Archive for 30 septiembre 2009

Tabla Guid ó Tabla MBR

Dentro de los discos básicos existe una nueva modalidad en lugar de estar basado en el clásico MBR, está basado en tablas de particiones GUID. Esta tabla de particiones es una nueva implementación de Intel basada en itanium cuyas limitaciones son bastantes menos restrictivas que las actuales basadas en inicio MBR.

Las tablas de particiones basadas en GUID admiten hasta 128 particiones primarias de 18 exabytes, y no existen las particiones extendidas. Mientras que en las tablas de particiones MBR el límite como hemos visto está en cuatro primarias o bien tres primarias y una extendida, siendo el límite máximo de cada partición de dos terabytes.

tabla guid y tabla mbr
Para trabajar con particiones GUID y discos GPT es necesario tener la versión de Windows XP de 64 bits, y naturalmente que el hardware que compremos tenga esas características.

Tabla de partición Guid (GPT) es un estándar para la colocación de la Tabla de Particiones en un disco duro físico. Es parte del estándarExtensible Firmware Interface (EFI) propuesto por Intel para reemplazar la vieja Bios del PC, heredada del IBM PC original. La GPT sustituye al Master Boot Record (MBR) usado con la BIOS.

guid particion

Fuente original en Wikipedia:

Tabla de Particiones Guid

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Discos Dinámicos o Discos Básicos

“Microsoft Windows XP no reconoce la partición que ha elegido.

El programa de instalación no puede instalar Microsoft Windows XP en esta partición. Sin embargo, puede volver a la pantalla anterior para eliminar la partición y, luego, seleccionar el espacio no particionado resultante.

El programa de instalación creará una nueva partición en la que podrá instalar Microsoft Windows XP.”

win xp

Seguramente alguna vez han pasado por este error al instalar win xp en un disco cuya configuración está basada en un disco dinámico.

Pues de entrada el sistema operativo windows xp no posee soporte para este tipo de configuración para un disco duro de este tipo, sin embargo existen algunas técnicas que pudieran revertir o no esta clausula, pero a cuyo riesgo de sufrir inestabilidad en el sistema.

disco duro dinamico y basico

Microsoft Windows XP pudiera o no realizar su instalación en un disco duro dinámico. Sólamente se puede realizar la instalación en una partición de un disco básico o en su defecto  en un volumen de un disco dinámico el cual halla sido una partición del sistema o del  inicio, del mismo o simplemente que previamente  se haya capturado su configuración a travéz de una utilidad llamada Diskpart.

En la tabla de particiones del registro de inicio maestro (MBR) es necesario que ésta exista para que un volumen simple dinámico pueda ser utilizado, es decir que ya haya sido instalado un sector de arranque genérico de windows, ya que estos volúmenes dinámicos que son creados por Microsoft Windows XP no aportan información acerca de los volúmenes dinámicos en la tabla de particiones (MBR), pues estos  discos dinámicos almacenan su información de partición o de volumen en una base de datos al final de cada disco dinámico.

Disco Duro Dinámico

Es un  Disco duro físico formateado para el almacenamiento dinámico, que incluye compatibilidad con volúmenes que pueden abarcar varios discos.

Disco Duro Básico

Disco físico al que pueden tener acceso MS-DOS y todos los sistemas operativos basados en Windows. Los discos básicos pueden contener hasta cuatro particiones primarias o tres particiones primarias y una partición extendida con varias unidades lógicas.

De manera pues que los discos básicos y los discos dinámicos pertenecen a dos tipos de configuraciones de disco duro en Windows. La mayoría de los equipos personales están configurados como discos básicos. Los usuarios avanzados pueden hacer uso de discos dinámicos, ya que se  usan varios discos duros de un equipo para administrar datos, con la intención de incrementar u obtener un mayor rendimiento.

NotaSólo admiten discos dinámicos las ediciones Windows Vista Enterprise y Windows Vista Ultimate.

Un disco básico usa particiones primarias, particiones extendidas y unidades lógicas para organizar datos.

Particiones Primarias: Es un Tipo de partición creada en discos básicos que puede hospedar un sistema operativo y funciones como si se tratara de un disco separado físicamente. También se denomina volumen. En un disco básico se pueden crear hasta cuatro particiones primarias.

Particiones Extendidas: Es un Tipo de partición de un disco básico que debe utilizarse si desea crear más de cuatro volúmenes. Las particiones extendidas pueden contener varias unidades lógicas que se pueden formatear y a las que se les puede asignar letras de unidad.

