Para el estudio de esta UD previamente llevaremos a cabo la instalación del sistema base de Debian y de Windows XP ambos sobre máquinas virtuales.

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1 UD3. Administración do software base. Sistemas de ficheiros: características. Sistemas empregados na actualidade. Sistemas de ficheiros distribuídos, transaccionais, cifrados, comprimidos e virtuais. Xestión de sistemas de ficheiros mediante comandos e contornos gráficos. Xestión de ligazóns. Estrutura de directorios de sistemas operativos libres e propietarios. Procura de información do sistema mediante comandos e ferramentas gráficas. Xestión da información do sistema: rendemento e estatísticas. Montaxe e desmontaxe de dispositivos en sistemas operativos: automatización. Ferramentas de administración de discos: particións e volumes; desfragmentación e recoñecemento. Extensión dun volume. Volumes distribuídos. Sistemas de tolerancia a fallos. Copias de seguridade do sistema. Tipos de copias de seguridade. Plans e programación de copias de seguridade. Recuperación en caso de fallo do sistema. Discos de arranque e de recuperación. Recuperación do sistema mediante consola. Puntos de recuperación.. Para el estudio de esta UD previamente llevaremos a cabo la instalación del sistema base de Debian y de Windows XP ambos sobre máquinas virtuales. 1. Sistemas de ficheiros: características. Sistemas empregados na actualidade. El sistema de archivos es la manera en que un sistema operativo organiza, administra y mantiene la jerarquía de archivos en los dispositivos de almacenamiento (discos duros, pendrives, etc). Para que las aplicaciones puedan funcionar con uno u otro, los SO s implementan una capa por encima, que permite brindar una funcionalidad común a todos que en el caso del Linux, es el Sistema de Archivos Virtual (VFS). En el VFS, Dentro de él, los sistemas de archivos se dividen en tres categorías primarias: Basados en discos, incluyen a ext2fs, ReiserFS, XFS, ext3fs, UFS, iso9660, NTFS.. 1

2 Basados en red, como NFS, Coda y SMB. Especiales, como /proc, ramfs, y devfs. Tienen un propósito especial dentro del SO. Los VFS actuales son además extensible, ya que no se limitan sólo a discos duros internos. Son capaces de mapear estructuras remotas de archivos y hacerles creer a las aplicaciones que éstas están dentro del disco duro. Los sistemas de archivos virtuales también se implementan a través de las extensiones de consola de nombre y espacio de usuario, sin embargo, no soportan las interfaces de programación de aplicaciones del sistema de más bajo nivel de acceso de archivos, de modo que no todas las aplicaciones serán capaces de acceder sistemas de archivos que se hayan implementado como extensiones de nombre de usuario. Nos centraremos en los basados en disco y dentro de ellos en los más utilizados. Dentro de ella hay sistemas de archivos con journaling y otros sin él. Journaling significa, básicamente, registro de transacciones, permite que un sistema de archivos tenga noción de los cambios que ha sufrido. Permiten, por ejemplo, que después de un apagón no se pierda toda la información. Los sistemas de archivos actuales más utilizados son: ext3/ext4 es un sistema de archivos con journaling. Es el sistema de archivo más usado en distribuciones Linux, aunque en la actualidad está siendo remplazado por su sucesor, ext4. Tiene un menor consumo de procesador y está considerado más seguro que otros sistemas de ficheros en Linux dada su relativa sencillez y su mayor tiempo de prueba. Hay tres niveles posibles de Journaling Diario (riesgo bajo) Los metadatos y los ficheros de contenido son copiados al diario antes de ser llevados al sistema de archivos principal. Como el diario está en el disco continuamente puede mejorar el rendimiento en ciertas ocasiones. Pedido (riesgo medio) Solo los metadatos son registrados en el diario, los contenidos no, pero está asegurado que el contenido del archivo es escrito en el disco antes de que el metadato asociado se marque como transcrito en el diario. Es el sistema por defecto 2

3 en la mayoría de las distribuciones de Linux. Si hay un bajón de tensión o cuando el fichero se está escribiendo o está empezando, el diario indicará que el nuevo archivo o el intento no ha sido pasado, por lo que sera purgado por el proceso de limpiado. Reescritura (riesgo alto) Solo los metadatos son registrados en el diario, el contenido de los archivos no. Los contenidos pueden estar escritos antes o después de que el diario se actualice. Como resultado, los archivos modificados correctamente antes de una ruptura pueden volverse corruptos. Por ejemplo, un archivo pendiente de ser marcado en el diario como mayor de lo que actualmente es, convirtiendo en basura al final de la comprobación. Las versiones antiguas de los archivos pueden aparecer inesperadamente después de una recuperación de diario. La carencia de sincronismo entre los datos y el diario es rápidamente subsanada en muchos casos. JFS usa este nivel de journaling, pero se asegura de que cualquier basura es borrada al reiniciar. Por otro lado ext4 (fourth extended filesystem o «cuarto sistema de archivos extendido») es un sistema transaccional con journaling, como una mejora compatible de ext3. Las principales mejoras son: - Soporte de volúmenes de hasta 1024 PB. ext3 alcanza 32 TB - Menor uso del CPU. - Mejoras en la velocidad de lectura y escritura. ReiserFS: es un sistema de archivos de propósito general. Actualmente es soportado por Linux y existen planes de futuro para incluirlo en Windows (de forma no oficial), aunque por el momento de manera inestable. Presenta journaling y es algo más rápido que las versiones ext3 y 4 pero algo más inestable que estos. El tamaño del sistema de archivos 16TB. NTFS:(New Technology File System) es un sistema de archivos de Windows NT incluido en las versiones de Windows Server 2000/2003/2008, Windows 2000/XP/Vista/7. Está basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft 3

4 usado en el sistema operativo OS/2, y también tiene ciertas influencias del formato de archivos HFS diseñado por Apple. Es un sistema adecuado para las particiones de gran tamaño requeridas en servidores ya que puede manejar volúmenes de, teóricamente, hasta clústeres. En la práctica, el máximo volumen NTFS soportado es de clústeres (aproximadamente 16 TB usando clústeres de 4 KB). La versión actual v5.2 alcanza volúmenes 256 TB. Su principal inconveniente es que necesita para sí mismo una cantidad considerable de espacio en disco duro, por lo que no es recomendable su uso en discos con menos de 400 MB libres. Los nombres de archivo pueden ser de hasta 256 caracteres, y la estructura de ficheros es en árboles-b, una estructura de datos compleja que acelera el acceso a los ficheros y reduce la fragmentación. Se emplea un registro transaccional (journal) para garantizar la integridad del sistema de ficheros (pero no la de cada archivo). Los sistemas que emplean NTFS han demostrado tener una estabilidad mejorada con respecto la naturaleza inestable de las versiones más antiguas de Windows NT. 2. Sistemas de ficheiros distribuídos, transaccionais, cifrados, comprimidos e virtuais. Un sistema de archivos distribuido o sistema de archivos de red es un sistema de archivos de computadoras que sirve para compartir archivos, impresoras y otros recursos como un almacenamiento persistente en una red de computadoras. El primer sistema de este tipo fue desarrollado por Sun que creó el sistema de archivos de red NFS (Network File System). Otros sistemas notables utilizados fueron el sistema de archivos Andrew AFS y el sistema Server Message Block SMB, también conocido como CIFS. NFS: es utilizado en un entorno de red de computadoras de área local. Posibilita que distintos sistemas conectados a una misma red accedan a ficheros remotos como si se tratara de locales. Características El sistema NFS está dividido al menos en dos partes principales: un servidor y uno o más clientes. 4

