadir (solo

podemos añadir datos al final de archivo). Ni el supe usuario puede sobrepasar estas clases de

protección.

• Compatibilidad con las semánticas de los ID de grupo de un nuevo archivo de los sistemas de

archivos de System V y BSD. In System V un nuevo archivo asume el ID de Grupo del proceso que

lo crea; en BSD, un nuevo archivo hereda el ID de Grupo del directorio que lo contiene. Ext2 incluye

una opción de montaje que específica que semántica utilizar.

http://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_117753.html

http://www.slideshare.net/judithzitha922/ext2-22025747

http://www.barnech.com/uai-sistemas/arq_so/Linux/sistema_de_archivos_ext2.htm

c. Ext3

Básicamente, el sistema de archivos ext3 es una versión mejorada de ext2. Las mejoras introducidas

proporcionan las siguientes ventajas:

Disponibilidad

Tras un corte eléctrico o una caída inesperada del sistema (también se denomina cierre no limpio

del sistema), se debe comprobar con el programa e2fsck cada sistema de archivos ext2 montado en

la máquina para ver si es consistente. El proceso de comprobación lleva mucho tiempo y puede

prolongar el tiempo de arranque del sistema de un modo significativo, especialmente si hay grandes

5

volúmenes que contienen un elevado número de archivos. Durante este proceso, no se puede acceder

a los datos de los volúmenes.

Con la característica journaling del sistema de archivos ext3 ya no es necesario realizar este tipo de

comprobación en el sistema de archivos después de un cierre no limpio del sistema. En el sistema

ext3, únicamente se realiza una comprobación de consistencia en los casos puntuales en los que se

producen determinados errores de hardware, como, por ejemplo, fallos en el disco duro. El tiempo

empleado para recuperar un sistema de archivos ext3 tras un cierre no limpio del sistema no depende

del tamaño del sistema de archivos ni del número de archivos, sino del tamaño del journal (diario),

utilizado para mantener la consistencia en el sistema. Por defecto, la recuperación del tamaño del

"journal" tarda alrededor de un segundo, según la velocidad del hardware.

Integridad de los datos

El sistema de archivos ext3 proporciona una integridad superior de los datos si se produce un cierre

no limpio del sistema. El sistema de archivos ext3 le permite seleccionar el tipo y el nivel de

protección de los datos. Por defecto, Red Hat Linux 9 configura los volúmenes ext3 para que el

nivel de consistencia de los datos sea elevado en relación con el estado del sistema de archivos.

Velocidad

El sistema de archivos ext3, aparte de permitir escribir datos más de una vez, en la mayoría de los

casos tiene un rendimiento superior al que proporciona ext2 porque los "journals" de ext3 optimizan

el movimiento de los cabezales de los discos duros. Se pueden seleccionar tres modos de journaling

para optimizar la velocidad, pero, como contrapartida, la integridad de los datos se verá afectada.

Fácil transición

La migración de EXT2 a EXT3 es muy sencilla y se pueden aprovechar las ventajas de un sólido

sistema de archivos con journaling sin tener que volver a dar formato al sistema.

Si realiza una instalación nueva de Red Hat Linux 9, el sistema de archivos por defecto que se asigna

a las particiones Linux del sistema es EXT3. Si realiza una actualización a partir de una versión de

Red Hat Linux con particiones EXT2, el programa de instalación le permitirá convertir estas

particiones a EXT3 sin perder los datos.

Fragmentación de bloques

Para reducir la fragmentación, permite almacenar en un mismo bloque fragmentos de diferentes

archivos.

Listas de control de acceso

En lugar de clasificar los usuarios de un archivo en tres grupos (propietario, grupo y otros), se

asocian listas de control de acceso (ACL) con cada archivo para especificar los derechos de acceso

para cada usuario específico o combinación de usuarios.

Manejo de archivos comprimidos y encriptados

Estas nuevas opciones, que deben especificarse al crear el archivo, permiten almacenar versiones

comprimidas y/o encriptadas de los archivos en disco.

6

Borrado lógico

Una opción undelete permitirá a los usuarios recuperar fácilmente, si es necesario, el contenido de

un archivo eliminado previamente.

d. Ext4

Constituye la siguiente etapa en la evolución del sistema de archivos (o ficheros; en inglés,

filesystem) denominado extended, que indudablemente se ha convertido en uno de los más

utilizados por los usuarios de Linux.

