3. Administración de particiones y Tipos de Sistemas de Archivos

¿Que es un sistema de archivos?

El sistema de archivos es un método para el almacenamiento y organización de archivos y datos de una computadora, para hacer más fácil la tarea de encontrarlos y accederlos. Los sistemas de archivos son usados en dispositivos de almacenamiento como discos duros y CD-ROM e involucran el mantenimiento de la localización física de los archivos.
 
Más formalmente, un sistema de archivos es un conjunto de tipo de datos abstractos que son implementados para el almacenamiento, la organización jerárquica, la manipulación, el acceso, el direccionamiento y la recuperación de datos. Los sistemas de archivos comparten mucho en común con la tecnología de las bases de datos.

En general, los sistemas operativos tienen su propio sistema de archivos. En ellos, los sistemas de archivos pueden ser representados de forma textual (Figura 1 y 2) o gráficamente (Figura 3 y 4) utilizando un administrador de archivos.
Fig. 1 - Consola Windows


Fig. 2 - Consola Linux

 Explorador de Windows
Fig. 3 - Explorador de Windows



Fig. 4 -  Thunar


El software del sistema de archivos se encarga de organizar los archivos (que suelen estar segmentados físicamente en pequeños bloques de pocos 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.

Los sistemas de archivos pueden ser clasificados en tres categorías: sistemas de archivo de disco, sistemas de archivos de red y sistemas de archivos de propósito especial.

El formato o sistema de archivos de las particiones (p. ej. NTFS) no debe ser confundido con el tipo de partición (p. ej. partición primaria), ya que en realidad no tienen directamente mucho que ver. Independientemente del sistema de archivos de una partición (FAT, ext3, NTFS, etc.), existen 3 tipos diferentes de particiones:

Tipos de particiones 


Partición primaria: Son las divisiones crudas o primarias del disco, solo puede haber 4 de éstas o 3 primarias y una extendida. Depende de una tabla de particiones. Un disco físico completamente formateado consiste, en realidad, de una partición primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un sistema de archivos. A este tipo de particiones, prácticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo reconozca su formato (sistema de archivos).



Partición extendida: También conocida como partición secundaria es otro tipo de partición que actúa como una partición primaria; sirve para contener múltiples unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de 4 particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de este tipo por disco, y solo sirve para contener particiones lógicas. Por lo tanto, es el único tipo de partición que no soporta un sistema de archivos directamente.



Partición lógica: Ocupa una porción de la partición extendida o la totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos (FAT32, NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, así el sistema operativo reconoce las particiones lógicas o su sistema de archivos. Puede haber un máximo de 23 particiones lógicas en una partición extendida. Linux impone un máximo de 15, incluyendo las 4 primarias, en discos SCSI y en discos IDE 8963.



Ejemplo:

En la imagen se muestra un Disco duro con cuatro particiones una partición primaria en donde se le a instalado el sistema operativo Windows, una partición extendida sobre la cual coexisten 2 particiones una lógicas una para datos y otra para clones).



El sector de arranque ni el espacio sin particionar cuenta como partición ¡Valga la redundancia!








 Tipos de Sistemas de Archivos
Windows:
FAT: file allocation table o Tabla de asignación de archivos, es un sistema de archivos desarrollado para MS-DOS, así como el sistema de archivos principal de las ediciones no empresariales de Microsoft Windows hasta Windows Me.FAT32: utiliza direcciones de cluster de 32 bits (aunque sólo 28 de esos bits se utilizaban realmente).En teoría, esto debería permitir aproximadamente 268.435.538 clusters, arrojando tamaños de almacenamiento cercanos a los ocho terabytes. Sin embargo, debido a limitaciones en la utilidad ScanDisk de Microsoft, no se permite que FAT32 crezca más allá de 4.177.920 clusters por partición (es decir, unos 124 gigabytes). Posteriormente, Windows 2000 y XP situaron el límite de FAT32 en los 32 GiB.FAT64 o exFAT: Extended File Allocation Table es un sistema de archivos especialmente adaptado para memorias flash presentado con Windows Embedded CE 6.0. exFAT se utiliza cuando el sistema de archivos NTFS no es factible debido a la sobrecarga de las estructuras de datos.

NTFS: New Technology File System es un sistema de archivos de Windows NT incluido en las versiones de Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows 7 y Windows 8. Está basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft usado en el sistema operativo OS/2, y también tiene ciertas influencias del formato de archivos HFS diseñado por Apple.NTFS permite definir el tamaño del clúster a partir de 512 bytes (tamaño mínimo de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.Es un sistema adecuado para las particiones de gran tamaño requeridas en estaciones de trabajo de alto rendimiento y servidores. Puede manejar volúmenes de, teóricamente, hasta 264–1 clústeres. En la práctica, el máximo volumen NTFS soportado es de 232–1 clústeres (aproximadamente 16 TiB usando clústeres de 4 KiB).