5 Las estaciones de trabajo locales utilizan menos espacio de disco debido a que los datos se encuentran centralizados en un único lugar pero pueden ser accedidos y modificados por varios usuarios, de tal forma que no es necesario replicar la información. Los usuarios no necesitan disponer de un directorio home en cada una de las máquinas de la organización. Los directorios home pueden crearse en el servidor de NFS para posteriormente poder acceder a ellos desde cualquier máquina a través de la infraestructura de red. También se pueden compartir a través de la red dispositivos de almacenamiento como discos duros externos, unidades DVDROM. Todas las operaciones sobre ficheros son síncronas. Esto significa que la operación sólo retorna cuando el servidor ha completado todo el trabajo asociado para esa operación. En caso de una solicitud de escritura, el servidor escribirá físicamente los datos en el disco, y si es necesario, actualizará la estructura de directorios, antes de devolver una respuesta al cliente. Esto garantiza la integridad de los ficheros. La versión NFS actual versión 4 (NFSv4) incluye seguridad Kerberos, trabaja con firewall, permite ACLs (Crontrol de Listas de Acceso) y utiliza operaciones con descripción del estado. Server Message Block o SMB es un Protocolo de red (que pertenece a la capa de aplicación en el modelo OSI) que permite compartir archivos e impresoras (entre otras cosas) entre nodos de una red. Es utilizado principalmente en ordenadores con Windows. SMB fue originalmente inventado por IBM, pero la versión más común hoy en día es la modificada ampliamente por Microsoft que renombró SMB a Common Internet File System (CIFS) en 1998 y añadió más características, que incluyen soporte para enlaces duros y simbólicos y mayores tamaños de archivo. Samba no es más que es una implementación libre sobre sistemas Gnu/Linux y Unix del protocolo SMB con las extensiones de Microsoft. El aspecto más importante de un sistema de archivos virtual (VFS) o conmutador de 5

6 sistema de archivos virtual es su capacidad de crear una capa de abstracción encima de un sistema de archivos más concreto. El propósito de un VFS es permitir que las aplicaciones cliente tengan acceso a diversos tipos de sistemas de archivos concretos de una manera uniforme. Puede ser utilizada para tender un puente sobre las diferencias en los sistemas de archivos como Linux, Windows, Unix, etc... de modo que las aplicaciones pudieran tener acceso a archivos en los sistemas de archivos locales de esos tipos sin tener que saber a qué tipo de sistema de archivos están teniendo acceso. El mecanismo del sistema de archivos en espacio de usuario FUSE Linux permite que el código de espacio de usuario se acople en el mecanismo del sistema de archivos virtual en Gnu/Linux, MacOS y FreeBSD. En Microsoft Windows, los sistemas de archivos virtuales pueden también implementarse a través de las extensiones de consola de nombre de usuario en espacio de usuario, sin embargo, no soportan las API del sistema de más bajo nivel de acceso de archivos, de modo que no todas las aplicaciones serán capaces de acceder sistemas de archivos que se hayan implementado como extensiones de nombre de usuario. KIO y el GNOME VFS proveen de mecanismos similares en los entornos de escritorio de KDE y de GNOME, con limitaciones similares, aunque pueden ser hechos para utilizar técnicas FUSE y por lo tanto integrarse suavemente en el sistema. El sistema de cifrado de archivos (EFS) es una característica de Windows que permite almacenar información en el disco duro en formato cifrado para ayudarle a mantener la información a salvo. Éstas son algunas características destacadas de EFS: El cifrado es sencillo. Se realiza activando una casilla en las propiedades del archivo o de la carpeta. El usuario controla quién puede leer los archivos. Los archivos se cifran cuando los cierra, pero cuando los abre quedan automáticamente listos para su uso. Si cambia de idea con respecto al cifrado de un archivo, desactive la casilla en las propiedades del archivo. EFS no es totalmente compatible con Windows Vista Starter, Windows Vista Home Basic 6

7 ni Windows Vista Home Premium. En estas ediciones de Windows, se dispone de la clave de cifrado o el certificado, y ejecutando la aplicación Cipher.exe se pueden descifrar los archivos. El usuario que cifró el archivo no tiene que preocuparse del proceso de cifrado. Es decir, no es necesario que descifre manualmente el archivo cifrado para poder utilizarlo. Puede abrir y cambiar el archivo de la manera habitual. En el siguiente enlace hay guía detallada de uso del Sistema de archivos de cifrado. Un sistema de archivos encriptado protegerá contra un ataque al disco duro. Cualquier persona que consiga poner sus manos en el sistema tendrá que usar la un ataque de fuerza bruta para adivinar la llave de encriptación, un obstáculo sustancial para llegar a los datos. En Linux hay diferentes herramientas de cifrado por ejemplo: dm-crypt, luks, freeotfe, loop-aes entre otros. Finalmente citaremos los formatos de archivos comprimidos más usuales zip es un formato de almacenamiento sin pérdida, muy utilizado para la compresión de datos como documentos, imágenes o programas. Para este tipo de archivos se utiliza generalmente la extensión ".zip". Comprime cada uno de los archivos de forma separada ello permite recuperar cada uno de los ficheros sin tener que leer el resto, lo que aumenta el rendimiento. El problema, es que el resultado de agrupar un número grande de pequeños archivos es siempre mayor que agrupar todos los archivos y comprimirlos como si fuera uno sólo. A cambio, esto permite extraer cada archivo de forma independiente sin tener que procesar el archivo desde el principio ZIP se suele utilizar casi siempre con el algoritmo de Phil Katz. ZIP soporta un sistema de cifrado simétrico basado en una clave única. Sin embargo, este sistema de cifrado es débil. La aplicación inicial fue Pkzip luego surgieron otras libres o comerciales como WinZip, WinRAR, PeaZip y 7-Zip. RAR (cuyas siglas significan Roshal ARchive en inglés) es un formato de archivo propietario, con un algoritmo de compresión sin pérdida utilizado para la compresión de datos y archivación, desarrollado por Eugene Roshal. El RAR es más lento que el ZIP, pero posee una mayor tasa de compresión. Otra característica de RAR es que posee una mejor redundancia de datos que ZIP. Además, este formato permite lo que se conoce como compresión sólida que 7

8 permite comprimir varios ficheros juntos, de forma que un mismo diccionario se aplica a toda la información, con lo que el nivel de compresión es mayor. deb es la extensión del formato de paquetes de software de Debian y derivadas y el nombre más usado para dichos paquetes. El programa predeterminado para manejar estos paquetes es dpkg, generalmente vía apt/aptitude aunque hay interfaces gráficas como Synaptic, PackageKit, Gdebi... Los paquetes deb incluyen dos archivos tar en formato gzip, bzip2 o lzma: uno de los cuales alberga la información de control y el otro los datos. CAB (abreviatura de Cabinet) es el formato nativo de archivo comprimido de Microsoft Windows. Soporta compresión y firma digital, y se utiliza en una variedad de motores de instalación de Microsoft: Setup API, Device Installer, AdvPack (para la instalación de componentes ActiveX de IE) y Windows Installer. El formato de archivo CAB admite tres métodos de compresión de datos: DEFLATE, creado por Phil Katz, el autor del formato de archivo ZIP. Quantum, con licencia de David Stafford, el autor del Quantum archiver. LZX, creado por Jonathan Forbes empleado de Microsoft. La extensión de archivo CAB se utiliza también en muchos instaladores (InstallShield y otros), aunque no es el mismo formato de archivo. bzip2 es un programa libre desarrollado bajo licencia BSD que comprime y descomprime ficheros usando los algoritmos de compresión de Burrows-Wheeler y de codificación de Huffman. El porcentaje de compresión alcanzado depende del contenido del fichero a comprimir, pero por lo general es bastante mejor al de los compresores basados en el algoritmo LZ77/LZ78 (gzip, compress, WinZip, pkzip,...). Pero bzip2 emplea más memoria y más tiempo de ejecución. 7z es un formato de compresión de datos sin pérdida con tasas muy altas, superando a las de los populares formatos zip y rar. La extensión de fichero para los archivos pertenecientes a este formato suele ser.7z. Puede utilizar diferentes algoritmos de compresión. Es libre y fue creado e implementado por los desarrolladores del programa 7-Zip bajo la licencia GNU LGPL. Los sistemas de ficheros transaccionales se basan en journaling (ext3, ntfs...) tienen 8

