Particiones, Sistemas de Archivos y RAID: Conceptos Básicos y Tipos

Particiones de Disco

Las particiones son una estructura de datos que se guarda en el primer sector de cada disco, denominada Tabla de Particiones. Debido a limitaciones de espacio, esta tabla solo tiene 4 registros, lo que limita el número de particiones primarias a 4 por disco. Solo puede haber una partición activa en cada disco, y esta será la que se utilice para iniciar el sistema cuando se elija ese disco como unidad de arranque.

Tipos de Particiones

• Partición primaria: Son las divisiones básicas del disco. Como se definen directamente en la tabla de particiones, solo puede haber un máximo de 4.
• Partición extendida: También conocida como secundaria, sirve para ampliar la posibilidad de usar más de 4 particiones en un solo disco físico. Permite reservar un espacio de disco para crear hasta 23 particiones lógicas.
• Partición lógica: Ocupa una parte o la totalidad del espacio definido como partición extendida. Siempre se define dentro de la partición extendida, y se pueden crear hasta 23 particiones lógicas, sin que su tamaño total supere al de la partición extendida que las contiene.

Sistemas de Archivos

Un sistema de archivos es la forma en que un sistema operativo organiza y administra los archivos en un dispositivo de almacenamiento.

Tipos de Sistemas de Archivos

• Para Linux: ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS, XFS. (Además de los de Windows).
• Para Mac: HFS, HFS+.
• Para Windows: NTFS, FAT32, FAT (también conocida como FAT16).

Sistemas de Archivos en Windows

• FAT32 y FAT: Se usan en versiones anteriores de Windows, como Windows 95, 98 y Millennium Edition. FAT32 no ofrece la seguridad de NTFS y tiene limitaciones de tamaño. No se puede crear una partición FAT32 mayor de 32 GB en versiones modernas de Windows, ni almacenar archivos mayores de 4 GB.

• NTFS (New Technology File System): Es el sistema de archivos más robusto y seguro de Windows.

  • Conceptos:
    • Sector: Unidad de almacenamiento física más pequeña.
    • Cluster: Agrupación de sectores contiguos. NTFS permite definir el tamaño del cluster.
    • Volumen: Partición sobre un disco duro real usada para almacenar información. Puede ser parte de un disco particionado, el disco completo o incluso varios discos si se usa algún nivel RAID. El tamaño máximo de un volumen es de 2⁶⁴ bytes.
  • Características:
    • Tamaño máximo de archivo: 2⁴⁴ bytes.
    • Longitud máxima del nombre de fichero: 255 caracteres.
    • Capacidad de recuperación automática de errores, a diferencia de FAT32.
    • Compatibilidad mejorada para discos duros grandes.
    • Mejor seguridad, ya que permite usar permisos y cifrado para restringir el acceso a archivos.

RAID: Sistemas Multidisco para Almacenamiento Masivo

RAID (Redundant Array of Independent Disks) es un método que combina dos o más discos duros para formar una única unidad lógica, donde los datos se almacenan de forma redundante, resolviendo así el problema del almacenamiento masivo.

Tipos de RAID

• RAID 0: Aumenta la velocidad de trabajo con los discos. Se montan dos o más discos, repartiendo la información entre ellos. La controladora puede escribir y leer simultáneamente en varios discos, incrementando la velocidad. Sin embargo, si un disco falla, se pierde toda la información.

• RAID 1: También llamado "espejo", utiliza dos o más discos, grabando y leyendo simultáneamente en dos de ellos. La velocidad es similar a la de un solo disco (mejora en lectura), pero se tiene la misma información en todos los discos. Si uno falla, el sistema informa y se puede seguir trabajando. Ofrece tantas copias de seguridad como discos haya en el array. La capacidad de almacenamiento es la del disco más pequeño.

• RAID 5: Requiere al menos tres discos. La escritura se realiza en bloques repartidos entre todos los discos, incluyendo información de control de errores. Si un disco falla, se puede reconstruir a partir del resto. La capacidad es la suma de las capacidades de todos los discos menos uno.

• RAID 0+1: Requiere al menos cuatro discos. Combina RAID 0 y RAID 1. Se montan dos conjuntos en RAID 0, y luego estos dos conjuntos en RAID 1. Si falla un disco, la información se recupera del otro conjunto.

• RAID 10: Es el caso contrario al anterior. Se montan dos conjuntos en RAID 1, y luego estos dos conjuntos en RAID 0. Ofrece mayor velocidad y seguridad que RAID 0+1.