Unidades Lógicas: Es un Volumen creado en una partición extendida en un disco básico. Una unidad lógica se puede formatear y se le puede asignar una letra de unidad, pero no puede hospedar un sistema operativo.

Una partición formateada también se denomina volumen. En esta versión de Windows, los discos básicos pueden tener cuatro particiones primarias o tres primarias y una partición extendida. La partición extendida puede contener varias unidades lógicas (se admiten hasta 128 unidades lógicas). Las particiones de un disco básico no pueden compartir ni dividir datos con otras particiones. Cada partición de un disco básico es una entidad independiente del disco.

Los discos dinámicos pueden contener un gran número de volúmenes dinámicos (cerca de 2000), que funcionan como las particiones primarias usadas en discos básicos. En algunas versiones de Windows, es posible combinar discos duros dinámicos independientes en un único volumen dinámico (expansión), dividir datos entre varios discos duros (sección) para lograr un mayor rendimiento o duplicar datos entre varios discos duros (reflejo) para obtener una mayor confiabilidad.

Algunas ediciones Windows Vista Ultimate y Windows Vista Enterprise admiten la expansión y sección de discos dinámicos, sin embargo  no admiten  el reflejo. (Windows Server 2008 admite el reflejo.)

Volúmenes que Soporta un Disco Duro Dinámico

Volumen reflejado: Los volúmenes reflejados usan dos copias llamadas espejo, aunque aparecen como una única entidad. Cuando se escribe cualquier dato en el volumen reflejado, inmediatamente se reproduce en las copias espejo.
La funcionalidad de este tipo de volumen es fácil de imaginar: al funcionar el sistema con copias espejo, la fiabilidad de los datos almacenados es mayor. Normalmente los volúmenes reflejados funcionan con discos separados, ya que de este modo, si uno de los discos fallase, el sistema podría seguir funcionando con el disco no afectado. Para hacer esto es necesario desdoblar o romper el volumen espejado.
Es especialmente importante utilizar discos de las mismas características cuando se creen volúmenes de este tipo y utilizar controladoras independientes para cada disco ya que esto aumenta la tolerancia a errores, sobre todo si queremos reflejar volúmenes de sistema o de inicio. Un volumen reflejado también es llamado RAID-1.

Volumen distribuido: Es una forma de repartir el espacio no asignado en un sistema con varios discos en una única unidad lógica, lo cual permite utilizar más eficientemente el espacio disponible y las letras de unidad, este tipo de volumen no puede ser reflejado y no es tolerante a errores, aunque permite extender su tamaño a otras unidades disponibles.

Volumen simple: Si utilizamos un solo disco para repartir el espacio no asignado, entonces llamaremos al volumen simple. Este tipo de volumen permite ser reflejado, aunque no es tolerante a errores.

Volumen seccionado
: Podríamos decir que es una variante del volumen distribuido, ya que también utiliza el espacio de varios discos y los convierte en una única unidad lógica. Este tipo de volumen utiliza un tipo especial de formato para escribir en el disco y tiene más rendimiento que el volumen distribuido. En contraprestación, los fallos de escritura suelen ser mayores que en el caso del volumen distribuido.
Este tipo de volumen se suele llamar RAID-0, no se pueden extender a otros discos dinámicos en caso de que sea necesario y tampoco se pueden reflejar. Quizá sea la forma menos fiable de almacenamiento dinámico ya que si uno de los discos contenidos en el volumen seccionado falla, el resto del volumen fallará también.
Aunque, vuelvo a repetir, que de todos los tipos de volúmenes dinámicos existentes éste es el que mayor rendimiento ofrece, por lo que es utilizado en sistemas con grandes volúmenes de datos.

Volumen RAID – 5:
Este tipo de volumen es tolerante a errores, y se caracteriza por tener sus datos distribuidos en tres o más discos físicos. Al contrario que el RAID-0, se pueden recuperar los datos, en caso de que uno de los discos falle. Este tipo de volumen puede ser también implementado mediante soluciones hardware, con la ventaja de que la implementación hardware ofrece un mayor rendimiento que la implementación del RAID-5 mediante software, ya que éste último sobrecarga el procesador.


Discos Duros

Saludos vamos a explicar un poco como funciona el dispositivo vital de almacenamiento de nuestros pcs tanto portátiles como de escritorio. No voy a citar conceptos de wikipedia, monografias, etc etc y muchos otros enlaces pues si así lo quieren al final del post dejaré los enlaces a estos sites, de manera pués que haremos una concisa y breve definición estructural de este importante dispositivo….

disco duro estructura fisica

Al hablar de un disco duro pensamos en una pieza maciza, y asociamos directamente con algo como piedra o metal extremadamente duro, ha ha pero son sólo pequeñas pausas que nos pasa por la mente.