9 como función principal registrar los cambios realizados a un sistema de archivos,facilitando y haciendo mucho mas rápido la restauración de un sistema de archivos dañado. 3. Xestión de sistemas de ficheiros mediante comandos e contornos gráficos. Windows aunque tiene una serie de comandos que puedes consultar en el tutorial que puse en la web el manejos de los ficheros y directorios se realizan en modo gráfico. Doy por hecho que todos conocéis la forma de crear directorios y ficheros en modo gráfico. Igualmente en Linux. En este caso por la orientación académica de cara a servidor que daré durante el curso a Linux, será en este SO donde insistiré en el uso de la línea de comandos Linux dispone de un numeroso conjunto de utilidades para manipular archivos (individualmente o en grupos) con comandos en una terminal. Los más comunes e importantes (no todos): cp: El comando cp abreviatura de copy, permite copiar archivos y directorios. cp [Opciones] archivo_fuente directorio_destino cp [Opciones] archivo_fuente archivo_destino Opciones -a conserva todos los atributos de los archivos. -b hace un backup antes de proceder a la copia. -d copia un vínculo pero no el fichero al que se hace referencia. -i pide confirmación antes de sobreescribir archivos. -p conserva los sellos de propiedad, permisos y fecha. -R copia los archivos y subdirectorios. -s crea enlaces en vez de copiar los ficheros. -u solo procede a la copia si la fecha del archivo origen es posterior a la del destino. -v muestra mensajes relacionados con el proceso de copia de los archivos. También puede copiar varios ficheros en un directorio determinado. cp manual_linux_v1../../../doc/linux 9

10 mv: Modifica el nombre de los archivos y directorios moviéndolos de una ubicación a otra. mv [Opciones] fuente destino Opciones -d hace una copia de seguridad de los archivos que se van a mover o renombrar. -f elimina los archivos sin solicitar confirmación. -v pregunta antes de sobreescribir los archivos existentes. Trabaja tanto con archivos como con los directorios. mv manual_linux_v1 manuales/linux mv manual_linux_v1 manual_linux_v1_doc rm: Elimina uno o más archivos o eliminar un directorio completo con la opción r. rm [Opciones] archivos Opciones -f elimina todos los archivos sin preguntar. -i pregunta antes de eliminar un archivo. -r elimina todos los archivos que hay en un subdirectorio y el propio subdirectorio. -v muestra el nombre de cada archivo antes de eliminarlo. Para eliminar un fichero ha de tener permiso de escritura. rm r documentos/ mkdir: crear directorios. mkdir [Opciones] nombre_directorio Opciones -m modo, asigna la configuración de permisos especificada al nuevo directorio. -p crea directorios emparentados (en caso de que no existan). mkdir manuales rmdir: Elimina un directorio (siempre y cuando esté vacío). 10

11 rmdir [Opciones] directorio Opciones -p elimina cualquier directorio emparentado que este vacío. Si tiene algún contenido, tendrá que utilizar el comando rm r rmdir manual ls: Listar el contenido de un directorio. ls [Opciones] [nombre_directorio o archivo] Opciones -a muestra todos los archivos. Incluyendo a los ocultos. -b muestra los caracteres no imprimibles de los nombres de los ficheros utilizando un código octal. -c ordena los archivos de acuerdo con la fecha de creación. -d muestra una lista en la que aparecen los directorios como si fuesen archivos (en vez de mostrar su contenido). -f muestra el contenido del directorio sin ordenar. -i muestra información de i-node. -l muestra la lista de archivos con formato largo y con información detallada (tamaño, usuario, grupo, permisos etc.). -p añade un carácter al nombre del archivo para indicar a que tipo pertenece. -r coloca la lista en orden alfabético inverso. -s muestra el tamaño (kb) de cada archivo próximo al solicitado. -t ordena la lista de acuerdo con la fecha de cada fichero. -R muestra una lista con el contenido del directorio actual y de todos sus subdirectorios. Si se omite el nombre del directorio, mostrará el contenido del directorio en el que se encuentre. ls al 11

12 cd: Cambiar de directorio. cd [directorio] Si escribe cd sin ningún nombre de directorio, se cambiará al directorio home del usuario. pwd: Mostrar la ruta del directorio de trabajo actual. pwd El comando pwd imprime el directorio de trabajo en el que estamos. chmod: Modifica los permisos de uno o más archivos o directorios. chmod [Opciones] [permiso_descripción] archivo Opciones -c muestra los archivos a los que se les han modificado los permisos. -f hace que no aparezca en pantalla ningún mensaje de error. -v muestra los cambios efectuados en los permisos de archivos. -R cambia los permisos de los archivos de todos los subdirectorios. Quien Acción Permiso u: usuario +: agregar r: lectura g: grupo -: quitar w: escritura o: otros =: asignar x: ejecutar a: todos s: ajustar con el ID del usuario. chmod u+xr manual_linux El usuario tendrá los permisos de lectura y ejecución sobre el archivo manual_linux Por ejemplo para que todos tengan permiso de lectura en un determinado archivo se tipea, chmod a+r nombre_archivo. También se podría haber escrito: chmod u=r,g=r,o=r nombre_archivo. 12

13 Otra forma de modificar los permisos es a través de un número octal de 3 cifras que ya vimos en la UD anterior. cat: Muestra el contenido de un archivo utilizando la salida estándar (pantalla). cat [-benstva] archivos Opciones -b números de líneas que no estén en blanco. -e muestra el final de una línea (como $) y todos los caracteres no imprimibles. -n numera todas las líneas de salida, comenzando por el 1. -s sustituye varias líneas en blanco por una sola. -t muestra las tabulaciones como ^l. -v muestra los caracteres no imprimibles. -A muestra todos los caracteres ( incluidos los no imprimibles). Normalmente, cat se utiliza para mostrar el contenido de un archivo o para concatenar varios dentro de un mismo fichero. Por ejemplo, cat archivo1, archivo2, archivo3 > todo combina los tres archivos dentro de uno solo llamado todo. find: Muestra una lista con los archivos que coinciden con un criterio especifico. find [ruta] [opciones] Opciones -depth procesa, en primero, el directorio en el que se esta y luego los subdirectorios. 13