Es importante destacar que las modificaciones introducidas por ext4 han sido más numerosas y

significativas en comparación a las realizadas por su antecesor sobre ext2. En otras palabras, ext4

presenta modificaciones en las estructuras internas del mismo sistema (de ficheros), como sucede

en el caso de aquellas destinadas a la preservación de los datos propios de cada fichero, mientras

que ext3 se caracterizó principalmente por haber introducido la funcionalidad journaling, inexistente

en ext2.

En síntesis, el resultado ha sido un sistema mejor diseñado, más eficiente y confiable, y por supuesto

con mayores prestaciones.

Mejoras con respecto a ext3 y ext2

El sistema de archivos ext4 es una notable mejora sobre ext3 mucho más de la que fue ext3 sobre

ext2. La mayor mejora del sistema de archivos ext3 sobre ext2 fue añadir el soporte de jornaling

(bitácoras). En cambio ext4 modifica importantes estructuras de datos del sistema de archivo tales

como aquellas destinadas a almacenar los archivos de datos. El resultado es un sistema de archivos

con un mejorado diseño, mejores características, rendimiento y confiabilidad.

7

Características principales

Soporte de volúmenes de hasta 1 exabyte (260 bytes) y archivos con tamaño hasta 16

terabytes.

Capacidad de reservar un área contigua para un archivo denominada "extents", la cual puede

reducir y hasta eliminar completamente la fragmentación de archivos.

Menor uso del CPU.

Mejoras en la velocidad de lectura y escritura.

https://wiki.archlinux.org/index.php/Ext4_(Espa%C3%B1ol)

http://www.i-nis.com.ar/tutoriales/ext4

http://lsi.ugr.es/~jagomez/disisoparchivos/trabajosDSO/Presenta2/Ext3vsExt4.pdf

e. Raiser

Es un sistema de archivos de propósitos generales, diseñado e implementado por un equipo liderado

por Hans Reiser.

Actualmente funciona bajo Linux, con la versión 2.4.1 del núcleo Linux, se convirtió en el primer

sistema de archivos con registro por diario (en inglés, "journaling") en ser incluido en el núcleo

estándar.

La ventaja más evidente sobre el sistema de archivos estándar de Linux, EXT2, es su registro por

diario.

Esto reduce ampliamente el riesgo de corrupción del sistema de archivos (y la necesidad de extensas

revisiones del sistema) después de un apagado no programado del sistema, ya sea por un corte

eléctrico o un error del sistema.

Desafortunadamente, convertir un sistema a ReiserFS requiere para usuarios de EXT2 el reformateo

completo de sus discos, una desventaja no presente en su principal competidor, EXT3.

ReiserFS maneja directorios conteniendo enormes cantidades de archivos pequeños muy

eficientemente.

Es un sistema totalmente nuevo escrito desde cero, es el único incluido en el árbol de desarrollo

estándar del núcleo. ReiserFS está basado en B+Trees para organizar los objetos del sistema de

ficheros. Dichos objetos son estructuras que mantienen información de ficheros: permisos, tiempos

de creación, modificación y acceso, datos de ficheros, etc. En otras palabras, información

tradicionalmente mantenida en los i-nodos, directorios y bloques de datos. ReiserFS llama a esos

objetos:

· stat data items.

· directory items .

· direct/indirect items.

Comparado con EXT2 y EXT3 en el uso de archivos menores de 4k, ReiserFS es normalmente más

rápido en un factor de 10–15. Esto proporciona una elevada ganancia en las news, como por ejemplo

Usenet, caches para servicios HTTP, agentes de correo y otras aplicaciones en las que el tiempo de

acceso a ficheros pequeños debe ser lo más rápida posible.

Mejor administración de la memoria del disco duro

En ReiserFS, todos los datos se organizan en una estructura llamada B*-balanced tree. La estructura

de árbol contribuye a una mejor administración de la memoria del disco duro, ya que los archivos

8

pequeños se pueden guardar directamente en las hojas de B*trees, en vez de guardarlos en otro lugar

y luego tener que administrar el señalador (pointer) para que apunte al sitio indicado. Además, la

memoria no se asignara en unidades de 1 a 4 Kb, sino en la unidad necesaria. Otra ventaja es el

proceso dinámico de inodes. Esto dota al sistema de archivos de una gran flexibilidad frente a los

sistemas convencionales, como por ejemplo Ext2, en el que se debe indicar la anchura del inode en

el momento de crear el sistema de archivos.