Los discos duros conocidos también por  su acrónimo en inglés Hard Disk es el hardware de almacenamiento más importante en una computadora, pues es nada más y nada menos que la fuente donde puede nuestro sistema correr, sin embargo muchas tecnología nuevas pienso ya están revolucionando el modo de acceso a los sistemas operativos, pero eso es trigo de otro costal.

disco duro estructura

Un disco duro pertenece a la llamada memoria  secundaria o de almacenamiento secundario. Se le suele denominar con gran cantidad de  conceptos  como disco duro, rígido, fijo.  Todas Estas denominaciones a veces están muy alejadas de la realidad sin embargo son algunas delas más habituales.

El disco duro es un dispositivo clave de trabajo y almacenamiento de la información en las computadoras. Como el principal dispositivo de almacenamiento masivo.

Tanto los discos duros como la memoria principal son memorias de trabajo (varían su contenido en una sesión con el ordenador). Sin embargo, presentan importantes diferencias: la memoria principal es volátil (su contenido se borra al apagar el ordenador), muy rápida (ya que se trata de componentes electrónicos) pero de capacidad reducida. La memoria secundaria,  en cambio, es no volátil, menos rápida (componentes mecánicos) y de gran capacidad. La memoria principal contiene los datos utilizados en cada momento por el ordenador pero debe recurrir a la memoria secundaria cuando necesite recuperar nuevos datos o almacenar de forma permanente los que hayan variado.

El primer disco duro fue inventado por  IBM cerca de 1956 por petición de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos. Su nombre inicial fue el de RAMAC 305 (Método de acceso aleatorio de contabilidad y control) dicho cual  estaba formado  por un grupo de 50 discos de aluminio, cada uno de 61 cm de diámetro, que giraban a 3.600 revoluciones por minuto estando  recubiertos de una fina capa magnética. Tenía la capacidad  de almacenar hasta 5 millones de caracteres (5 megabytes). Con una velocidad de transferencia de 8,8 Kbps y pesaba más de una tonelada.

¿ Qué son los discos duros ?

Si contamos por ejemplo con unos cuantos platos de metal los cuales  están sujetos por un eje central. Bien ahora pensemos que entre cada plato, mencionado anteriormente, se va leyendo cada cara (cara superior = cara 0 y cara inferior = cara 1), y donde existe un brazo con una especie bobina en su extremo la cual emite pulsos magnéticos.

pistas sectores cabezas

Estos  platos de metal giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto, en el sentido contrario a las agujas del reloj. Las cabezas de lectura o  las bobinas en los extremos de los brazos, emiten pulsos eléctricos moviéndose desde el borde hacia el centro y viceversa.

sectores cilindros clusterEl movimiento que se genera en forma de circunferencias con datos, se les llama pistas o tracks (cada pista a su vez se considera como un conjunto de segmentos llamados sectores o clusters). Cada cara de un plato tiene una pista 0,1,2,3 ….. n pistas.

Pistas,  Sectores y Cilindros

Cada pista está geométricamente encima de su homóloga, en la cara opuesta de cada plato. A las pistas se les llama cilindro. Entonces un cilindro es el conjunto de pistas con la misma ubicación pero en una cara distinta así:

cilindro 3 = pista 3 de la cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara 2, , , , ,.

pistas y cilindros de un disco duro

Cuando almacenamios un archivo los estamos diseminado en pistas, sectores y cilindros, se está grabando en las caras de los distintos platos simultáneamente, porque la estructura que sostiene los brazos con sus cabezas de lecto- escritura mueve todo el conjunto de cabezas al mismo tiempo.

El funcionamiento real de un disco comienza cuando el software de aplicación en sincronía con el OS (sistema operativo) se van produciendo comienza escrituras sobre las superficies de los platos. En donde por cada  grupo de datos escrito se crea una nueva entrada en el  registro en un sector ( cara 0, pista 0, sector 1, en el borde del disco), con lo cual se instancia la creación de un índice maestro de ubicación de los datos que se conoce con el nombre de FAT = File Allocation Table (tabla de asignación de archiivos). La información de lectura escritura se da a conocer al procesador median la placa electrónica del dispositivo.

Estructura Física de un Disco Duro

  • La unidad es un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos que hacen posible el almacenamiento y recuperación de los datos en el disco.
  • El disco es una pila de discos, llamados platos, que almacenan información magnéticamente. Cada uno de los platos tiene dos superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas superficies magnéticas están formadas por millones de pequeños elementos capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De esta manera, se representan los dos posibles valores que forman un bit de información (un cero o un uno). Ocho bits contiguos constituyen un byte (un carácter).

