5.5. Preparar el almacenamiento para ser utilizado

Una vez que el dispositivo de almacenamiento esta en su lugar, es poco lo que se puede hacer con el. Cierto, se pueden escribir y leer datos desde el mismo, pero sin una estructura subyacente el acceso de datos solamente es posible utilizando direcciones de sectores (bien sea geométrica o lógica).

Lo que se necesita son métodos para convertir el almacenamiento sin formato en un disco duro que sea utilizable fácilmente. Las secciones siguientes exploran algunas de las técnicas usadas más comúnmente para lograr esto.

5.5.1. Particiones/cuotas

Lo primero que sorprende a un administrador de sistemas es que el tamaño de una unidad de disco puede ser mucho mayor que lo necesario para la tarea a realizar. Como resultado, muchos sistemas operativos tienen la capacidad de dividir una unidad de disco duro en varias particiones o secciones.

Puesto que estas se encuentran separadas unas de otras, las particiones pueden tener diferentes cantidades de espacio utilizado, y ese espacio de ninguna manera impacta el espacio utilizado por las otras particiones. Por ejemplo, la partición que almacena los archivos del sistema operativo no se ve afectada aún cuando la partición que contiene los archivos de usuarios se llena completamente. El sistema operativo todavía tiene espacio libre para su propio uso.

Aunque puede parecer un enfoque simplista, puede pensar en las particiones como unidades de disco individuales. De hecho, algunos sistemas operativos de hecho se refieren a las particiones como "unidades". Sin embargo, este punto de vista no es totalmente correcto; por lo tanto, es importante observar las particiones un poco más de cerca.

5.5.1.1. Atributos de particiones

Las particiones se definen por los atributos siguientes:

  • Geometría de la partición

  • Tipo de la partición

  • Campo del tipo de partición

Estos atributos se exploran con más detalles en las secciones siguientes.

5.5.1.1.1. Geometría

La geometría de una partición se refiere a su colocación física en la unidad de disco. La geometría se puede especificar en términos de cilindros de comienzo y final, cabezales y sectores, aunque a menudo las particiones comienzan y terminan en los límites del cilindro. El tamaño de una partición se define como la cantidad de almacenamiento entre el cilindro de comienzo y el del final.

5.5.1.1.2. Tipo de partición

El tipo de la partición se refiere a la relación de la partición con las otras particiones en el disco duro. Hay tres tipos de particiones:

  • Particiones Primarias

  • Particiones extendidas

  • Particiones lógicas

Las secciones siguientes describen cada tipo de partición.

5.5.1.1.2.1. Particiones primarias

Las particiones primarias son particiones que toman hasta cuatro de los ranuras de particiones en la tabla de particiones del disco duro.

5.5.1.1.2.2. Particiones extendidas

Las particiones extendidas fueron desarrolladas en respuesta a la necesidad de más de cuatro particiones por unidad de disco. Una partición extendida puede contener dentro de sí múltiples particiones, extendiendo el número de particiones posibles en una sola unidad de disco. La introducción de las particiones extendidas se generó por el desarrollo constante de las capacidades de los discos duros.

5.5.1.1.2.3. Particiones lógicas

Las particiones lógicas son aquellas que están contenidas dentro de una partición extendida; en términos de uso, son iguales a una partición primaria no extendida.

5.5.1.1.3. Campo de tipo de partición

Cada partición tiene un campo de tipo que contiene un código que indica el uso anticipado de la partición. El campo de tipo puede o no reflejar el sistema operativo del computador. En cambio, puede reflejar como los datos son almacenados dentro de la partición. La sección siguiente contiene más información sobre este importante aspecto.

5.5.2. Sistemas de archivos

Aún teniendo el dispositivo de almacenamiento masivo configurado y particionado correctamente, sería difícil almacenar y recuperar información — todavía nos falta una forma de estructurar y organizar esa información. Lo que necesitamos es un sistema de archivos.

El concepto de un sistema de archivos es tan fundamental para el uso de los dispositivos de almacenamiento masivo que el usuario de computadoras promedio ni siquiera hace una distinción entre los dos. Sin embargo, los administradores de sistemas no se pueden permitir ignorar los sistemas de archivos y su impacto en el trabajo diario.

Un sistema de archivos es un método para representar datos en un dispositivo de almacenamiento masivo. Los sistemas de archivos usualmente incluyen las características siguientes:

No todos los sistemas de archivos tienen todas estas funcionalidades. Por ejemplo, un sistema de archivos construído para un sistema operativo monousuario podría fácilmente utilizar un método de control de acceso más simplificado y no requerir el soporte para la propiedad de archivos.

