Fundamentos de la Estructura y Sistemas de Archivos de Discos Duros

Estructura Lógica de un Disco

• Sector de Arranque (Boot): Se localiza siempre en el primer sector del disco (sector 0) y ocupa 1 sector, con un tamaño fijo de 512 bytes.
• Tabla de Localización de Archivos (FAT): Su tamaño varía con el de la unidad lógica. Se encarga de organizar la información en forma de archivos dentro de la zona de datos.
• Directorio Raíz: Tiene un tamaño de 16 KB y se sitúa después de la FAT. Contiene varias entradas, cada una de 32 bytes.
• Área de Datos del Usuario: Está situada a partir del Directorio Raíz. Aquí se almacena la información de los archivos y subdirectorios que contiene el disco.

Estructura Física de un Disco

• Pistas: Círculos concéntricos en los que se divide cada cara del disco. El número de pistas de cada cara indica la capacidad del disco duro.
• Sectores: La cantidad de información escrita o leída en una sola operación. El sistema operativo trabaja con clústeres (conjunto de sectores que componen la unidad más pequeña de almacenamiento en disco) y no directamente con sectores.
• Caras: Cada disco puede tener 1 o 2 caras.
• Cilindros: Conjunto de pistas con el mismo número en cada disco.

Al comprar un disco duro, este ya viene con:

• Los sectores y cilindros creados en el disco.
• Los sectores defectuosos marcados.

Factor Interleaving: Es el número de posiciones entre un sector y el siguiente. Por ejemplo, 2:1 significa que el sector 2 aparece dos posiciones más allá del sector 1.

Para formatear discos duros, se utiliza la orden FDISK.

Particiones del Disco

Una partición es un conjunto de caras, pistas y sectores que forman una unidad física a la que estará asociada una unidad lógica, según el Sistema Operativo (SO) que instalemos. Tipos:

• Partición Primaria: Es obligatoria y contiene los archivos de arranque del sistema. Se le asigna una unidad lógica (ej. C:). Cada disco puede tener hasta 4 particiones primarias.
• Partición Extendida: Divide el espacio del disco en varias unidades lógicas. Una partición extendida puede contener múltiples unidades lógicas.
• Unidad o Partición Lógica: Ocupa una parte o la totalidad de una partición extendida, en la que se ha formateado con un sistema de archivos y se le ha asignado una letra de unidad.
• Partición No MS-DOS: Utilizada para instalar Sistemas Operativos como UNIX, Linux, etc.

Partición Activa

Es la encargada de tomar el control del sistema cuando se inicializa el ordenador. Para esto, se necesita un gestor de arranque del Sistema Operativo.

Directorio Activo

Es el lugar del sistema donde el usuario y el Sistema Operativo (SO) tienen el control. Hay uno en cada unidad de almacenamiento.

Tipos de Sistemas de Archivos

• FAT16 o FAT: Permite trabajar con particiones de hasta 2 GB, con unidades de asignación de 32 KB y un tamaño máximo de archivo de 2 GB. Es accesible desde MS-DOS, Windows Server 2003, 2008, Vista, entre otros.
• FAT32: Permite trabajar con particiones mayores de 2 GB, con unidades de asignación de 4 KB y un tamaño máximo de archivo de 4 GB. Es accesible desde Windows Server 2003, 2008, Vista, entre otros.
• NTFS 5 (NT File System 5): Permite nombres de archivo de hasta 256 caracteres, ordenación de directorios y atributos de acceso a archivos. Es fundamental para el Directorio Activo y los dominios de Windows 2000/2003/2008.
• WINFS: Diseñado para versiones de Windows Server 2008 y Windows Vista.
• Sistema de Archivos Extendido 3 (Ext3): Accesible desde Linux, permite hasta 256 caracteres en los nombres de los archivos y un tamaño máximo de archivo de 2 TB. Distingue entre mayúsculas y minúsculas en los nombres de archivos y directorios.
• Sistema de Archivos Extendido 4 (Ext4): Accesible desde Linux, es compatible con Ext3, permite hasta 256 caracteres en los nombres de los archivos y un tamaño máximo de archivo de 16 TB.
• HPFS: Creado para OS/2, resolvió muchos de los problemas del sistema FAT. Permite hasta 256 caracteres en los nombres de los archivos.