14 -maxdepyh n restringe la búsqueda a n niveles de directorios. -follow procesa los directorios que se incluyen dentro de los enlaces simbólicos. -name modelo localiza los nombres de los archivos que coinciden con el modelo. -ctime n localiza los nombres de los archivos creados n días atrás. -user nombre_usuario localiza los archivos pertenecientes al usuario especifico. -group nombre_grupo localiza los archivos pertenecientes al grupo específico. -path ruta localiza a los archivos cuya ruta coincide con el modelo propuesto. -perm modo localiza los archivos con los permisos especificados. -size +nk localiza los archivos cuyo tamaño (en kilobytes) es mayor de especificado. -print imprime el nombre de los archivos que encuentra. -exec comando [opciones] {} \; ejecuta el comando especificado analizando el nombre del archivo localizado. Si escribe find sin ningún argumento, la salida mostrará un listado en el que aparecen los archivos de todos los subdirectorios de la carpeta en la que se encuentre. Para ver todos los archivos cuyo nombre termine con.gz, tendrá que escribir: find. -name "*.gz ". Para buscar a partir del directorio /usr/doc todos los archivos con extensión bak y eliminarlos, utilizar el comando: find /usr/doc -name *.bak -exec rm -f {} \; en donde la secuencia {} se substituirá por el nombre completo de cada archivo encontrado. 14

15 grep: busca en uno o más archivos las líneas que coincidan con una expresión regular (modelo de búsqueda). grep [opciones] modelo archivos Opciones -N muestra N líneas que contienen el modelo de búsqueda señalado. -c muestra el número de líneas que contienen el modelo de búsqueda. -f archivo lee las opciones del archivo especificado. -i ignora letras -l muestra los nombres de los archivos que contienen un modelo. -q devuelve el número de línea siguiente a aquellas en las que se encuentra el modelo de búsqueda. -v muestra las líneas que no contienen el modelo de búsqueda. El modelo es una expresión regular en los archivos especificados que tienen sus propias reglas. Generalmente se utiliza para buscar una secuencia de caracteres en uno o más archivos de texto. grep Juan ListadoDeAlumnos.txt 4. Xestión de ligazóns. En Linux los enlaces ofrecen la posibibilidad de dar a un único fichero múltiples nombres. Estos ficheros van a ser identificados mediante el sistema operativo por su numero de inodo, el cual se genera de forma semialeatoria. Un inodo es un enlace que resulta el único identificador del fichero para el sistema de ficheros. Un directorio, por tanto, será una lista de números de inodo con sus correspondientes nombres de fichero. Cada nombre de fichero en un directorio es un enlace a un inodo particular. 15

16 Enlaces Duros o hard links: La orden ln es usada para crear enlaces para un fichero. Usando ls -i, veremos el numero de inodo para el fichero. # ln fichero creará un enlace para fichero. #ln fichero fhichero2 creará un enlace llamado fichero2 que corresponderá al mismo fichero. Utilizando ls -i veremos que los dos ficheros tienen el mismo inodo. # ls -i fichero fichero2 Estos enlaces se denominan enlaces duros (hard links) porque directamente crean el enlace al inodo. Solamente podremos crear enlaces duros entre ficheros del mismo sistema de ficheros; los enlaces simbólicos no tendrán este tipo de restricciones. Cuando eliminamos un fichero con rm, en realidad, solamente estamos eliminando un enlace a un fichero. Si utilizamos la orden rm fichero Solamente el nombre fichero es eliminado, fichero2 seguirá existiendo. Un fichero estará definitivamente eliminado del sistema cuando no queden enlaces a el. En realidad, la norma es que los ficheros tengan solamente un enlace duro. Un modo de saber cuantos enlaces tiene un fichero es con la orden ls -l. #ls -l fichero fichero2 -rw-r-r- 2 root root 12 Aug 5 16:51 fichero -rw-r-r- 2 root root 12 Aug 5 16:50 fichero2 Insistimos, un directorio, por tanto, no es otra cosa que un fichero que contiene información sobre la dirección del enlace al inodo. También, cada directorio tiene al menos dos enlaces duros en el:. (punto) enlace que apunta a si mismo y.. (punto punto) enlace que apunta al directorio padre. En el directorio raíz (/), el enlace.. (punto punto) simplemente apunta a /. En ciertas ocasiones puede resultar difícil localizar en que partes del árbol de directorio existen enlaces a determinados archivos. Con find podemos encontrarlos. find / -inum número 16

17 Enlaces Simbólicos (Soft): Un enlace simbólico permite dar a un fichero el nombre de otro, pero no enlaza el fichero con un inodo, es decir, en realidad lo que hacemos es enlazar directamente al nombre del fichero. Esto podría parecerse bastante a lo que Windows nos tiene acostumbrados con sus accesos directos. Con la orden ln -s creamos un enlace simbólico a un fichero. Por ejemplo: # ln -s archivo archivo2 Hay que tener en cuenta que el nombre del enlace simbólico no soporta rutas completas, por lo que para crearlo, será imprescindible situarse dentro del directorio en el que queramos que quede colocado dicho enlace. Si lo verificamos de nuevo con la orden ls -l vemos que el fichero fichero es un enlace simbólico apuntando a fichero2 # ls -l fichero fichero2 Los bits de permisos en un enlace simbólico no se usan (siempre aparecen como (rwxrwxrwx). En su lugar, los permisos del enlace simbólico son determinados por los permisos del fichero apuntado. Asimismo, si el fichero apuntado es eliminado, los enlaces simbólicos permanecen, pero ya no serán válidos y carecerán de sentido. Los enlaces duros y simbólicos son similares en su funcionamiento, pero hay algunas diferencias. Pueden crearse enlaces simbólicos a un fichero que no esté en el mismo dispositivo de almacenamiento. Los enlaces simbólicos son procesados por el núcleo de forma diferente a los duros, lo cual es solo una diferencia técnica, pero importante. Los enlaces simbólicos son de ayuda puesto que identifican al fichero al que apuntan; con enlaces duros no es tan fácil saber que fichero esta enlazado al mismo inodo. Aunque en un principio no pudiera parecernos que los enlaces valgan para mucho, el sistema operativo los usa muy a menudo, Los enlaces simbólicos son, por ejemplo, especialmente importantes para las imágenes de las librerías compartidas en /lib, lo que facilita mucho la conexión de los diferentes programas con esas librerías. Cada enlace simbólico tiene su propio número de inodo lo que permite hacer enlaces simbólicos entre distintos sistemas de ficheros. 17

18 En resumen las diferencias entre soft y hard links son: Los enlaces simbólicos se pueden hacer con ficheros y directorios mientras que los duros solo entre ficheros. Los enlaces simbólicos se pueden hacer entre distintos sistemas de ficheros, los duros no. Los enlaces duros comparten el número de inodo, los simbólicos no. En los enlaces simbólicos si se borra el fichero o directorio original, la información se pierde, en los duros no. Los enlaces duros son copias exactas del fichero mientras que los simbólicos son meros punteros o accesos directos. 5. Estrutura de directorios de sistemas operativos libres e propietarios. En Linux la estructura principal de directorios dentro de Linux (teniendo en cuenta que esto está tomado de Ubuntu, en otras distribuciones pueden variar un poco) es la siguiente: El primer directorio que encontramos es el directorio raíz, el principal. Se denomina /, barra, y de él dependen todos los demás. Todo, absolutamente todo, depende de él. /root. Aquí es donde se guardan las cosas del usuario root o administrador del sistema. Como norma general, nosotros no nos conectamos con este usuario (por temas de seguridad). El usuario root también tiene su escritorio, y en él podría guardar documentos, por lo tanto todos ellos se guardarían aquí. 18