Un punto a tener en cuenta es que el sistema de archivos utilizado puede tener un gran impacto en la naturaleza de su carga de trabajo diaria. Al cerciorarse de que su sistema de archivos se ajusta mejor a los requerimientos funcionales de su organización, se puede asegurar de que no sólo el sistema está a la altura de la tarea, pero también que es más fácil y eficiente de mantener.

Con esto en mente, las secciones siguientes exploran estas funcionalidades en más detalles.

5.5.2.1. Almacenamiento basado en archivos

Mientras que los sistemas de archivos que utilizan esta metáfora para el almacenamiento de datos son practicamente universales que casi se consideran como la norma, todavía existen varios aspectos que se deben considerar.

Primero debe estar consciente de cualquier restricción de nombres. Por ejemplo, ¿cuáles son los carácteres permitidos en un nombre de archivo? ¿Cuál es el largo máximo para un nombre de archivo? Estas preguntas son importantes, pues dictan cuales nombres de archivos se pueden utilizar y cuales no. Los sistemas operativos más antigüos con sistemas de archivos más primitivos permitían solamente caracteres alfanuméricos (y solamente mayúsculas) y únicamente nombres de archivos 8.3 (lo que significa un nombre de archivo de ocho carácteres, seguido de una extensión de tres carácteres).

5.5.2.2. Estructura de directorio jerárquico

Mientras que los sistemas de archivos en ciertos sistemas operativos antigüos no incluían el concepto de directorios, todos los sistemas de archivos de hoy día incluyen esta característica. Los directorios son usualmente implementados como archivos, lo que significa que no se requiere de utilidades especiales para mantenerlos.

Más aún, puesto que los directorios son en sí mismos archivos, y los directorios contienen archivos, los directorios pueden a su vez contener otros directorios, conformando una estructura jerárquica de múltiples niveles. Este es un concepto poderoso con el cual muchos administradores de sistemas deberían de estar familiarizados. Usando las jerarquías de múltiples niveles puede hacer la administración de archivos mucho más fácil para usted y sus usuarios.

5.5.2.3. Seguimiento de la creación de archivos, tiempos de acceso y modificación

La mayoría de los sistemas de archivos mantienen un seguimiento del tiempo en el que se creó un archivo; otros mantienen un seguimiento de los tiempos de acceso y modificación. Más allá de la conveniencia de poder determinar cuando un archivo dado fue creado, accedido o modificado, estas fechas son vitales para la operación adecuada de los respaldos incrementales.

Se puede encontrar más información sobre como los respaldos utilizan estas funcionalidades de los sistema de archivos en la Sección 8.2.

5.5.2.4. Control de acceso

El control de acceso es un área en la que los sistemas de archivso difieren dramáticamente. Algunos sistemas de archivos no tienen un modelo claro para el control de acceso, mientras que otros son mucho más sofisticados. En términos generales, la mayoría de los sistemas de archivos modernos combinan dos componentes en una metodología cohesiva de control de acceso:

  • Identificación del usuario

  • lista de acciones permitidas

La identificación de usuarios significa que el sistema de archivos (y el sistema operativo subyacente) primeramente debe ser capaz de identificar unívocamente a usuarios individuales. Esto hace posible tener una responsabilidad completa con respecto a cualquier operación a nivel de sistema de archivos. Otra funcionalidad de ayuda es la de los grupos de usuarios. Se utilizan grupos más a menudo en organizaciones donde los usuarios pueden ser miembros de uno o más proyectos. Otra funcionalidad que algunos sistemas de archivos soportan es la creación de identificadores genéricos que se pueden asignar a uno o más usuarios.

Luego, el sistema de archivos debe ser capaz de mantener listas de las acciones que son permitidas (o prohibidas) para cada archivo. Las acciones a las que se les hace seguimiento más a menudo son:

  • Leer el archivo

  • Escribir al archivo

  • Ejecutar el archivo

Varios sistemas de archivos pueden extender la lista para incluir otras acciones tales como eliminar, o hasta la habilidad de hacer cambios al control de acceso del archivo.