Un disco duro consta de una serie de partes importantes en su estructura física las cuales son: cabezas, cilindro y sectores

Cada una de las dos superficies magnéticas de cada plato se denomina cara. El número total de caras de un disco duro coincide con su número de cabezas. Cada una de estas caras se divide en anillos concéntricos llamados pistas. En los discos duros se suele utilizar el término cilindro para referirse a la misma pista de todos los discos de la pila. Finalmente, cada pista se divide en sectores.

chasis de un disco duro

Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco duro. Generalmente, cada sector almacena 512 bytes de información.

El número total de sectores de un disco duro se puede calcular: nº sectores = nº caras * nº pistas/cara * nº sectores/pista. Por tanto, cada sector queda unívocamente determinado si conocemos los siguientes valores: cabeza, cilindro y sector. Por ejemplo, el disco duro ST33221A de Seagate tiene las siguientes especificaciones: cilindros = 6.253, cabezas = 16 y sectores = 63.

El número total de sectores direccionables es, por tanto, 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores. Si cada sector almacena 512 bytes de información, la capacidad máxima de este disco duro será de 6.303.024 sectores * 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3 GB.

Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.

Estructura lógica de un Disco Duro

La estructura lógica de un disco duro está formada por:

  • El sector de arranque (Master Boot Record)
  • Espacio particionado
  • Espacio sin particionar

El sector de arranque o MBR o Registro Maestro de Arranque es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa master de inicialización, llamado también Master Boot. Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa. Si no existiese partición activa, mostraría un mensaje de error.

mbr

Una vez cargado en la memoria, este programa (MBR) determinará desde qué partición del sistema se debe iniciar y ejecutará el programa llamado “bootstrap” = arranque, que iniciará el sistema operativo presente en la partición activa.

masterBootRecord

Proceso de Inicio de un sistema operativo en la imagen siguiente se describe mejor pero está en inglés:

proceso de inicio de un os

El espacio particionado es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición. El espacio particionado es espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición. A continuación se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2 particiones primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin particionar.

El caso más sencillo consiste en un sector de arranque que contenga una tabla de particiones con una sola partición, y que esta partición ocupe la totalidad del espacio restante del disco. En este caso, no existiría espacio sin particionar.

Las Particiones del disco duro

Cada disco duro constituye una unidad física distinta. Sin embargo, los sistemas operativos no trabajan con unidades físicas directamente sino con unidades lógicas. Dentro de una misma unidad física de disco duro puede haber varias unidades lógicas. Cada una de estas unidades lógicas constituye una partición del disco duro. Esto quiere decir que podemos dividir un disco duro en, por ejemplo, dos particiones (dos unidades lógicas dentro de una misma unidad física) y trabajar de la misma manera que si tuviésemos dos discos duros (una unidad lógica para cada unidad física).

particion de disco duro

Particiones y directorios.— Ambas estructuras permiten organizar datos dentro de un disco duro. Sin embargo, presentan importantes diferencias: 1ª) Las particiones son divisiones de tamaño fijo del disco duro; los directorios son divisiones de tamaño variable de la partición; 2ª) Las particiones ocupan un grupo de cilindros contiguos del disco duro (mayor seguridad); los directorios suelen tener su información desperdigada por toda la partición; 3ª) Cada partición del disco duro puede tener un sistema de archivos (sistema operativo) distinto; todos los directorios de la partición tienen el sistema de archivos de la partición.

Como mínimo, es necesario crear una partición para cada disco duro. Esta partición puede contener la totalidad del espacio del disco duro o sólo una parte. Las razones que nos pueden llevar a crear más de una partición por disco se suelen reducir a tres.

  1. Razones organizativas. Considérese el caso de un ordenador que es compartido por dos usuarios y, con objeto de lograr una mejor organización y seguridad de sus datos deciden utilizar particiones separadas.
  2. Instalación de más de un sistema operativo. Debido a que cada sistema operativo requiere (como norma general) una partición propia para trabajar, si queremos instalar dos sistemas operativos a la vez en el mismo disco duro (por ejemplo, Windows 98 y Linux), será necesario particionar el disco.
  3. Razones de eficiencia. Por ejemplo, suele ser preferible tener varias particiones FAT pequeñas antes que una gran partición FAT. Esto es debido a que cuanto mayor es el tamaño de una partición, mayor es el tamaño del grupo (cluster) y, por consiguiente, se desaprovecha más espacio de la partición. Más adelante, explicaremos esto con mayor detalle.