Mejor rendimiento del acceso al disco duro

Se habrá dado cuenta de que en los archivos pequeños, tanto los datos del archivo como la

información (inode) de “stat_data” se guardan uno al lado del otro. Basta con un único acceso al

disco duro para suministrar toda la información necesaria.

Rápida recuperación tras una caída del sistema

Desde el contenido de un diario al seguimiento de las pequeñas modificaciones de metadatos, la

comprobación del sistema de archivos se reduce a unos pocos segundos incluso en sistemas de

archivos grandes.

Desventajas:

Los usuarios que usen como sistema de ficheros EXT2, deben formatear sus discos, aunque

no así los que usen EXT3.

ReiserFS v3 puede llegar a corromper el sistema de archivos cuando el árbol es reconstruido

al realizar un chequeo. La reconstrucción del árbol es necesaria únicamente si el sistema de

archivos se encuentra seriamente dañado (por ejemplo cuando se encuentra

redimensionando y a causa de un corte de suministro eléctrico, el ordenador se apaga), lo

que es algo nada habitual. Además, tampoco es recomendable almacenar imágenes en

formato ReiserFS v3 (p.e. copias de seguridad, imágenes de disco para emuladores) en una

partición también ReiserFS v3 sin haberlas antes convertido a un sistema que no confunda

al programa encargado de realizar el chequeo de disco. Esto puede realizarse mediante la

compresión o la encriptación de la imagen. Reformatear una partición existente de ReiserFS

v3 puede dejar datos que también confundan al programa que realiza el chequeo, resultando

en, por ejemplo, archivos del sistema anterior que aparecen en la reconstrucción actual del

árbol.

ReiserFS en versiones del kernel anteriores a la 2.4.10 se considera inestable y no se

recomienda su uso, especialmente en conjunción con NFS

Algunas operaciones sobre archivos (por ejemplo unlink (2)) no son síncronas bajo

ReiserFS, lo que pueden causar comportamientos extraños en aplicaciones fuertemente

basadas en locks de archivos.

No se conoce una forma de desfragmentar un sistema de archivos ReiserFS, aparte de un

volcado completo y su restauración.

Tempranas implementaciones de ReiserFS (anteriores a la incluida en el kernel 2.6.2), eran

susceptibles de problemas de escrituras fuera de orden, lo que provocaba que archivos siendo

escritos durante una caída del sistema, ganaran un pico de bytes extras de basura en el

siguiente montado del sistema de archivos. La implementación actual de journaling, es

correcta en este aspecto, manteniendo el journaling ordenado, del estilo de EXT3.

9

f. FAT

FAT es con diferencia el sistema de archivos más simple de aquellos compatibles con Windows NT.

El sistema de archivos FAT se caracteriza por la tabla de asignación de archivos (FAT), que es

realmente una tabla que reside en la parte más "superior" del volumen. Para proteger el volumen, se

guardan dos copias de la FAT por si una resultara dañada. Además, las tablas FAT y el directorio

raíz deben almacenarse en una ubicación fija para que los archivos de arranque del sistema se puedan

ubicar correctamente.

Un disco con formato FAT se asigna en clústeres, cuyo tamaño viene 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 este es el último

clúster del archivo o bien señala al clúster siguiente.

La actualización de la tabla FAT es muy importante y requiere mucho tiempo. Si la tabla FAT no

se actualiza con regularidad, podría producirse una pérdida de datos. Requiere 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.

No hay ninguna organización en cuanto a la estructura de directorios de FAT, y se asigna a los

archivos la primera ubicación libre de la unidad. Además, FAT solo es compatible con los atributos

de los archivos de almacenamiento, del sistema, ocultos y de solo lectura.