19 /bin. Aquí se guardan los programas del propio Linux. Si trabajamos con la consola y escribimos un comando, se busca en este directorio para ver si lo encuentra. /etc. Contiene, entre otras cosas, la configuración del sistema. Por ejemplo, la configuración de los discos duros y otras unidades están en /etc/fstab. /dev. Aquí están las configuraciones de periféricos (impresoras, unidades extraíbles, etc). /home. Donde los usuarios guardan sus datos. Si tenemos un usuario llamado usuario, sus datos estarán en un directorio llamado /home/usuario. Sólo hay una excepción: el usuario root. /tmp. Directorio temporal. Muchas distribuciones borran periódicamente los archivos dentro de este directorio, por lo que no guardes aquí lo que quieras guardar. En Windows, en ocasiones, tenemos que ir a la opción Liberar espacio en disco y eliminar Archivos temporales. Linux borra de formá automática lo que sobra. /usr. Aquí se encuentran las aplicaciones que vamos instalando con el tiempo. Este directorio a su vez está dividido en otros (bin, share, lib) para mantener ordenado el sistema. Aplicaciones que gestionan paquetes (como las que trae Ubuntu por defecto) se encargan de mantener este espacio ordenado y actualizado. /opt. Aquí van cosas opcionales, como programas en fase de pruebas, si hacemos nuestros desarrollos Si eres un usuario que no pruebas versiones beta, ni haces tus propios programas, no necesitarás tener nada aquí. /media en este directorio es donde se montan los dispositivos externos, usb, disquetera, cdrom... /boot Archivos fundamentales para el arranque. /lib directorio de las librerías compartidas de diferentes aplicaciones /sbin: ejecutables del sistema entre ellos algunos comandos. /var Directorio de información variable, log etc, entre ellas las archivos web si actúa como servidor. En Windows desde el punto de vista del usuario tiene 3 directorios principales, aunque 19

20 ocultos tiene más. Archivos de programas (Windows XP o 2000) o Program Files o Programas (Windows 7) que contiene los ficheros y ejecutables programas instalados en el sistema Documents and Settings (Windows XP o 2000) o Usuarios (Windows 7) ficheros y carpetas de los usuarios documentación dos usuarios Windows contiene los ficheros de configuración, controladores de dispositivos, librerías dinámicas y todo aquello que está relacionado directamente con la administración del SO. Tanto en Linux como Windows esta configuración jerárquica inicial no significa que se inmutable y de hecho el administrador puede modificarla. 6. Procura de información do sistema mediante comandos e ferramentas gráficas. En Windows tenemos algunos comandos que nos permiten buscar información del sistema (ejecutando help en cmd.exe sale esta información). Solo destaco los de interés con el apartado en cuestión: 20

21 BCDEDIT Establece propiedades en la base de datos de arranque para controlar la carga del arranque. CACLS Muestra o modifica las listas de control de acceso (ACLs) de archivos. CHKDSK Comprueba un disco y muestra un informe de su estado. CHKNTFS Muestra o modifica la comprobación de disco al arrancar. COMPACT Muestra o cambia el estado de compresión de archivos en particiones NTFS. DATE Muestra o establece la fecha. DRIVERQUERY Muestra el estado y las propiedades del controlador de dispositivo. FSUTIL Muestra o configura las propiedades de sistema de archivos. HELP Proporciona informaci n de ayuda para los comandos de Windows ICACLS Muestra, modifica, hace copias de seguridad o restaura listas de control de acceso (ACL) para archivos y directorios. LABEL Crea, cambia o elimina la etiqueta del volumen de un disco. PATH Muestra o establece una ruta de búsqueda para archivos ejecutables. RECOVER Recupera la información legible de un disco dañado o defectuoso. ROBOCOPY Utilidad avanzada para copiar árboles de archivos y directorios SET Muestra, establece o quita variables de entorno de Windows. SC Muestra o configura servicios (procesos en segundo plano). SORT Ordena la salida. SYSTEMINFO Muestra las propiedades y la configuración específicas del equipo. TASKLIST Muestra todas las tareas en ejecución, incluidos los servicios. TASKKILL Termina o interrumpe un proceso o aplicación que se está ejecutando. TIME Muestra o establece la hora del sistema. TITLE Establece el título de la ventana de una sesión de CMD.EXE. 21

22 TREE Muestra la estructura de directorios de una unidad o ruta de acceso. TYPE Muestra el contenido de un archivo de texto. VER VOL Muestra la etiqueta del volumen y el número de serie del disco. WMIC Muestra información de WMI en el shell de comandos interactivo. Muestra la versión de Windows. Otros comandos que permite abrir ventanas que permiten configurar el sistema son (no hay que aprenderlos todos, solo los subrayados): bootcfg: Permite ver y modificar las entradas del archivo boot.ini. Estas entradas nos permiten seleccionar con que sistema operativo deseamos iniciar el equipo. control userpasswords2: Permite modificar las claves y los permisos de los diferentes usuarios, así como requerir la pulsación de control+alt+suprimir para poder iniciar sesión, haciendo el inicio de sesión más seguro. dxdiag: Lanza la herramienta de diagnóstico de Direct X, con la cual podremos comprobar la versión Direct X que tenemos instalada y permite comprobar mediante tests que todo lo referente a estos controladores funcione correctamente. 22

23 gpresult: Muestra información sobre las políticas de grupo aplicadas a un usuario. gpupdate: Vuelve a aplicar las políticas de grupo. msconfig: Desde esta aplicación en modo gráfico podremos seleccionar que programas y servicios se cargan durante el inicio de Windows así como los sistemas operativos que el usuario puede seleccionar para iniciar el ordenador. pagefileconfig: Permite configurar el archivo de paginación de Windows. prncnfg: Muestra información sobre las impresoras instaladas 23

24 prnjobs: Muestra información sobre los trabajos de impresión en cola. reg: Permite ver y modificar valores del registro de Windows. Las opciones posibles son: reg query => realiza una consulta en el registro reg add => añade una entrada al registro reg delete => elimina una clave del registro reg copy => copia una clave del registro a otra parte del registro o a otro equipo reg save => guarda una parte del registro en un archivo reg restore => restaura una parte del registro de un archivo reg load => carga una clave o árbol al registro desde un archivo reg unload => descarga una clave o árbol del registro reg compare => compara varios valores del registro reg export => exporta el registro o parte del registro a un archivo reg import => importa el registro o parte del registro de un archivo sfc: Este comando permite buscar archivos del sistema dañados y recuperarlos en caso de que estén defectuosos (es necesario el CD de instalación del sistema operativo para utilizarlo). Para realizar una comprobación inmediata, deberemos ejecutar la orden sfc /scannow. systeminfo: Muestra información sobre nuestro equipo y nuestro sistema operativo: número de procesadores, tipo de sistema, actualizaciones instaladas... taskkill: Permite eliminar un proceso conociendo su nombre o el número del proceso (PID). tasklist: Realiza un listado de todos los procesos que hay. Útil si deseamos eliminar un proceso y no conocemos exactamente su nombre o su PID. Redes: (los veréis en el módulo correspondiente) at: Permite programar tareas para que nuestro ordenador las ejecute en una fecha o en un momento determinado logoff:: Este comando nos permite cerrar una sesión iniciada, ya sea en nuestro ordenador o en otro ordenador remoto. msg: Envía un mensaje a unos o varios usuarios determinados mediante su nombre de inicio de sesión o el identificador de su sesión msiexec: Permite instalar, desinstalar o reparar un programa instalado mediante 24