En Linux/Unix:
Ext 2: Fue el sistema de ficheros por defecto de las distribuciones de Linux Red Hat Linux, Fedora Core y Debian hasta ser reemplazado recientemente por su sucesor ext3.El sistema de ficheros tiene una tabla donde se almacenan los i-nodos. Un i-nodo almacena información del archivo (ruta o path, tamaño, ubicación física). En cuanto a la ubicación, es una referencia a un sector del disco donde están todas y cada una de las referencias a los bloques del archivo fragmentado. Estos bloques son de tamaño especificable cuando se crea el sistema de archivos, desde los 512 bytes hasta los 4 KiB, lo cual asegura un buen aprovechamiento del espacio libre con archivos pequeños.Los límites son un máximo de 2 terabytes de archivo, y de 4 para la partición.Ext 3: Es un sistema de archivos con registro por diario (journaling). Es el sistema de archivo más usado en distribuciones Linux, aunque en la actualidad está siendo remplazado por su sucesor, ext4.La principal diferencia con ext2 es el registro por diario. Un sistema de archivos ext3 puede ser montado y usado como un sistema de archivos ext2. Otra diferencia importante es que ext3 utiliza un árbol binario balanceado (árbol AVL) e incorpora el asignador de bloques de disco Orlov.Ext3 tiene dos límites de tamaño distintos. Uno para archivos y otro para el tamaño del sistema de archivos entero. El límite del tamaño del sistema de archivos es de 232.Ext 4: Las principales mejoras son: Soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB, Soporte añadido de extent, Menor uso del CPU y Mejoras en la velocidad de lectura y escritura.Los extents han sido introducidos para reemplazar al tradicional esquema de bloques usado por los sistemas de archivos ext2/3. Un extent es un conjunto de bloques físicos contiguos, mejorando el rendimiento al trabajar con ficheros de gran tamaño y reduciendo la fragmentación. Un extent simple en ext4 es capaz de mapear hasta 128 MiB de espacio contiguo con un tamaño de bloque igual a 4 KiB.

En Mac Os:
HFS/HFS+: Hierarquical File System ó sistema de archivos por jerarquía, sustituyo al MFS Macintosh File System y el símbolo + indica extendido, es decir, la última versión de HFS. Fué desarrollado por Apple, admite el uso de direcciones de espacio en disco de 64 bits y permite utilizar bloques de asignación de archivos de 32 bits con el fin de potenciar la eficiencia del disco al reducir la utilización de espacio en volúmenes de gran tamaño o con un número elevado de archivos. Admite nombres de archivo más descriptivos, con una longitud máxima de 255 caracteres y codificación de texto Unicode para los nombres de archivo internacionales o con sistemas de escritura mixtos, también ofrece un formato opcional de sistema de archivos con distinción de mayúsculas y minúsculas para HFS+ que permite al administrador alojar sin problemas archivos utilizados por aplicaciones UNIX que requieren esta función. Los sistemas operativos modernos MacOS de Apple reconocen el sistema de archivos HFS, HFS+, FAT, FAT32, el CDFS utilizado en CD-ROM y el UDF utilizado en DVD-ROM.

En Solaris:
ZFS: Zettabyte File System ó sistema de archivos ZettaByte, desarrollado por Sun Microsystems para el sistema operativo Solaris. Es un robusto sistema de ficheros de 128 bits, creado para superar las expectativas de cualquier sistema real, cuenta un sistema ligero de ficheros, nueva estructura de almacenamiento en disco y administración simple de espacio y un sistema de autor reparación denominado "Self-healing" entre muchas otras características que permiten su implementación en grandes servidores.




Evidencia de Aprendizaje en Videotutorial

Consulta:
Utiliza algún cd de linux booteable que tenga la aplicación gparted y explica la forma de realizar las siguientes particiones: (El vídeo debe mostrar desde la creación de la memoria booteable)

Tamaño
Tipo
Etiqueta
Punto de Montaje
1
20 Gb
NTFS
ArchivosSistema

2
20 Gb
NTFS
Documentos

3
15 Gb
EXt3
Linux
/
4
Sobrante
EXt3
Docus
/home
5
2048 mb
SWAP





Webgrafia:


http://cetemso.blogspot.com/2014/01/gestionar-particiones-en-windows.html
http://cetemso.blogspot.com/2014/01/formato-de-sistemas-de-archivo.html
http://cetemso.blogspot.com/2014/01/tipos-de-sistemas-de-archivos.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Partici%C3%B3n_de_disco
http://www.reypastor.org/departamentos/dinf/enalam/winxp/particiones/particiones/5_instalacin_de_windows.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_asignaci%C3%B3n_de_archivos
http://es.wikipedia.org/wiki/NTFShttp://www.ciclos-informatica.com/fat12-fat16-fat32-exfat-fat64-caracterizacion/
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_archivos
http://es.wikipedia.org/wiki/Ext2
http://es.wikipedia.org/wiki/Ext3
http://es.wikipedia.org/wiki/Ext4
http://www.informaticamoderna.com/Sistema_arch.htm#sun
http://sistop2013.blogspot.com/2013/05/sistemas-de-archivos.html
http://so-grupo17.blogspot.com/p/sistemas-de-archivos.html
http://es.kioskea.net/contents/611-el-sistema-de-archivos
http://sistemasarch.blogspot.com/2010/06/que-buscan-los-nuevos-sistemas-de.html
Fuente:
http://www.alegsa.com.ar/Dic/sistema%20de%20archivos.php 