Ventajas de FAT

No es posible realizar una recuperación de archivos eliminados en Windows NT en ninguno de los

sistemas de archivos compatibles. Las utilidades de recuperación de archivos eliminados intentan

tener acceso directamente al hardware, lo que no se puede hacer en Windows NT. Sin embargo, si

el archivo estuviera en una partición FAT y se reiniciara el sistema en MS-DOS, se podría recuperar

el archivo. El sistema de archivos FAT es el más adecuado para las unidades y/o particiones de

menos de 200 MB aproximadamente, ya que FAT se inicia con muy poca sobrecarga. Para obtener

una explicación más amplia de las ventajas de FAT, consulte lo siguiente:

"Guía de conceptos y planeación" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada

"Elección de un sistema de archivos"

Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema

de archivos"

"Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección

titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

Desventajas de FAT

Cuando se utilicen unidades o particiones de más de 200 MB, es preferible no utilizar el sistema de

archivos FAT. El motivo es que a medida que aumente el tamaño del volumen, el rendimiento con

10

FAT disminuirá rápidamente. No es posible establecer permisos en archivos que estén en particiones

FAT.

Las particiones FAT tienen un tamaño limitado a un máximo de 4 Gigabytes (GB) en Windows NT

y 2 GB en MS-DOS.

g. XFS

XFS es un sistema de archivos de 64 bits con journaling de alto rendimiento creado por SGI

(antiguamente Silicon Graphics Inc.) para su implementación de UNIX llamada IRIX. En mayo de

2000, SGI liberó XFS bajo una licencia de código abierto.

XFS se incorporó a Linux a partir de la versión 2.4.25, cuando Marcelo Tosatti (responsable de la

rama 2.4) lo consideró lo suficientemente estable para incorporarlo en la rama principal de

desarrollo del kernel. 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. En FreeBSD el soporte para solo-lectura de XFS se añadió a partir de diciembre de 2005 y en

junio de 2006 un soporte experimental de escritura fue incorporado a FreeBSD-7.0-CURRENT.

XFS soporta un sistema de archivos de hasta 8 exabytes, aunque esto puede variar dependiendo de

los límites impuestos por el sistema operativo. En sistemas GNU/Linux de 32 bits, el límite es 16

terabytes.

http://sopa.dis.ulpgc.es/ii-aso/portal_aso/leclinux/administracion/archivos/archivosswap.pdf

h. Swap

Linux divide su memoria física RAM (memoria de acceso aleatorio) en capas de memoria llamadas

páginas. El swapping es el proceso por el que una página de memoria se copia en un espacio del

disco configurado previamente para ello, llamado espacio de swap (o de intercambio), para liberar

esa memoria RAM. Los tamaños combinados de la memoria física y del espacio swap determinan

la cantidad de memoria virtual disponible.

i. NTFS

NTFS (del inglés New Technology File System) es un sistema de archivos de Windows NT incluido

en las versiones de Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2008,

Windows Vista, Windows 7 y Windows 8. Está basado en el sistema de archivos HPFS de

IBM/Microsoft usado en el sistema operativo OS/2, y también tiene ciertas influencias del formato

de archivos HFS diseñado por Apple.

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 los sectores de 512 bytes. Además, no hay

ninguna ubicación especial en el disco, como las tablas de FAT o los superbloques 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

11

Compatibilidad con los requisitos de POSIX

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

Eliminación de limitaciones

En primer lugar, NTFS ha aumentado considerablemente el tamaño de los archivos y los volúmenes,

de forma que ahora pueden tener hasta 2^64 bytes (16 exabytes o 18.446.744.073.709.551.616

bytes). NTFS también ha vuelto al concepto de clústeres de FAT para evitar el problema de HPFS

de un tamaño de sector fijo. Esto se hizo porque Windows NT es un sistema operativo portátil y es

probable que se encuentre tecnología de disco diferente en algún lugar. Por tanto, se consideró que

quizás 512 bytes por sector no fuera siempre un valor adecuado para la asignación. Para lograrlo, se

permitió definir el clúster como múltiplos del tamaño de asignación natural del hardware. Por

último, en NTFS todos los nombres de archivo se basan en Unicode, y los nombres de archivo 8.3

se conservan junto con los nombres de archivo largos.

Ventajas de NTFS

NTFS es la mejor opción para volúmenes de unos 400 MB o más. El motivo es que el rendimiento

no se degrada en NTFS, como ocurre en FAT, con tamaños de volumen mayores.

