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Sistemas de Archivos
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Métodos para el almacenamiento y
organización de archivos de computadora
y los datos que estos contienen
Se usan en dispositivos de almacenamiento
como discos duros y CD-ROM e involucran
el mantenimiento de la localización física
de los archivos.
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El software del sistema de archivos se
encarga de organizar los archivos (que
suelen estar segmentados físicamente en
sectores de 512 bytes) y directorios,
manteniendo un registro de qué bloques
pertenecen a qué archivos, qué bloques no se
han utilizado y las direcciones físicas de
cada bloque.
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FAT
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NTFS
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EXT
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FAT12
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NTFS V1
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EXT 2
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FAT16
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NTFS V2
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EXT 3
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FAT32
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NTFS V3
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EXT 4
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FAT y FAT32 son similares entre sí,
excepto en que FAT32 está diseñado
para discos de mayor tamaño que
FAT.
NTFS siempre ha sido un sistema de
archivos más eficaz que FAT y FAT32
ya que funciona mejor con discos de
gran tamaño.
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Sistema de archivos desarrollado para MSDOS, así como el sistema de archivos principal
de las ediciones no empresariales de Microsoft
Windows hasta Windows Me.
Se utiliza como mecanismo de intercambio de
datos entre sistemas operativos distintos que
coexisten en el mismo computador, lo que se
conoce como entorno multiarranque. También
se utiliza en tarjetas de memoria y dispositivos
similares.
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La tabla de asignación de archivos es en
realidad, un índice que crea una lista de
contenidos del disco para grabar la ubicación
de los archivos que éste posee.
Ya que los bloques que conforman un archivo
no siempre se almacenan en el disco en forma
contigua
(un
fenómeno
llamado
fragmentación), la tabla de asignación
permite que se mantenga la estructura del
sistema de archivos mediante la creación de
vínculos a los bloques que conforman el
archivo.
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Primera versión de FAT, creada como sistema de
archivos para diskette.
No soporta anidación de carpeta.
Las direcciones de bloque solamente contienen 12
bits. Esto complica la implementación.
El tamaño del disco se almacena como una cuenta
de 16 bits expresada en sectores, lo que limita el
espacio manejable a 32 megabytes.
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El sistema de archivos FAT es un sistema de 16
bits. Esto implica que las direcciones de clúster no
pueden ser mayores a 16 bits.
El número máximo de clústers al que se puede
hacer referencia con el sistema FAT es, por
consiguiente, 216 (65536) clústers.
El tamaño máximo de la partición FAT se puede
determinar multiplicando el número de clústers
por el tamaño de un clúster. Con clústers de
32Kb, el tamaño máximo de una partición es, por
lo tanto, de 2GB.
Nombres de archivos de hasta 8 caracteres y tres
extensiones de caracteres.
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Sistema que utiliza un direccionamiento de
cluster de 32bits, lo que le permite superar el
límite de 2Gb en las particiones, si bien se
mantiene el tamaño máximo de archivo, que
es de 4Gb.
El tamaño del cluster utilizado sigue siendo
de 32Kb, lo que sigue significando un
importante desperdicio de disco, ya que un
archivo de 1Kb está ocupando en realidad
32Kb de disco.
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Sistema de archivos diseñado específicamente
para Windows NT y utilizado por las versiones
recientes del sistema operativo Windows.
Permite definir el tamaño del clúster de forma
independiente al tamaño de la partición.
El tamaño mínimo del bloque es de 512 bytes.
Este sistema también admite compresión nativa
de archivos y encriptación.
Puede manejar discos de hasta 2 terabytes.
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Todo lo que tiene que ver con los ficheros, se
almacena en forma de metadatos. Esto permitió
una fácil ampliación de características durante el
desarrollo de Windows NT, como la inclusión de
campos de indexado añadidos para posibilitar el
funcionamiento de Active Directory.
Los nombres de archivo son almacenados en
Unicode (UTF-16), y la estructura de ficheros en
árboles-B, una estructura de datos compleja que
acelera el acceso a los ficheros y reduce la
fragmentación, que era lo más criticado del
sistema FAT.
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Se emplea un registro transaccional (journal) para
garantizar la integridad del sistema de ficheros
(pero no la de cada archivo). Los sistemas que
emplean NTFS han demostrado tener una
estabilidad mejorada, que resultaba un requisito
ineludible considerando la naturaleza inestable
de las versiones más antiguas de Windows NT.
Sin embargo, a pesar de lo descrito
anteriormente, este sistema de archivos posee un
funcionamiento prácticamente secreto, ya que
Microsoft no ha liberado su código como hizo con
FAT.