25 un paquete MSI (archivos con extensión.msi). runas: Permite ejecutar un programa con privilegios de otra cuenta. Útil por ejemplo si estamos como usuario limitado y queremos hacer algo que necesite privilegios de administrador. shctasks: Permite administrar las tareas programadas. shutdown: Permite apagar, reiniciar un ordenador o cancelar un apagado. Para acceder a estas opciones del MMC (Microsfot Managemente Console), no es necesario entrar en la consola del sistema (cmd.exe), sino que basta con introducirlos directamente desde Inicio > Ejecutar. ciadv.msc: Permite configurar el servicio de indexado, que acelera las búsquedas en el disco duro. compmgmt.msc: Da acceso a la Administración de equipos, desde donde podemos configurar nuestro ordenador y acceder a otras partes de la MMC. devmgmt.msc:: Accede al Administrador de dispositivos. dfrg.msc: Desfragmentador del disco duro. diskmgmt.msc: Administrador de discos duros. fsmgmt.msc: Permite administrar y monitorizar los recursos compartidos. gpedit.msc: Permite modificar las políticas de grupo. 25

26 lusrmgr.msc: Permite ver y modificar los usuarios y grupos locales. ntmsmgr.msc: Administra y monitoriza los dispositivos de almacenamientos extraíbles. ntmsoprq.msc: Monitoriza las solicitudes del operador de medios extraíbles. perfmon.msc: Monitor de rendimiento del sistema. secpol.msc: Configuración de la política de seguridad local. services.msc: Administrador de servicios locales. wmimgmt.msc: Configura y controla el servicio Instrumental de administración (WMI) de Windows. En Linux los comandos que permiten buscar información sobre el sistema son (citaremos solo algunos): man comando información sobre el comando en cuestión, opciones... También se puede utilizar help comando finger muestra los usuarios conectados al sistema last muestra los últimos usuarios conectados al sistema cal año muestra un calendario tzconfig permite configurar el huso horario hwclock permite configurar el reloj del sistema uptime muestra el tiempo que lleva el sistema encendido hostname nombre del sistema y modificarlo id usuario muestra el UID del usuario lspci -tv muestra los dispositivos pci del sistema whereis busca los ejecutables, fuentes y manuales de un programa o comando lshw muestra el hardware del sistema top muestra los procesos que se están ejecutando en el sistema free muestra la cantidad de memoria swap y RAM libre del sistema df -h muestra el espacio ocupado y libre del sistema find busca el fichero que se le pasa por argumento du -h muestra el tamañao de los subdirectorios y del directorio en cuestión pwd muestra el directorio actualizaciones whoami muestra quien es el usuario conectado 26

27 ps -aux procesos activos pstree procesos activos y su relación padre-hijo kill -9 PID mata el proceso de número PIC fdisk -l muestra las particiones del sistema head muestra las 10 primeras líneas de un fichero tail muestra las 10 últimas líneas de un fichero vmstat Muestra estadísticas de uso de la memoria, cpu, lectuas/escrituras en disco, etc uname -a muestra la distribución ulimit muestra y modifica ciertos límites del sistema (tamaño de archivos, del segmento de pila...) init numeronivel modifica el número de arranque del sistema Estos son solo unos cuantos, existen varios más, por ejemplo los relacionados con redes, programación... algunos los iremos introduciendo a medida que avancemos en el curso. A diferencia de Windows, Linux presenta una riqueza de comandos de consola que, en mi opinión, se hace difícil dominarlos en un curso o módulo. Solo a lo largo del tiempo, estudios y según trayectoria profesional acabas conociendo casi todos. 7. Montaxe e desmontaxe de dispositivos en sistemas operativos: automatización. Ver práctica Montaje de Dispositivos 8. Ferramentas de administración de discos: particións e volumes; desfragmentación e recoñecemento. De las múltiples herramientas de administración de discos, nos quedaremos con tres: Gparted en Linux y Partition Magic y Easeus Partition Free en Windows. Su uso se realizará en una práctica. Mencionar que la hasta hora herramienta más utilizada Partition Magic ha dejado de ser mejorada por su actual propietario. Windows gestiona los discos y la información que contienen en base a particiones y volúmenes Cada disco se puede dividir en particiones primarias y extendidas, o solamente en alguna de este tipo, con la condición de que una partición nunca podrá sobrepasar un 27

28 disco. Las particiones son divisiones que se pueden hacer en un disco para organizar mejor la información, o para instalar varios distintos sistemas operativos, Además, sólo podrá haber una partición extendida por disco, y como máximo sólo podrá contener 4 particiones en total. Lógicamente, las particiones primarias serán aquellas que puedan contener un sistema operativo y, por lo tanto, permita el arranque del sistema operativo desde las mismas. De aquí podemos deducir, que el sistema requiere como mínimo una partición primaria en algún disco, ya que si no, no podría lanzarse dicho sistema al encender el ordenador. Una vez creada la partición, es necesario darle formato para que pueda contener datos. Una vez tenga formato el sistema le puede asignar un número de unidad lógica y ya se podrá acceder a la misma. Además, el formateo del disco crea ciertas estructuras de datos que son necesarias para que el sistema pueda gestionar el disco, conociendo en todo momento qué bloques están vacíos y cuáles tienen información y, en este caso, cuáles son los ficheros que tienen ocupados dichos sectores (p.e. La FAT o el MBT en NTFs) En Windows, las particiones las gestiona el gestor de particiones (\Windows\System32\Drivers\Partmgr.sys). Este gestor utiliza el gestor de E/S para identificar las particiones y crear los dispositivos que las representen, es decir, las unidades lógicas correspondientes. Este gestor envía un comando al gestor de volúmenes para saber si la partición tiene un volumen asociado, y si es así, a partir de ese momento cualquier acción sobre la partición se la notificará al gestor de volúmenes. Un volumen desde el punto de vista del usuario es un disco lógico (C, D, E,..., Z), y cada uno contendrá un sistema de ficheros con directorios y ficheros. Las particiones primarias sólo podrán contener un volumen, mientras que las extendidas podrán albergar varios, teniendo en cuenta que un sistema sólo podrá tener como máximo 24 volúmenes, ya que se identifican por medio de las letras del abecedario, y en inglés sólo tiene 24 letras. En Windows podemos trabajar con dos tipos de discos, que según sean de un tipo u otro, tendrán diferentes características en cuanto a la gestión de los volúmenes: 28

29 Discos básicos son los que se basan exclusivamente en MBR o GPT. Discos dinámicos se basan en un esquema de particiones más flexible que la de los discos básicos. La diferencia entre cada uno de ellos desde el punto de vista de su gestión estriba en que los segundos admiten nuevos volúmenes de particiones múltiples. No obstante, en Windows lo normal es que sólo haya discos básicos, a no ser que el administrador cree discos dinámicos. Los discos básicos son los discos habituales en Windows. Un disco básico contiene particiones, también llamadas volúmenes básicos, y tienen una tabla de particiones almacenada en el sector 0 del disco, que se llama MBR (Master Boot Record) y que es donde estará la información necesaria para arrancar el sistema operativo. La existencia del MBR es un requisito que impone la BIOS ya que necesitará leerlo una vez inicializado el hardware para arrancar el SO. La tabla de particiones está formada por cuatro entradas con la información de las cuatro posibles particiones que pudiera tener el disco, de ahí el límite máximo de cuatro particiones que comentábamos en un punto anterior. En cualquier caso, la BIOS arrancará el sistema desde una partición activa, por lo que el sistema deberá declarar una de las particiones en dicho estado. Por eso a este primer sector del disco se le suele conocer también como sector de arranque. Las particiones extendidas tendrán su propio MBR, pero ahora en lugar de haber particiones dentro de la partición, lo que tendremos serán unidades lógicas. Con este tipo de particiones es posible superar el límite de cuatro particiones por disco que impone Windows con las particiones primarias. Dentro de los discos básicos existe un nuevo concepto que, en lugar de estar basado en el clásico MBR, está basado en tablas de particiones GUID. Esta tabla de particiones es una nueva implementación de Intel basada en la Extensible Firmware Interface (EFI) cuyas limitaciones son bastantes menos restrictivas que las actuales basadas en inicio MBR. La EFI incluye un minisistema operativo en el firmware que sirve para ejecutar los diagnósticos iniciales del sistema y cargar el sector de arranque. Las tablas de particiones basadas en GUID (Global Unique Identifier) admiten hasta 128 particiones primarias de 18 exabytes, y no existen las particiones extendidas. Mientras 29