La posibilidad de recuperación está diseñada en NTFS de manera que un usuario nunca tenga que

ejecutar ningún tipo de utilidad de reparación de disco en una partición NTFS. Para conocer otras

ventajas de NTFS

Desventajas de NTFS

No se recomienda utilizar NTFS en un volumen de menos de unos 400 MB, debido a la sobrecarga

de espacio que implica. Esta sobrecarga de espacio se refiere a los archivos de sistema de NTFS que

normalmente utilizan al menos 4 MB de espacio de unidad en una partición de 100 MB.

NTFS no integra actualmente ningún cifrado de archivos. Por tanto, alguien puede arrancar en MS-

DOS u otro sistema operativo y emplear una utilidad de edición de disco de bajo nivel para ver los

datos almacenados en un volumen NTFS.

No es posible formatear un disco con el sistema de archivos NTFS; Windows NT formatea todo el

disco con el sistema de archivos FAT porque la sobrecarga de espacio que implica NTFS no cabe

en un disco.

http://support.microsoft.com/kb/100108/es

http://windows.microsoft.com/es-xl/windows-vista/comparing-ntfs-and-fat-file-systems

12

3. Investigar sobre la administración de los volúmenes lógicos (LVM por sus siglas en inglés)

con la relación a los discos duros.

Gestor de Volúmenes Lógicos (LVM)

LVM son las siglas de Logical Volume Manager, gestor de volúmenes lógicos, una potente

herramienta presente en los actuales sistemas Linux, inspirada en la implementación de la que

disponían otros sistemas como AIX y HP-UX.

LVM introduce una separación entre la estructura típica de un sistema y los elementos discos,

Particiones, Sistemas de ficheros a los que estamos habituados.

LVM funciona a tres niveles, a saber:

Volúmenes físicos

Grupos de volumen

Volúmenes físicos

Una de las principales ventajas del sistema LVM sobre el sistema tradicional, es que LVM nos

abstrae de los discos físicos y de las limitaciones de un disco, permitiendo tener sistemas de

ficheros sobre varios discos, redimensionarlos según las necesidades y por lo tanto, hacer un uso

más eficiente del espacio del que disponemos, con independencia de su ubicación.

Los volúmenes utilizan los llamados PE, que son las unidades (relacionadas con el tamaño

definido durante la creación), en las que se mide el tamaño o futuras ampliaciones/reducciones

de los volúmenes.

La estructura de LVM sería la siguiente:

Estructura de LVM

Volúmenes físicos (pv)

Un volumen físico es un disco o una parte del disco que habilitaremos para su inclusión en un

grupo de volúmenes.

Los volúmenes físicos, pueden estar ubicados en una partición (si por ejemplo han de coexistir

con sistemas tradicionales), o bien extenderse por toda una unidad de disco o incluso, sobre

dispositivos md.

13

Grupos de volumen (vg)

Los grupos de volumen se definen agrupando uno o más volúmenes físicos y son por así decirlo

como discos virtuales, que toman su capacidad de entre los volúmenes físicos asignados al grupo

de volumen.

Volúmenes lógicos (lv)

Los volúmenes lógicos se crean dentro de un grupo de volumen y son el equivalente a las

particiones en otros sistemas, es la parte de LVM que formateamos con un sistema de ficheros y

que luego anexamos a nuestro sistema para poder utilizarlos como almacén de información.

Comandos

Los comandos relacionados con LVM utilizan una nomenclatura parecida entre sí, con la

particularidad del comienzo de la orden que varía según sea:

Pv(change, display, remove,créate,move,resize,scan) para volumenes fisicos

Vg(convert,extend,reduce,scan,create,import,remove,split,change,display,merge,rename

,export) para grupos de volume

lv(change,display,convert,extend,remove,rename,scan,create,reduce,resize)para

volúmenes lógicos

Preparación de un sistema para LVM

Particionamiento de discos

Antes de poder utilizar LVM, debemos designar una serie de dispositivos (completos), o bien

particiones (tipo 8e en fdisk)

Tras modificar el esquema de particiones en un sistema en ejecución, recuerde ejecutar el

comando «partprobe» para actualizar la tabla de particiones en el kernel según el nuevo esquema

definido.

En nuestro caso de ejemplo, contamos con dos discos duros hda y sda.

En hda tenemos una partición, hda1 donde estará almacenado el /boot (la partición que contiene

el kernel, y los initrd’s no puede estar en un volumen LVM) y el resto está disponible, por lo que

crearemos una partición hda2, que ocupará el resto del disco duro.