Las particiones pueden ser de dos tipos: primarias o lógicas. Las particiones lógicas se definen dentro de una partición primaria especial denominada partición extendida.

En un disco duro sólo pueden existir 4 particiones primarias (incluida la partición extendida, si existe). Las particiones existentes deben inscribirse en una tabla de particiones de 4 entradas situada en el primer sector de todo disco duro. De estas 4 entradas de la tabla puede que no esté utilizada ninguna (disco duro sin particionar, tal y como viene de fábrica) o que estén utilizadas una, dos, tres o las cuatro entradas. En cualquiera de estos últimos casos (incluso cuando sólo hay una partición), es necesario que en la tabla de particiones figure una de ellas como partición activa.

La partición activa es aquella a la que el programa de inicialización (Master Boot) cede el control al arrancar. El sistema operativo de la partición activa será el que se cargue al arrancar desde el disco duro. Más adelante veremos distintas formas de elegir el sistema operativo que queremos arrancar, en caso de tener varios instalados, sin variar la partición activa en cada momento.

Para que un disco duro sea utilizable debe tener al menos una partición primaria. Para que un disco duro sea arrancable debe tener activada una de las particiones y un sistema operativo instalado en ella. Esto quiere decir que el proceso de instalación de un sistema operativo en un ordenador consta de la creación de su partición correspondiente, instalación del sistema operativo (formateo de la partición y copia de archivos) y activación de la misma. De todas maneras, es usual que este proceso esté guiado por la propia instalación. Un disco duro no arrancará si no se ha definido una partición activa o si, habiéndose definido, la partición no es arrancable (no contiene un sistema operativo).

Ya se sabe  que no es posible crear más de cuatro particiones primarias. Este límite, ciertamente pequeño, se logra subsanar mediante la creación de una partición extendida (como máximo una). Esta partición ocupa, al igual que el resto de las particiones primarias, una de las cuatro entradas posibles de la tabla de particiones. Dentro de una partición extendida se pueden definir unidades lógicas sin límite. El espacio de la partición extendida puede estar ocupado en su totalidad por particiones lógicas o bien, tener espacio libre sin particionar.

En la tabla de particiones del Master Boot Record debe existir una entrada con una partición extendida. Esta entrada apunta a una nueva tabla de particiones similar a la ya estudiada, de la que sólo se utilizan sus dos primeras entradas. La primera entrada corresponde a la primera partición lógica; la segunda, apuntará a una nueva tabla de particiones. Esta nueva tabla contendrá en su primera entrada la segunda partición lógica y en su segunda, una nueva referencia a otra tabla. De esta manera, se va creando una cadena de tablas de particiones hasta llegar a la última, identificada por tener su segunda entrada en blanco.

Particiones primarias y unidades lógicas

Ambos tipos de particiones generan las correspondientes unidades lógicas del ordenador. Sin embargo, hay una diferencia importante: sólo las particiones primarias se pueden activar. Además, algunos sistemas operativos no pueden acceder a particiones primarias distintas a la suya.

particiones

Lo anterior nos da una idea de qué tipo de partición utilizar para cada necesidad. Los sistemas operativos deben instalarse en particiones primarias, ya que de otra manera no podrían arrancar. El resto de particiones que no contengan un sistema operativo, es más conveniente crearlas como particiones lógicas. Por dos razones: primera, no se malgastan entradas de la tabla de particiones del disco duro y, segunda, se evitan problemas para acceder a estos datos desde los sistemas operativos instalados. Las particiones lógicas son los lugares ideales para contener las unidades que deben ser visibles desde todos los sistemas operativos.

Algunos sistemas operativos presumen de poder ser instalados en particiones lógicas (Windows NT), sin embargo, esto no es del todo cierto: necesitan instalar un pequeño programa en una partición primaria que sea capaz de cederles el control.

Todas las particiones tienen un sector de arranque (el primero de la partición) con información relativa a la partición. Si la partición tiene instalado un sistema operativo, este sector se encargará de arrancarlo. Si no hubiese ningún sistema operativo (como es el caso de una partición para datos) y se intentara arrancar, mostraría un mensaje de error.

Tabla de Asignación de Archivos de un disco duro

Es importante diferenciar el sistema de archivos FAT y la Tabla de Asignación de Archivos FAT, ya que no son lo mismo.

Por ejemplo los sistemas de archivos nativos de DOS, windows 98, windows NT, OS, y uno que otro sistema operativo  son fat16, fat32, NTFS. Para los OS GNU/Linux se usan ext2, ext3 y ext4, asi como la MAC posee su propio sistema de archivos.