30 que en las tablas de particiones MBR el límite como hemos visto está en cuatro primarias o bien tres primarias y una extendida, siendo el límite máximo de cada partición de dos terabytes. Para trabajar con particiones GUID y discos GPT es necesario la versión de 64 bits tanto del sistema operativo como del hardware. Otras ventajas es el uso de códigos de redundancia cíclica (CRC) para garantizar la integridad de la tabla de particiones. También mantiene una copia de seguridad de la tabla de particiones. El primer bloque de un disco GPT es un sector de arranque que sirve para proteger la partición GPT en caso de que se acceda al disco desde un sistema operativo que no soporte GPT. El segundo bloque contiene la tabla de particiones GPT para las particiones del disco. Para gestionar los volúmenes dentro de los discos básicos se utiliza el driver FtDisk (\Windows\System32\Drivers\Ftdisk.sys) que permite crear y gestionar los volúmenes en los discos básicos. Cuando el sistema o una aplicación accede a un volumen por primera vez, Windows monta el volumen para que los drivers del sistema de ficheros puedan reconocer y trabajar con ellos. En los discos dinámicos tenemos que hablar de volúmenes dinámicos. Permiten la creación de volúmenes de particiones múltiples tales como simples, distribuidos, espejos, stripes y RAID-5. Los discos dinámicos se particionan con el Administrador de discos lógicos (LDM Logical Disk Manager). El subsistema LDM trabaja en modo usuario. 30

31 La información para el LDM se almacena en un espacio reservado al final de cada disco dinámico. Esta es la razón de que Windows necesite espacio libre al final de un disco básico antes de convertirlo en dinámico. Contendrá la siguiente información: Sector de cabecera (Private Header): información sobre el GUID del disco dinámico en el que reside. También almacena el nombre del grupo de discos y un puntero al principio de la tabla de contenido. Una tabla de contenido: tiene un tamaño de 16 sectores Un área de registros: de un sector que contiene información sobre el área de registro, incluyendo el número de registros que contiene, el nombre y el GUID del grupo de discos, y un número secuencial que LDM utiliza para la siguiente entrada que se cree en esta área. Son registros de tamaño fijo de 128 bytes que almacenan las entradas que describen las particiones del grupo de discos y volúmenes. Estas entradas pueden ser de cuatro tipos: partición, disco, componente, y volumen. Las entradas de partición describen particiones software, que son regiones contiguas en un disco; los identificadores almacenados en una partición vinculan la entrada entre un componente y la entrada del disco. Las entradas de disco representan un disco dinámico que forma parte del grupo de discos e incluye el GUID del disco. Las entradas de componentes sirven como conector entre una o más entradas y la del volumen asociado a cada partición. Las entradas de volumen contienen el GUID del volumen, el tamaño total del volumen y el estado, y la letra de unidad. Un área de registro de transacciones: sectores para almacenar una copia de seguridad de la información anterior. Además, LDM mantiene una copia del sector de cabecera (Private Header) en el último sector del disco. 31

32 LDM necesita tres entradas para describir un volumen simple: una partición, componentes, y la entrada de volumen. Los volúmenes de particiones múltiples requieren más de tres entradas. Por ejemplo, un volumen striped se compone de al menos dos entradas de particiones, una entrada de componentes y una entrada de volumen. LDM implementa particionamiento MBR o GPT para que el código de inicio de Windows pueda encontrar el sistema y los volúmenes de arranque, cuando los volúmenes están en discos dinámicos. En discos con particiones MBR, la información de LDM reside en sectores ocultos al final del disco.debido a que las particiones LDM no se describen en el MBR o GPT, se llaman particiones software; mientras que las MBR y GPT se llaman particiones hardware del disco La Administración de discos dinámicos es con DMDiskManager (\Windows\System32\Dmdskmgr.dll). La desfragmentación es el proceso mediante el cual se acomodan los archivos de un disco de tal manera que cada uno quede en un área contigua y sin espacios sin usar entre ellos. Al irse escribiendo y borrando archivos continuamente en el disco duro, éstos tienden a no quedar en áreas contiguas, así, un archivo puede quedar "partido" en muchos pedazos a lo largo del disco, se dice entonces que el archivo está "fragmentado". Al tener los archivos esparcidos por el disco, se vuelve ineficiente el acceso a ellos. El problema de almacenamiento no contiguo de archivos se denomina fragmentación, se produce debido al almacenamiento de archivos en dispositivos como disco duro y memoria RAM por el uso del computador. Dos ejemplos de desfragmentador más conocidos son el Defrag y el Diskeeper para el sistema NTFS ambos de Microsoft. En Linux, aunque la fragmentación es un problema no 32

33 tan acuciante también tiene su desfragmentador el e2defrag. 9. Extensión dun volume. Volumes distribuídos. Sistemas de tolerancia a fallos. Los volúmenes de particiones múltiples son más complejos debido a que las particiones que componen un volumen pueden estar en particiones no contiguas, o incluso en distintos discos. Algunos tipos de volúmenes de particiones múltiples usan redundancia de datos. Windows trabaja con los siguientes tipos de volúmenes de particiones múltiples: Volúmenes distribuidos (spanned) Volúmenes Espejo Volúmenes divididos (Striped) Volúmenes RAID-5 33

34 Volúmenes distribuidos (spanned) Un volumen distribuido es un único volumen lógico compuesto por un máximo de 32 particiones libres en uno o más discos. Es una forma de juntar el espacio no asignado en un sistema con varios discos en una única unidad lógica, lo cual permite utilizar más eficientemente el espacio disponible y las letras de unidad. Otra utilidad sería para crear un volumen más grande de lo que nos permiten los discos individualmente. El sistema une las particiones en un volumen distribuido, que puede ser formateado con cualquiera de los sistemas de ficheros de Windows. Los volúmenes distribuidos se conocen también como conjuntos de volúmenes. Si el volumen distribuido se ha formateado en NTFS, podría hacerse crecer para incluir zonas libres o discos adicionales sin afectar a los datos ya almacenados en el volumen. NTFS puede aumentar dinámicamente el tamaño del volumen lógico, porque el mapa de bits que contiene el estado de asignación del volumen es otro fichero, y por lo tanto podría crecer para contener los bits necesarios para controlar cualquier tamaño añadido al disco. El gestor de volúmenes trabaja con los sectores físicos en el volumen distribuido según una numeración secuencial que va desde la primera zona libre en el primer disco a la última zona de libre del último disco. Este tipo de volúmenes tiene el problema de que no son tolerantes a fallos, por lo que si se cae un disco, automáticamente fallará todo el volumen. Volúmenes divididos (Striped) Al igual que el volumen distribuido, también utiliza el espacio de varios discos y los convierte en una única unidad lógica. Este tipo de volumen utiliza un tipo especial de formato para escribir en el disco y tiene más rendimiento que el volumen distribuido. En contraprestación, los fallos de escritura suelen ser mayores que en el caso del 34