En sda, tenemos todo el disco duro disponible para utilizarlo con LVM, así que definiremos una

partición sda1 que dedicaremos enteramente a esta finalidad.

14

Creación de volúmenes físicos (PV)

Los volúmenes físicos son las unidades donde se asienta la estructura de las grupos de volúmenes,

su creación, es tan sencilla como ejecutar:

pvcreate /dev/hda2

pvcreate /dev/sda1

Si a continuación ejecutamos «pvscan», podremos consultar un listado de los volúmenes físicos

definidos en el sistema, así como el tipo de metadatos (lvm o lvm2) y su capacidad y un resumen

de la capacidad total, la utilizada y la disponible.

Para ver el estado detallado, podremos ejecutar pvdisplay, que nos mostrará más información

como el tamaño, los PE\’s disponibles, etc

Creación de grupos de volúmenes (VG)

Los grupos de volúmenes son los cajones, que ubicados sobre los volúmenes físicos, definen la

agrupación para los volúmenes lógicos, permitiendo clarificar así la estructura de los mismos.

Para crear un grupo de volumen haremos:

vgcreate Prueba /dev/sda1

Este comando creará un grupo de volúmenes llamado Prueba sobre el volumen físico en

/dev/sda1

Para comprobar que la acción ha sido realizada correctamente, podremos ejecutar vgscan para

ver un listado de los grupos de volumen definidos.

Creación de volúmenes lógicos (LV)

Los volúmenes lógicos son el equivalente a las particiones, es el lugar donde vamos a poner un

sistema de ficheros y en consecuencia los datos.

Los volúmenes lógicos se definen dentro de un grupo de volúmenes de la siguiente forma:

lvcreate Prueba -n Inicial -L 2G

Si ejecutamos a continuación lvscan, tendremos un listado de todos los grupos de volumen definidos

y su tamaño, entre ellos, «Inicial», definido dentro de «Prueba» y con un tamaño de 2 Gb

Creación de un sistema de ficheros

Antes de poder utilizar el volumen lógico, deberemos prepararlo para contener datos y crear la

estructura de un sistema de ficheros, esta vez, el comando es idéntico a cuando creamos un sistema

de ficheros sobre un disco físico, pero especificando el volumen lógico, por ejemplo:

mkfs.ext3 /dev/Prueba/Inicial

15

Es muy recomendable hacer uso de un sistema de ficheros que podamos redimensionar, ya que como

se comentó, una de las ventajas de LVM es la posibilidad de redimensionar las unidades lógicas, y

hace falta en consecuencia, que el sistema de ficheros que está en ese «contenedor», sea capaz de

crecer o de disminuir del mismo modo.

Ahora, ya podremos montar el sistema de ficheros, por ejemplo:

mount /dev/Prueba/Inicial /mnt

Redimensionamiento de una unidad LVM

EXT3, el sistema de ficheros utilizado por defecto en la distribución, permite redimensionamiento de

discos, el sistema de ficheros puede crecer sin tener que dejar de utilizarlo, pero para reducir su

tamaño, es necesario detener su uso, aun así, nos permite la posibilidad muy interesante de crear

sistemas de ficheros pequeños, adaptados a nuestro uso inicial y luego ir haciéndolos crecer cuando

sea necesario sin tener que detener las operaciones que estemos llevando a cabo en él.

4. Construya una máquina virtual que permita la implementación de LVM con RAID 0

utilizando tres discos duros tal como se muestra en la siguiente figura (se recomienda utilizar

el sistemas operativo SuSe GNU/Linux.

16

Para empezar debemos crear nuestra máquina virtual como lo hemos hecho anterior mente,

presionamos crear máquina virtual, típica, instalar el sistema operativo después.

A continuación escogemos el tipo de sistema operativo a instalar, que en nuestro caso será Linux

SuSe en la versión 13, el tipo de red, el tipo de controlador que se desea usar.

17

El paso a seguir será el tipo de disco que necesitamos usar

18

Nombramos el sistema operativo y le damos la ubicación donde quedara guardada nuestra máquina

virtual.

Damos el tamaño del disco de persistencia y le damos siguiente hasta temer creada nuestra máquina

virtual.

