Estructura de Discos Duros: Particiones, RAID y Volúmenes

Estructura Lógica de un Disco Duro

La estructura lógica de un disco duro está formada por los siguientes componentes principales:

Componentes Principales

Master Boot Record (MBR)

Es el primer sector de todo disco duro. En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa maestro de inicialización, que es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa.

Espacio Particionado

Los sistemas operativos no trabajan con unidades físicas directamente, sino con unidades lógicas. Dentro de una misma unidad física de disco duro puede haber varias unidades lógicas. Cada una de estas unidades lógicas constituye una partición del disco duro. Las particiones pueden ser:

• Partición Primaria: Son las divisiones principales del disco. Solo puede haber cuatro de estas o tres primarias y una extendida.
• Partición Extendida: Es un tipo especial de partición primaria que sirve para contener infinidad de unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de cuatro particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de este tipo por disco y solo sirve para contener particiones lógicas.
• Partición Lógica: Ocupa una porción de la partición extendida o la totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos y se le ha asignado una letra de unidad (máximo 32).

Espacio Sin Particionar

Se refiere al espacio en el disco duro que no ha sido asignado a ninguna partición.

Sistemas RAID: Organización y Beneficios

Concepto de RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) consiste en una serie de sistemas para organizar varios discos como si de uno solo se tratara, pero haciendo que trabajen en paralelo para aumentar la velocidad de acceso, la seguridad frente a fallos del hardware o ambas cosas. Dependiendo de su configuración (nivel), los beneficios de un sistema RAID respecto a un único disco son: mayor integridad, mayor tolerancia a fallos, mayor rendimiento y mayor capacidad.

Los sistemas RAID suelen usarse en servidores y, normalmente (aunque no es necesario), se implementan con unidades de disco de la misma capacidad.

Tipos de Implementación RAID

RAID por Hardware

Las soluciones por hardware gestionan el subsistema RAID independientemente del host, presentándole a este un solo disco. Existen también controladores RAID en forma de tarjetas que se comportan como un controlador SCSI con el sistema operativo, pero gestionan todas las comunicaciones reales entre los discos de manera autónoma.

RAID por Software

Este sistema implementa los diferentes niveles de RAID en el código del kernel que tienen que ver con la gestión del disco. Ofrece además la solución menos costosa; con CPU rápidas, las prestaciones de un RAID por software pueden competir con las de un RAID por hardware.

Tipos de Discos y Volúmenes

Discos Básicos

Los discos básicos utilizan la tabla de particiones. Esta tabla de particiones está almacenada al principio del disco duro, en el sector MBR.

Discos Dinámicos y sus Volúmenes

Si con los discos básicos se habla de particiones y unidades lógicas, en los discos dinámicos se habla de volúmenes dinámicos. Este tipo de volúmenes pueden ser de cinco tipos:

• Volumen Simple: Utiliza un solo disco para repartir el espacio no asignado, creando un volumen simple.
• Volumen Reflejado: Los volúmenes reflejados usan dos copias llamadas espejo; cuando se escribe cualquier dato en el volumen reflejado, inmediatamente se reproduce en las copias espejo.
• Volumen Distribuido: Es una forma de repartir 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.
• Volumen Seccionado: Podríamos decir que es una variante del volumen distribuido, ya que también utiliza el espacio de varios discos y los convierte en una única unidad lógica.
• Volumen RAID 5: Este tipo de volumen es tolerante a errores y se caracteriza por tener sus datos distribuidos en tres o más discos físicos.