Gestión Avanzada de Discos y Sistemas de Archivos: De Volúmenes Dinámicos a GPT

Discos Dinámicos y Gestión de Volúmenes

Los discos dinámicos soportan volúmenes repartidos entre varios discos (volúmenes distribuidos y seccionados) y volúmenes tolerantes a errores (volúmenes reflejados y RAID-5).

Tipos de Volúmenes Dinámicos

• Simple: Equivale a una partición. Se puede extender con espacio libre. No es tolerante a fallos, pero se puede reflejar para crear volúmenes reflejados.
• Distribuido: Consta de espacio en disco en más de un disco físico. Se puede aumentar el tamaño de un volumen distribuido si se extiende en discos dinámicos adicionales. No es tolerante a fallos y no se puede reflejar.
• Seccionado (RAID-0): No es tolerante a fallos (si cualquier unidad se pierde, todos los datos se pierden). No se puede reflejar ni ampliar.
• Reflejado (RAID-1): Hay redundancia de datos. No se puede extender. Las dos unidades que componen el RAID 1 tienen que ser del mismo tamaño y estar en discos dinámicos diferentes. De un volumen simple se puede crear un volumen reflejado.
• RAID-5: No se puede reflejar ni ampliar.

Implementación de Sistemas de Ficheros

Un dispositivo de almacenamiento es un array lineal de bloques.

Métodos de Asignación de Ficheros

Asignación con Lista Ligada e Índice

El directorio contiene un puntero al primer bloque. Los punteros se almacenan en una estructura aparte que se almacena en disco, se lee cuando se usa el sistema de ficheros y se escribe de nuevo en disco si se modifica. Cada bloque contiene un puntero al bloque siguiente.

Asignación con Nodos-i (Inodes)

A cada fichero se le asigna una estructura de datos, llamada nodo-i, donde se almacenan sus atributos y las direcciones de sus bloques. Dicha estructura se guarda en disco y se lee cuando se abre el fichero.

Implementación de Directorios

ext3/ext4

Son ficheros que almacenan una lista desordenada de entradas de longitud variable. Las entradas no almacenan atributos de ficheros, sino nombres y el número de nodos-i asociados.

FAT (File Allocation Table)

Los directorios son ficheros que almacenan una lista desordenada de entradas (o registros) de 32 bytes. Un bit de los atributos de la entrada distingue a un directorio de un fichero normal.

GPT (GUID Partition Table)

La GUID Partition Table (GPT) asigna identificadores únicos a discos y particiones para acceder a ellos.

Características y Capacidades

• Capacidad de HDD: Soporta hasta 2 TiB, 8 ZiB con sectores de 512B, 32 ZiB con sectores de 4 KiB.
• Partición de Arranque (EFI System Partition): Contiene el cargador (eliminando el límite de 446B de BIOS).
• Tamaño Recomendado: 100-500 MiB para el bootloader.
• Requisito de Windows: Requiere FAT32 en esta partición.
• Retrocompatibilidad: Con BIOS (aunque si se habilita, el arranque es más lento).

Formato de la GPT

• Primer Sector: Legacy MBR
  • Contiene el bootloader.
  • Evita que utilidades de disco basadas en MBR no reconozcan o estropeen discos basados en GPT.
  • En la tabla de particiones del MBR heredado se especifica la existencia de una única partición que abarca toda la unidad GPT.
• LBA1: Cabecera GPT
  • Define los bloques de disco que pueden ser utilizados por el usuario.
  • También define el número y tamaño de las entradas de partición que conforman la tabla de particiones.