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Mejor escalabilidad a unidades de gran tamaño. El tamaño
máximo de partición o volumen para NTFS es mucho
mayor que para el sistema FAT y, al aumentar el tamaño
del volumen o la partición, el rendimiento con NTFS no
disminuye como sucede con el sistema FAT.
Active Directory (y los dominios, que forman parte de
Active Directory). Con Active Directory, se pueden ver y
controlar los recursos de red de forma sencilla.
Con los dominios puede optimizar las opciones de
seguridad sin complicar la administración. Los
controladores de dominio y Active Directory requieren
NTFS.
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Las Características de Compresión, incluida la
capacidad de comprimir o descomprimir una
unidad, una carpeta o un archivo específico. (Sin
embargo, no se puede comprimir y cifrar un
archivo al mismo tiempo.)
El Cifrado de Archivos, que mejora en gran
medida la seguridad. (Sin embargo, no se puede
comprimir y cifrar un archivo al mismo tiempo.)
Los Permisos que pueden establecerse en
archivos individuales en vez de sólo en carpetas.
Las Cuotas de Disco, que pueden utilizarse para
supervisar y controlar la cantidad de espacio en
disco utilizada por usuarios individuales.
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El Almacenamiento Remoto, que proporciona una
extensión al espacio en disco, lo que facilita el acceso a
los medios extraíbles, como las cintas.
El Registro de recuperación de la actividad del disco,
que permite a NTFS restaurar información con
rapidez en el caso de producirse un corte de
alimentación u otro tipo de problemas en el sistema.
Archivos esparcidos: archivos de gran tamaño,
creados por las aplicaciones de manera que
únicamente es necesario un espacio limitado en disco.
Es decir, NTFS solamente asigna espacio en disco a
las partes del archivo en las que se escribe.
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Utiliza gran cantidad de espacio en disco
para sí mismo.
No es compatible con sistemas operativos
como DOS, Windows 95, 98 ni ME.
No puede ser usado en disquetes.
La conversión a NTFS es unidireccional, por
lo tanto, no se puede volver a convertir en
FAT al actualizar la unidad.
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1993 - v1.0 con NT 3.1
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1994 - v1.1 con NT 3.5
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1995 - v1.2 con NT 3.51
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1996 - NT 4 (ocasionalmente denominada "NTFS 4.0",
porque la versión del SO es 4.0)
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2000 - v3.0 de Windows 2000 ("NTFS V5.0")
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2001 - v3.1 de Windows XP ("NTFS V5.1")
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2003 - Windows Server 2003 (también "NTFS V5.2")
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2005 - Windows Vista (ocasionalmente "NTFS V6.0"),
Windows Server 2008, Windows 7
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Implementado en 1992, fue el primer sistema
de archivos creado específicamente para
Linux.
Tiene estructura de metadata basada en USF
(Unix File System)
El tamaño máximo de la partición es de 2GB
Soporta nombres de hasta 255 caracteres de
largo.
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Tamaño de bloque de archivos de 1kb a 4kb
El sistema de archivos particiona los bloques de
disco en grupos. Cada grupo incluye bloques de
datos e inodos almacenados en pistas adyacentes
reduciendo el tiempo de acceso a los mismos.
Soporte para comprobaciones automáticas de
consistencia sobre el estado del sistema de
archivos en el arranque del sistema.
Estrategia de actualización de archivos que
minimiza el impacto de las caídas del sistema.
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Sistema de archivos muy similar a EXT3, sólo que
implementa el registro por diario (journaling).
Menor consumo de CPU
Es considerado más seguro que otros sistemas de
ficheros en Linux, dada su relativa sencillez y su
mayor tiempo de prueba.
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Soporte de volúmenes de hasta es capaz de
trabajar con volúmenes de hasta 1 exbibyte y
ficheros de tamaño de hasta 16 TB.
Soporte añadido de extent (conjunto de bloques
físicos contiguos, que mejoran el rendimiento al
trabajar con ficheros de gran tamaño y reducen la
fragmentación)
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Menor uso del CPU.
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Mejoras en la velocidad de lectura y escritura
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Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás
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Pequeño programa que es ejecutado en cada Inicio del
sistema operativo y se encuentra ubicado en el primer
sector absoluto (Track 0, head 0, sector 1) del disco
duro en una PC y que busca la Tabla de Particiones
para transferirla al Sector de Arranque (Boot).
Es cargado automáticamente por el BIOS cuando se
inicia el sistema desde C:. Se encarga de recorrer la
tabla de particiones (contenida dentro del MBR) y
determinar cuál es la partición preparada para
arrancar (booteable), pasar de disco a memoria el
sector de arranque de ésta (boot sector), y darle a éste
el control para que se ejecute y cargue el sistema
operativo.