19

Ya dentro de las propiedades de la máquina virtual procederemos a añadir los otros discos duros.

Oprimimos en add y seleccionamos disco duro, el tipo de disco, y su tamaño.

20

Procedemos de igual manera para crear todos los disco que necesitamos en nuestra máquina, se hará

de la misma forma en que se presentó el anterior.

En la imagen siguiente observamos nuestra máquina virtual con sus tres discos duros.

21

Al tener listo nuestro hardware virtual lo que aremos es entrar a las propiedades y al cd agregar la

imagen o la unidad de cd de donde tomaremos el sistema operativo a instalar.

El paso a seguir será iniciar la máquina virtual desde el cd, para este proceso entramos a la Bios y

cambiamos el inicio.

22

Reiniciamos e iniciara el asistente de instalación.

Configuramos el idioma, la ubicación, el escritorio que deseamos instalar.

23

Luego de esto damos clic en crear configuración de particiones.

24

Particionado personalizado

Y observaremos todos los discos duros creados en la máquina virtual.

25

Oprimimos clic derecho en uno de ellos y le damos crear partición, luego nos preguntara si queremos

la partición primaria o extendida, nosotros seleccionamos partición primaria.

Damos el tamaño a nuestra partición.

26

Al darle siguiente nos preguntara que sistema de archivos queremos que maneje nuestro disco y el

punto de montaje que deseamos para la primera será ext4 y el punto de montaje será /boot.

La partición siguiente será también de sistema de archivos ext4 y el punto de montaje será /, la

siguiente será el sistema de archivos swap y el punto de montaje swap.

27

El paso a continuación será crear el volumen lógico vamos a la vista del sistema gestión de

volúmenes lógicos y presionamos en añadir.

Añadimos los discos que deseamos compongan nuestra unidad lógica y asignamos un nombre.

28

Al darle terminar seleccionamos el volumen lógico creado presionamos clic derecho y damos

formato de la misma manera que lo hicimos en los discos duros, decidimos el sistema de archivos y

el punto de montaje que en este caso será /home.

Podemos observar cómo será la instalación de nuestro sistema operativo y su distribución en los

diferentes discos.

29

Damos en aceptar y solo es continuar con unos cuantos clics más que serán los normales de

configuración para cualquier sistema y por ultimo tendremos nuestro Linux SUSE en la versión 13

instalado en nuestra máquina virtual con Raid 0.

5. Construya una máquina virtual cumpliendo las siguientes condiciones: a. Tener dos discos

duros virtuales.

b. Instalar tres sistemas operativos donde sólo uno de ellos puede ser tipo Windows

c. Configurar un cargador de arranque personalizado que permita realizar la selección de los

sistemas operativos instalados al encender la computadora.

Para este proceso necesitaremos una máquina virtual con dos discos como se muestra a

continuación.

30

Y utilizaremos un CD llamado gparted-live para crear nuestras particiones, lo montamos en la

unidad de cd virtual y procedemos a iniciar desde el cd.

Luego de entrar a nuestro software escogeremos el disco

31

Oprimimos en dispositivo y luego en crear la tabla de particiones para este disco.

Asignamos su tamaño, tipo de archivos y un nombre si se desea.

32

De igual manera lo aremos con el disco número dos.

Damos en aplicar y se procederá a particionar el disco y darle formato con el sistema de archivos

deseado.

33

Eso ha sido toda la configuración de nuestra maquina ahora procederemos a instalar nuestros

sistemas operativos, el primero que instalaremos será un Windows en la versión 8, para esto

colocaremos su imagen en la unidad de CD de la máquina virtual o un cd, iniciamos desde el CD y

empezara el proceso normal con el asistente de instalación.

Observamos su correcta instalación.

34

Instalamos en el disco de almacenamiento persistente numero dos el sistema SuSe Linux en la

versión trece de la misma forma que en el punto 4 pero sin raid 0.

Al instalar este sistema operativo sobre escribe nuestro MBR y por este motivo no arrancara nuestro

Windows 8, el paso siguiente será instalar Ubuntu en la versión 13.10 y este tiene la opción de

reparar el Boot y dar la opción de iniciar con cualquiera de los sistemas operativos instalados

35

36

Al iniciar la computadora nos mostrara una lista con los sistemas operativos que se han instalado.