Tabla de Asignación de Archivos (FAT)

Esta tabla es el índice del disco. Almacena los grupos utilizados por cada archivo, los grupos libres y los defectuosos. Como consecuencia de la fragmentación de archivos, es corriente que los distintos grupos que contienen un archivo se hallen desperdigados por toda la partición. La FAT es la encargada de seguir el rastro de cada uno de los archivos por la partición.

tabla de asignacion de archivos

La Fat (file allocation table) es el corazón del sistema de archivos. Se ubica en el sector 2 del cilindro 0, cabezal 1 y se duplica en otro sector como precaución en caso de accidente). Esta tabla registra los números de los clústers que se utilizan, y en qué parte de los mismos se ubican los archivos.

Grupo .— Un grupo, cluster o unidad de asignación es la unidad mínima de almacenamiento de un archivo en una partición y está formada por uno o varios sectores contiguos del disco. Esto quiere decir que el espacio real ocupado por un archivo en disco será siempre múltiplo del tamaño del grupo. Además, cada grupo puede almacenar información de un solo archivo. Si no cabe en un solo grupo, se utilizarán varios (no necesariamente contiguos). Para hacernos una idea del nefasto resultado de un tamaño de grupo incorrecto, consideremos dos archivos de 1 byte cada uno. Si el tamaño del grupo es de 32 KB, se utilizarán dos grupos y el espacio real ocupado en disco habrá sido de 64 KB = ¡65.536 bytes! en vez de 2 bytes, como sería de esperar.


Sistemas de Archivos

Virtualmente todos los sistemas operativos proporcionan sistemas específicos de gestión de archivos para que los usuarios puedan acceder a los archivos, guardarlos y mantener la integridad de su contenido.
Previamente a la instalación del sistema de archivos es necesario dividir física y lógicamente los discos en particiones o volúmenes. Una vez creada las particiones, el sistema operativo debe crear las estructuras de los sistemas de archivo dentro de esas particiones.
El tamaño del sistema de archivos, se define en bloques. Una bloque se define como una agrupación lógica de sectores de disco y es la unidad de transferencia mínima que usa el sistema de archivos. Se usan para optimizar la eficiencia de la E/S de los dispositivos secundarios de almacenamiento. El tamaño del bloque puede variar de un sistema de archivos a otro, pero no puede cambiar dentro del mismo sistema de archivos.

Aunque no es obligatorio el tamaño del bloque suele ser múltiplo para del número de sectores del disco por cuestiones de rendimiento del disco y de sencillez de implementación del sistema de archivos.

Funciones que realiza el sistema de archivos:

1. Los usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos
2. los usuarios deben poder compartir sus archivos
3. el mecanismo encargado de compartir los archivos debe proporcionar varios tipos    de    acceso controlado (lectura, escritura, de ejecución o varias combinaciones de estos)
4. los usuarios deben poder estructurar sus archivos de acuerdo a la aplicación.
5. los usuarios deben poder ordenar la transferencia de información entre archivos.
6. Deben proporcionarse posibilidades de respaldo y recuperación. Los usuarios deben    poder hacer referencia a sus propios archivos.

Arranque específico de cada Sistema operativo

MS-DOS, Windows 95/windows 98

Los sistemas operativos MS-DOS y Windows 9x, necesitan arrancar desde una partición primaria ubicada en la primera unidad física de disco duro. Además, la instalación de estos sistemas operativos en particiones que comiencen después de los primeros 528 MB del disco duro, puede impedir que arranquen. Según lo anterior, el lugar para situar la partición se ve reducida a los primeros 528 MB del primer disco duro. Este límite imposibilita entonces la instalación de varios sistemas operativos basados en FAT en particiones mayores de este tamaño. De todas maneras, algunos gestores de arranque (o la propia BIOS del ordenador) son capaces de cambiar la asignación de discos duros de forma que el primero sea el segundo y el segundo, el primero: en este caso particular sí sería posible arrancar una partición FAT desde una segunda unidad física.

