Fundamentos de Arranque, Particiones y Sistemas de Archivos en Almacenamiento Digital

Fundamentos de Arranque y Gestión de Almacenamiento

El Bootstrap o Bootloader

El bootstrap o bootloader puede estar almacenado en:

• CD/DVD
• Dispositivo de almacenamiento USB
• En el HDD, en concreto en el MBR
• En otro dispositivo de almacenamiento accesible a través de la red

El Sector de Arranque Maestro (MBR)

El sector de arranque maestro:

• Reside en los primeros 512 bytes de un HDD de inicio, se corresponde con el sector 0 de cualquier HDD.
• Contiene el código del bootloader, la tabla de particiones y el número mágico.

El Número Mágico

Sirve para chequear el estado del MBR. Ocupa solo 2 bytes, que deben contener el valor 0xAA55.

Proceso de Arranque del HDD

Al arrancar el HDD, el código realiza las siguientes acciones:

• Examina la tabla de particiones del HDD que también está en el MBR.
• Identifica la partición activa.
• Lee el sector de arranque de la partición activa, de donde se carga el bootloader secundario.

Particiones de Disco

Características de las Particiones

• Son divisiones de tamaño fijo del HDD.
• Ocupan un grupo de cilindros contiguos del HDD.
• Cada partición del HDD tiene implementado un sistema de archivos o datos.

Razones para Crear Múltiples Particiones

• Razones organizativas: PC compartido por dos usuarios, para mejor organización y seguridad, utiliza dos particiones.
• Instalación de más de un sistema operativo.
• Seguridad de la información.

Tipos de Particiones

• Primarias o lógicas.
• Particiones lógicas dentro de una partición primaria especial llamada partición extendida.
• En un HDD existen 4 particiones primarias.
• GPT permite crear hasta 128 particiones.

Instalación de un Sistema Operativo (SO)

• Creación de una partición para instalar el SO.
• Instalación del SO, en dos etapas:
  • Formateo de la partición y copia de archivos.
  • Formateo de alto nivel.
• Activación de la partición para poder arrancar dicho SO.
• En una partición extendida se pueden definir particiones lógicas, hasta un máximo de 124.

Razones para Crear Particiones Lógicas

• No se malgastan entradas de la tabla de particiones del HDD.
• Se evitan problemas para acceder a estos datos desde los sistemas operativos instalados.

La Tabla de Particiones

Es una estructura de 64 bytes, almacenada en el MBR, que se utiliza para identificar el tipo y la ubicación de las particiones en un HDD.

• Cada partición tiene asociada una entrada de 16 bytes de longitud.

La Tabla de Particiones Extendida

Su función es localizar cada unidad lógica que componga la partición extendida.

• Existe un registro de inicio extendido para cada unidad lógica dentro de la partición extendida, con 4 entradas.

GPT (GUID Partition Table)

Es una nueva tecnología usada para implementar las tablas de particiones de los soportes de almacenamiento.

• Está diseñada para ser usada en placas que integren la tecnología EFI.

Ventajas de GPT:

• Permite crear hasta 128 particiones primarias.
• El tamaño máximo de partición es de 9 ZB.
• Crea dos copias de seguridad de la tabla de particiones.

Sistemas de Archivos

Consideraciones Antes de Instalar un SO

• Qué sistemas de archivos se van a utilizar:
  • FAT
  • FAT32
  • NTFS
• En qué partición se instalará o si se necesita crear una nueva partición.

Componentes de un Sistema de Archivos

• Archivos: Objetos encargados de contener los datos.
• Directorios: Objetos cuya misión principal es permitir una mayor organización de los archivos dentro del disco.

Atributos de Archivo

• S: Atributo de sistema
• H: Atributo de oculto
• R: Atributo de solo lectura
• A: Atributo de archivo
• Fecha
• Hora
• Tamaño

Comodines

• *: Sustituye a todos los caracteres.
• ?: Sustituye a un carácter para que coincida con el resto que esté escrito.

Tipos Especiales de Sistemas y Procesos

Sistemas Transaccionales

Es un conjunto de operaciones en las que se ejecutan todas ellas o no se ejecuta ninguna.

Sistemas de Archivos Distribuidos

Permite que los directorios localizados en cualquier lugar de una red sean visualizados como un árbol de directorios único sin necesidad de que los usuarios sepan en qué servidor reside cada archivo.

Sistema de Archivos de Cifrado

Permite a los usuarios almacenar sus datos en el disco de forma cifrada.

El Cifrado

Es el proceso de conversión de los datos a un formato que no puede ser leído por otro usuario.

El Descifrado

Proceso de reconversión de los datos de un formato cifrado a su formato original.

Agentes de Recuperación

Pueden recuperar datos cifrados por otro usuario.

Sistemas de Archivos Virtuales

Capa de abstracción encima de un sistema de archivos concreto. Permite que las aplicaciones cliente tengan acceso a distintos tipos de sistemas de archivos de una manera uniforme.