5.5.2.5. Contabilidad del espacio utilizado

Una constante en la vida de un administrador de sistemas es la de que nunca hay suficiente espacio libre, y aún si lo hubiese, no estará disponible por mucho tiempo. Por lo tanto, un administrador de sistemas debería al menos ser capaz de determinar fácilmente el nivel de espacio libre disponible para cada sistema de archivos. Además, los sistemas de archivos con capacidades de identificación de usuarios bien definidas, a menudo incluyen la característica de mostrar la cantidad de espacio que un usuario particular ha consumido.

Esta característica es vital en grandes entornos de usuarios, pues es un hecho que la regla de 80/20 se aplica a menudo al espacio en disco — 20 por ciento de sus usuarios serán responsables por el consumo de 80 por ciento de su espacio disponible en disco. Al facilitar la identificación de estos usuarios en el 20 por ciento, puede más efectivamente manejar sus activos relacionados al almacenamiento.

Tomando este paso un poco más allá, algunos sistemas de archivos incluyen la habilidad de establecer los límites de uso del usuario (conocidos comunmente como cuotas de disco) en la cantidad de espacio en disco que pueden consumir. Los detalles específicos varían de un sistema de archivos al otro, pero en general a cada usuario se le puede asignar una cantidad específica de almacenamiento que un usuario puede utilizar. Más allá de allí, los sistemas de archivos varían. Algunos sistemas de archivos permiten que el usuario se exceda de su límite solamente una vez, mientras que otros implementan un "período de gracia" durante el que aplica un segundo límite más alto.

5.5.3. Estructura del directorio

Muchos administradores de sistemas le dan poca importancia a como el espacio que hoy le dan a sus usuarios será utilizado en un futuro. Sin embargo, un poco de reflexión sobre esta materia antes de pasar el almacenamiento a sus usuarios, le puede ahorrar bastante trabajo innecesario más adelante.

Lo principal que un administrador de sistemas puede hacer es utilizar directorios y subdirectorios para estructurar el almacenamiento disponible de una forma comprensible. Esto trae muchos beneficios:

Al imponer cierto nivel de estructura en su almacenamiento, este se puede entender más fácilmente. Por ejemplo, considere un sistema grande multiusuario. En vez de colocar todos los directorios de usuarios en un gran directorio, tiene sentido utilizar subdirectorios que reflejan la estructura de su organización. De esta forma, la gente que trabaja en contabilidad tendrá sus directorios bajo un directorio llamado contabilidad, los que trabajan en ingeniería tendrán sus directorios bajo ingenieria y así sucesivamente.

Los beneficios de tal enfoque son que hace más fácil hacer un seguimiento diario de las necesidades de almacenamiento (y uso) para cada parte de su organización. Obtener una lista de los archivos utilizados por todo el mundo en recursos humanos es directo. Respaldar todos los archivos usados por el departamento legal es fácil.

Con la estructura apropiada, se incrementa la flexibilidad. Para continuar utilizando el ejemplo anterior, asuma por un momento que el departamento de ingeniería está a punto de arrancar varios proyectos. Debido a esto, se contrataran muchos nuevos ingenieros en un futuro cercano. Sin embargo, actualmente no hay suficiente almacenamiento disponible para soportar las adiciones esperadas para ingeniería.

Sin embargo, puesto que cada persona en ingeniería tiene sus archivos almacenados bajo el directorio ingenieria, lo siguiente será un proceso bien directo:

Por supuesto, tal enfoque también tiene sus limitaciones. Por ejemplo, si la gente se mueve con frecuencia entre departamentos, debe tener una forma de mantenerse informado de estos cambios y debe modificar la estructura del directorio de la forma correspondiente. De lo contrario, la estructura ya no reflejará la realidad, lo que significa más trabajo — no menos — a largo plazo para usted.

5.5.4. Activando el acceso al almacenamiento

Una vez que un dispositivo de almacenamiento masivo se particione correctamente y se le escriba un sistema de archivos, el almacenamiento estará listo para su uso general.

Para algunos sistemas operativos, esto es verdad; tan pronto como el sistema operativo detecta el nuevo dispositivo de almacenamiento masivo, el administrador del sistema lo puede formatear y está listo para ser accesado sin esfuerzo adicional.

Otros sistemas operativos requieren de un paso adicional. Este paso - a menudo conocido como montar — dirige al sistema operativo sobre cómo se debe acceder al almacenamiento. El montaje del almacenamiento normalmente se hace a través de un programa de utilidades especial o un comando y requiere que el dispositivo de almacenamiento masivo (y posiblemente la partición también) sea identificada explícitamente.