Windows NT

Windows NT puede arrancar desde cualquier disco duro, ya sea desde una partición primaria o desde una partición lógica. Sin embargo, en el caso de que se instale en una partición lógica o en un disco duro distinto al primero, es necesario que el gestor de arranque de Windows NT se instale en una partición primaria del primer disco duro. Si tenemos ya instalado otro sistema operativo MS-DOS o Windows 9x, Windows NT instalará su gestor de arranque en el sector de arranque de la partición del anterior sistema operativo. Este gestor de arranque permitirá arrancar tanto el anterior sistema operativo como Windows NT (ya esté en una partición lógica o en otro disco duro).

particiones-windows

GNU/Linux

Linux, al igual que Windows NT, puede instalarse en una partición primaria o en una partición lógica, en cualquiera de los discos duros. Si la instalación no se realiza en una partición primaria del primer disco duro, es necesario instalar un gestor de arranque. Linux proporciona un potente (aunque poco intuitivo) gestor de arranque llamado LILO. Las posibilidades de instalación son dos: instalarlo en la partición de Linux o en el sector de arranque del disco duro (Master Boot Record). La primera opción es preferible si Linux se instala en una partición primaria del primer disco duro (debe ser la partición activa) junto a otro sistema operativo. Para el resto de los casos, no queda más remedio que instalarlo en el Master Boot del primer disco duro. Desde aquí es capaz de redirigir el arranque incluso a una partición lógica (que, como sabemos, no se pueden activar) que contenga Linux. Nótese que, en este caso, si borramos la partición de Linux el gestor de arranque

Particiones en gnu linux

LILO seguirá apareciendo (ya que está antes de acceder a cualquier partición). La única manera de desinstalarlo si no podemos hacerlo desde el propio Linux, consiste en restaurar el sector de arranque original. Esto se puede lograr desde MS-DOS con la orden indocumentada FDISK /MBR.

Algunas distribuciones de Linux (como Red Hat) no respetan el espacio libre de una partición extendida. Esto significa que hay que tener cuidado de no solapar una partición primaria de Linux con espacio libre de la partición extendida.

Cuando se habla de instalar un sistema operativo en una partición primaria se asume que ésta tiene que estar activada a no ser que se utilice un gestor de arranque. En este caso, si el gestor de arranque se instala en una partición, ésta deberá activarse; pero si se instala en el sector de arranque del disco duro, la partición activa será indiferente.

Advertencia en particionado:

Las particiones primarias son las más idóneas para instalar sistemas operativos, puesto son las únicas que se pueden activar. Los sistemas operativos MS-DOS, Windows 95 y Windows 98 sólo pueden ser instalados en particiones primarias. Y aunque Windows NT, Linux y OS/2 puedan ser instalados en particiones lógicas, puede que ésta no sea siempre la opción más acertada. La razón es que es necesario instalar algún gestor de arranque, ya sea en el sector de arranque del disco duro o en el de alguna partición primaria. Si no deseamos alterar ninguna de las particiones primarias existentes ni el sector de arranque, la única opción es realizar una instalación en una partición primaria del primer disco duro.

Advertencia en particionado:

MS-DOS y Windows 9x presentan problemas al instalarse detrás de los primeros 528 MB del disco duro, es aconsajable crear sus particiones al principio del disco duro (o lo antes posible, sin superar este límite). Los demás sistemas operativos, en caso de haberlos, se instalarán entonces a continuación. Generalmente suele ser más acertado instalar los sistemas operativos en el primer disco duro. Sin embargo, debido a la flexibilidad de Linux o Windows NT podemos inclinarnos por otras opciones dependiendo de la configuración actual de nuestro equipo.

Advertencia en particionado:

Cuando se realizan cambios en las particiones, hay que considerar los posibles efectos que esto puede desencadenar en la asignación de letras de unidades. Los sistemas operativos MS-DOS y Windows 9x utilizan la letra C para la unidad del sistema operativo. Al resto de unidades visibles se les asigna letra en el siguiente orden: particiones primarias detrás de la actual, particiones primarias de los siguientes discos duros, particiones lógicas de la unidad actual, particiones lógicas de los siguientes discos duros, particiones primarias anteriores a la actual y, por último, el resto de unidades físicas (como la unidad lectora de CD-ROM).

Unidades visibles.— Son las unidades que se pueden ver desde un sistema operativo, es decir, aquellas que utilizan un sistema de archivos reconocido por el sistema operativo. Las particiones con un sistema de archivos incompatible con el sistema operativo no son accesibles (es como si no existiesen).

La única letra que se puede cambiar manualmente es la del CD-ROM, el resto de letras son asignadas automáticamente sin posibilidad de cambio. En ocasiones es preferible asignar una letra alta (por ejemplo la R) a la unidad de CD-ROM ya que así no se ve afectada por los posibles cambios de configuración en las particiones.

Para cambiar la letra del CD-ROM en MS-DOS es necesario modificar la línea del AUTOXEC.BAT que contenga la orden MSCDEX y añadir al final el modificador /L:unidad, donde unidad es la letra que deseamos asignar. Si no hay suficientes letras de unidades disponibles (por defecto sólo están permitidas hasta la D), es necesario añadir la siguiente línea al CONFIG.SYS: LASTDRIVE=Z. En este caso, se han definido todas las letras posibles de unidades (hasta la Z).