35 volumen distribuido y además, si uno de los discos que forman parte del volumen falla, lo hace todo el volumen. No obstante, presenta la ventaja de que se puedan servir varias lecturas y/o escrituras sobre varios discos al mismo tiempo, por lo que la respuesta del sistema para las operaciones de E/S sobre este tipo de volúmenes es mucho más rápida, siendo una solución muy interesante para sistemas muy cargados. Consta de hasta 32 particiones, una partición por disco, que se combinan en un solo volumen lógico. Los volúmenes striped también se conocen como RAID de nivel 0 (volúmenes RAID-0). El RAID 0 es útil para configuraciones tales como servidores NFS de solo lectura en las que montar muchos discos es un proceso costoso en tiempo y la redundancia es irrelevante. Otro uso es cuando necesitamos tener más de 24 discos y Windows no admite más de este número de unidades lógicas; para ello se constitye este tipo de volúmenes. También se usa mucho en sistemas destinados a juegos en los que se desea un buen rendimiento y la integridad no es importante aunque el mayor problema el coste. En este caso, el gestor accede a los sectores físicos de los discos como si estuvieran numerados secuencialmente en los discos. Volúmenes Espejo Es el primero de los dos tipos de volúmenes que nos quedan por ver que es tolerante a fallos. En este tipo de volumen, el contenido de la partición se duplica en una partición idéntica en otro disco, aunque se ven como un único volumen y no como dos. Los volúmenes 35

36 espejo se conocen como RAID de nivel 1 (RAID1). Normalmente los volúmenes espejo no están en el mismo disco, ya que de este modo, al estar en distinto disco, si uno de los discos fallase, el sistema podría seguir funcionando con el disco no afectado. Es el tipo de volumen que normalmente se pone como ejemplo para los sistemas tolerantes a fallos. Cuando un hilo escribe en uno de los discos, el gestor de volúmenes escribe los mismos datos en la misma ubicación en la partición del disco espejo. Si el primer disco o cualquiera de los datos de su partición fallasen, al tener el otro disco con la misma información actualizada completamente, el gestor de volúmenes podrá acceder a los datos de la partición espejo para recuperar los datos solicitados. Un volumen espejo puede tener cualquier formato soportado por Windows. Otra ventaja de este tipo de sistemas la encontramos en los sistemas sobrecargados, ya que si hay muchas operaciones de lectura o escritura sobre el volumen, el propio gestor podrá equilibrar la carga y realizar unas operaciones en una de las particiones, por ejemplo la primaria, y el resto en la otra, es decir, en la partición espejo. Lógicamente estas operaciones se podrían ejecutar en paralelo, y por lo tanto las dos juntas tardarían la mitad de tiempo que si se hiciesen secuencialmente. Volúmenes RAID-5 Los volúmenes RAID (Redundant Array of Independent Disks) hace referencia a un sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros o SSD entre los que distribuye o replican los datos. Es una variante tolerante a fallos del volumen stripe, por eso se suelen conocer como volúmenes stripe con paridad. La tolerancia a fallos se consigue reservando espacio en disco para almacenar la paridad de cada stripe. La diferencia con los volúmenes espejo es que en este caso se puede recuperar la información, que sólo tendrá una 36

37 copia en el sistema, y no se desperdicia espacio de almacenamiento para tener dos copias de la misma información como ocurría en el volumen espejo. Este tipo de volúmenes necesita de al menos tres discos para para poder recuperar la información, y debemos tener presente que en el caso de que caigan dos de los discos, no será posible recuperar la información. En este tipo de volúmenes, cada vez que se escribe un registro de datos, se genera un bloque de paridad dentro de la misma división (stripe). Un conjunto de registros recibe el nombre de división (stripe). Cada vez que se modifica la división, se genera un nuevo código de paridad. El bloque de paridad está distribuido entre los discos del volumen Los bloques de paridad no se leen en las operaciones de lectura de datos, ya que esto sería una sobrecarga innecesaria y disminuiría el rendimiento, a no ser que al realizar la lectura se detecte un error de CRC (Código de Redundancia Cíclica), por lo que habría que leer el bloque de paridad, que junto con los registros de datos permitirá reconstruir el original y recuperar el error. De la misma forma, si falla un disco del conjunto, los bloques de paridad de los demás discos se combinan matemáticamente con los bloques de datos de los restantes discos para reconstruir los datos del disco que ha fallado. La paridad consiste en una suma lógica, byte por byte (XOR) de la primera banda de los discos 2 y 3. La paridad para la banda 2 se almacena en el disco 2, y la paridad de la banda 3 se almacena en el disco 3. La rotación de la paridad entre los discos de esta manera es una técnica de optimización de E/S. Como ya hemos dicho, cada vez que se escriben datos en un disco, se vuelve a calcular la paridad correspondiente a los bytes modificados. 37

38 Existen otros sistemas RAID (RAID3, RAID6 ó RAID 1+0) pero son combinación de las técnicas anteriores. Por mencionar a otros también usados pero en menor medida Volumen RAID 3 Un RAID 3 usa división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado. Uno de sus efectos secundarios es que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas, debido a que por definición cualquier simple bloque de datos se dividirá por todos los miembros del conjunto, residiendo la misma dirección dentro de cada uno de ellos. Así, cualquier operación de lectura o escritura exige activar todos los discos del conjunto, suele ser un poco lento porque se producen cuellos de botella. Son discos paralelos pero no son independientes (no se puede leer y escribir al mismo tiempo). Volumen RAID 10 ó 1+0 El RAID 10 es una división de espejos. En cada división RAID 1 pueden fallar todos los discos salvo uno sin que se pierdan datos. Sin embargo, si los discos que han fallado no se reemplazan, el restante pasa a ser un punto único de fallo para todo el conjunto y entonces un solo error que ocurra en el disco espejado resultaría en pérdida de datos. Debido a estos mayores riesgos del RAID 1+0, muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad subyacente. El RAID 10 es a menudo la mejor elección para bases de datos de altas prestaciones, debido a que la ausencia de cálculos de paridad proporciona mayor velocidad de escritura. 38

39 Volumen 50 ó Un RAID 50, a veces llamado también RAID 5+0, combina la división a nivel de bloques de un RAID 0 con la paridad distribuida de un RAID 5. El RAID 50 mejora el rendimiento del RAID 5, especialmente en escritura, y proporciona mejor tolerancia a fallos que un nivel RAID único. Este nivel se recomienda para aplicaciones que necesitan gran tolerancia a fallos, capacidad y rendimiento de búsqueda aleatoria. 11. Copias de seguridade do sistema. Tipos de copias de seguridade. Plans e programación de copias de seguridade. Una copia de seguridad o backup es el proceso de copia de datos con el fin de que estas copias adicionales puedan utilizarse para restaurar el original después de una eventual pérdida de datos. Fundamentalmente son útiles para dos cosas. recuperarse de una catástrofe informática o recuperar una pequeña cantidad de archivos que pueden haberse borrado accidentalmente o corrompido. Se calcula que hasta el 70% de los usuarios de han sufrido una pérdida de datos de media o gran gravedad. Los procedimientos de respaldo de datos incluyen entre otros optimizaciones para trabajar con archivos abiertos y fuentes de datos en uso y también incluyen procesos de compresión, cifrado, y procesos de deduplicacion, entendiéndose por esto último a una forma específica de compresión donde los datos superfluos son eliminados. Las copias de seguridad garantizan dos objetivos: integridad y disponibilidad 39

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