Implementación de Sistemas de Archivos y RAID

Implementación de Sistemas de Archivo

Tamaño de Bloque

Un registro lógico está compuesto por un determinado número de sectores que asocian un archivo. Es muy importante la elección del tamaño del bloque, si es muy grande, aun cuando el archivo es muy pequeño, se le asignará el bloque entero.

Por otra parte, si el bloque es demasiado pequeño harán falta muchos bloques, lo que producirá un retraso en la lectura del archivo. Los sistemas Linux y Windows suelen tener el tamaño de archivo entre 512 bytes, 1KB o 2KB.

Técnicas de Manejo de Bloques

Para manejar los bloques se pueden utilizar varias técnicas:

• Asignación adyacente: Almacenar los archivos mediante bloques adyacentes, de esta forma únicamente tendrá que guardar la dirección en la que comienza el primer bloque.
• Asignación en forma de lista ligada: Contiene la dirección del primer bloque y cada bloque contiene la dirección del siguiente, o valor NULL en caso de ser el último.
• Asignación mediante una lista ligada y un índice: Elimina defectos de la anterior, crea una tabla con un registro, si está libre (NULL) o está la dirección del siguiente bloque. Al estar la tabla en memoria, son mucho más rápidas. Es una técnica utilizada por Windows, se le denomina FAT (File Allocation Table). Se puede encontrar en FAT16 o FAT32.

Sistemas de Archivos NTFS y Linux

En NTFS no hay áreas de disco reservadas, todos los datos están contenidos en archivos, en una partición NTFS incluso la MFT (Master File Table). Incluye nombre, ubicación, tamaño y permisos. Linux trabaja con inodos, a cada archivo una pequeña tabla, la última entrada se guarda por si un archivo ocupa más bloques de lo normal.

3 RAID

El término RAID significa Redundant Array of Independent Disks. Consiste en disponer de varias unidades de disco conectadas entre sí, por medio de controladoras, software o combinación de ambos. Cuando una unidad física falla, los datos que se encontraban en dicha unidad no se pierden, sino que se reconstruyen usando la paridad.

RAID 0

La información se divide entre todos los discos del sistema (es la suma de todos los discos).

Ventajas: Proporciona alto rendimiento, tiempo de acceso bajos y posibilidad de acceso en paralelo.

Inconveniente: No es verdaderamente un RAID ya que no guarda la integridad de los datos.

RAID 1

Los discos se asocian por parejas y cada una de ellas almacenará la misma información. Está formada por un disco primario, donde se lee y se escriben los datos, y un disco espejo donde solamente se escriben las modificaciones.

Ventaja: En caso de error se recuperan todos los datos, es la arquitectura más rápida que presenta tolerancia a los fallos.

Inconveniente: Es bastante caro, ya que se emplea el doble de espacio.

RAID 5

Integración de códigos de error mediante paridad, los datos se guardan en los mismos discos, por lo que aumenta la velocidad de demanda.

La paridad nunca se guarda en el mismo disco que contiene los datos de dicha paridad.

Ventajas: Alto rendimiento con gran demanda de velocidad, no se desaprovecha ningún disco, se puede recuperar datos.

Inconvenientes: Bajo rendimiento en escritura. Se requiere como mínimo 3 discos.

4 Discos Básicos y Dinámicos

Windows Server 2003/2008 soporta dos tipos de discos: básicos y dinámicos.

Disco Básico

Es un disco que contiene particiones primarias, particiones extendidas o dispositivos lógicos, se conocen como volúmenes básicos.

Disco Dinámico

Es un disco que contiene volúmenes dinámicos creados por Windows Server 2003/2008. Es equivalente a las particiones primarias de los discos básicos.

Conjunto de Volúmenes

Puede existir en los discos básicos y es la unión de una o más áreas que a su vez pueden dividirse en particiones y unidades lógicas. Tendrá una letra que representará al conjunto de volúmenes. Un conjunto de bandas es la unión de dos o más áreas de espacio que se dividirá en bandas, se creará una partición y todas tendrán aproximadamente el mismo tamaño.

Tipos de Conjuntos de Bandas:

• Sin paridad: Cada uno de los discos se dividirá en partes pequeñas llamadas bandas, se distribuirá en todos los discos, el acceso será más rápido ya que se elimina parte del tiempo en el que el cabezal busca los sectores, las pistas donde está el archivo.
• Con paridad: Utiliza una banda cada fila del disco para guardar la información de paridad de todas las bandas de esa fila, con este método podremos recuperar la información en caso de que un disco falle. Como mínimo tiene que ser 3 discos para hacer el RAID 5.