Clusters Beowulf

Un  Beowulf es una clase de computador masivamente paralelo de altas prestaciones principalmente construido a base de un cluster de componentes hardware estándard. Un Beowulf ejecuta un sistema operativo de libre distribución como Linux o FreeBSD, y se interconecta mediante una red privada de gran velocidad. Generalmente se compone de un grupo de PCs o estaciones de trabajo dedicados a ejecutar tareas que precisan una alta capacidad de cálculo. Los nodos en el cluster de computadoras no se hayan en los puestos de trabajo de los usuarios, sino que están totalmente dedicados a las tareas asignadas al cluster. Generalmente, el cluster se haya conectado al mundo exterior por un solo nodo.

El software puede ejecutarse más rápido en un Beowulf si se dedica algún tiempo a reestructurar los programas. En general es necesario partirlos en tareas paralelas que se comunican usando alguna librería como MPI o PVM, o sockets o SysV IPC.

Fuente original:Cluster Beowulf

Las Supercomputadoras son usadas en bancos, universidades y centros de investigación para realizar complejos cálculos y obtener rápidos resultados. Seguramente habrán visto en fotos esas grandes máquinas que ocupan cuartos completos y que permiten ejecutar miles de millones de operaciones por segundo.  Esas “heladeras” poseen varios procesadores, inmensas cantidades de memoria y un espacio de almacenamiento mucho mas grande de lo que puedan imaginar.

cluster-beowulf

Todos estos recursos pueden estar dispuestos de dos formas: o están centralizados (todo dentro de una gran caja) o están distribuidos. A esta última modalidad es lo que conocemos como clusters y es la que vamos a mencionar en este pequeño post.

unicluster1-ini

Los clusters son computadoras robustas que funcionan gracias a un sistema que permite compartir los recursos de varios subsistemas. Se pueden tener dos o más computadoras interconectadas ntre sí por una red y hacer que compartan libremente sus recursos. Los clusters permiten que las computadoras compartan no sólo archivos e impresoras sino lo más importante que compartan sus procesadores y memorias.

Clusters en GNU/Linux

Mosix es un proyecto que se dedica a desarrollar el programa necesario para cumplir con la función de instalar un cluster. Instalado en cada una de ls máquinas, Mosix permite que trabajen todas en conjunto, compartiendo memorias y capacidades de procesamiento. Trabaja de forma inteligente; por ejemplo cuando una máquina está al borde de ser saturada por procesos, el sistema busca otra que esté ociosa y le saca algunos recursos para otorgárselos a a la máquina saturada.

Instalación de Mosix

La instalación de Mosix es relativamente sencilla en algunas distribuciones como Red Hat. Esto se debe a que los desarrolladores usan esta distribución para su desarrollo. En otras distribuciones como Mandrake, Debian, Suse etc todo lo que hay que hacer es descargar el archivo TGZ desde el sitio de Mosix (www.mosix.org),  descomprimirlo y ejecutar el script de instalación mosix.install. Este script nos hará algunas preguntas sobre el sistema, y aplicará el parche correspondiente en el núcleo. El proceso puede llevar un par de horas.

mosix clusters

Para instalarlo en los demás nodos del cluster, podemos seguir los mismos pasos, o utilizar algunas herramientas que simplificarán esta tarea automatizándola. Las recomendadas por la gente de Mosix son: LTSP ( http://www.ltsp.org) y ClusterNFS (clusternfs.sourceforge.net). Si desean leer mas información sobre el proceso de instalación en el archivo README del paquete encontrarán varias formas de realizar esta tarea.

Configuración


Al ser un sistema que funciona de forma automática, la configuración que requiere es sencilla. Entramos en la ruta /etc/mosix.map y al editar este archivo que contiene en forma de tablas, el número y nodo y su IP. Por ejemplo si tuvieramos un cluster de seis nodos, con tres nodos en la red 200.200.120.xxx y dos nodos en 200.200.140.xxx, la configuración sería así:

1   200.200.120.1.3

4   200.200.110.1.1

5   200.200.140.1.2

El primer número indica el nodo principal, y es, obviamente, 1. Como el primer nodo principal posee tres nodos, el segundo principal será 4, y así sucesivamente. Luego se especifica la dirección IP de cada nodo principal y la cantidad de nodos que hay bajo la red de esa dirección.

Por eso los clusters son una excelente idea cuando se necesita un sistema de supercomputación pero no se tienen los recursos económicos suficientes para invertir en él. saludos les desea Elendill forever..

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Estructura de un Cluster Beowulf

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