Requisitos :  1. Oracle VM  VirtualBox 4.3.10 Superior.  (Descargar)                                               2. Pc igual o superior a Core 2 Duo.                                                                           3. Memoria RAM igual o superior a 2 GB.                                                                     4. Capacidad de almacenamiento minimo 20 GB libres.                                             5. UltraISO (Descargar)                                                                                               6. Disco Duro Virtual Windows Xp (Descargar)





2. Sistema de arranque y creacion de unidades extrahibles Booteables

Arranque (Boot en inglés). Proceso generalizado.

           En este apartado veremos el proceso de forma general. Partiremos de un ordenador que se inicia con la BIOS, con un sólo disco duro (únicamente con una partición activa) y con un sólo SO. Gráficamente lo podemos dibujar así:




En un equipo basado en la BIOS (Basic Input/Output System), la BIOS del sistema, localiza, carga y ejecuta el denominado Master Boot Record (a partir de ahora MBR, en español: Registro de Arranque Maestro), es decir, la BIOS cede el control al MBR:




          Porteriormente, el Master Boot Record, realiza una serie de operaciones y cede el control al sector de arranque de la partición primaria que esté activa. Carga y ejecuta el denominado Volume Boot Record o Volume Boot Sector:



Finalmente este sector de arranque de la partición activa será el que cargue los programas y archivos necesarios para el Sistema Operativo, que pueden diferir de uno a otro. 

Configuración de la BIOS

La BIOS provee las funcionalidades básicas necesarias para arrancar un ordenador y permitir al sistema operativo acceder a su hardware. La mayoría de los PC tienen un menú de configuración de la BIOS.

El acceso al menú de configuración de la BIOS depende del fabricante.

Fabricantes:

·        AMI BIOS. Tecla “Supr” durante el POST*.

·        Award BIOS. Combinación de teclas “Ctrl+Alt+Esc” o “Supr” durante el POST.

·        DTK BIOS. Tecla “Esc” durante el POST.

·        IBM PS/2 BIOS. Combinación de teclas “Ctrl+Alt+Insert” después “Ctrl+Alt+Supr”.

·        Phoenix BIOS. Combinación de teclas “Ctrl.+Alt+Esc” o “ctrl.+Alt+S” o “F1”.

*POST, auto-verificación al encendido o Power o­n Self Test.

Cambiar la secuencia de arranque de la BIOS

Nota: Si se decea instalar un sistema operativo de USB, primero deve seguirce un proceso valido para copiar la imagen del sistema operativo y conectar antes la pendrive en un puerto usb, preferiblemente de alta velocidad (De la parte tracera del PC)

Los pasos a seguir han sido realizados bajo una AMIBIOS y, no deberían diferir mucho de un fabricante a otro.

Durante el POST accedemos al menú configuración pulsando la tecla “Supr”:



Seleccionamos “Integrated Peripherals”. Lo vemos:



Desde este menú, activamos dos opciones:

Usb Controller -> All USB Ports, para habilitar todos los puertos de la placa y,
Usb Legact Support -> All Device, para utilizar dispositivos USB en sistemas operativos que no lo soportan o, tienen otros drives USB instalados, como por ejemplo DOS, Unix y Linux.
Ahora, establecemos la secuencia de arranque adecuada. Desde “Avanced BIOS Features”:


Elegimos “Boot Sequency” y:




Situados en la línea “1st Boot Device”, pulsamos la tecla “Enter” sobre “Floppy:” y, escogemos de la lista la llave USB.


Hechos los cambios necesarios, pulsaremos F10 para salvar la configuración. El ordenador se reiniciará solo.

Evidencia de Aprendizaje en capturas de pantalla

Nota: Recuerde colocar su nombre en la etiqueta de la  memoria y crear una copia de seguridad de sus archivos previamente.

1. Crea una Usb booteable de Lubuntu 14.04 (Ver)

2. Crea una Usb booteable de Windows Xp. (Ver) - > Recuerde traerla para la practica 3 del 8 de Julio.

3. En la maquina virtual de Xp  preinstalada realice el proceso de compartir archivos con la maquina real (Ver)

4. Instala el programa que desees en la maquina virtual accediendo a una carpeta compartida en la maquina Real. (Ejemplo: Winamp, vlc, Winrar, Skype, Office, etc)

5. Configure la maquina virtual de Xp con los siguientes datos de red: (Ver)
Dirección ip: 100.0.0.X
Mascara de Red: 255.0.0.0
Puerta de Enlace: 192.168.0.1

Donde X son los 3 últimos dígitos de tu numero de Identificación.

6. Optimizaciones de Windows. Consultar 3 maneras diferentes de las expuestas por el Tutor (Ver).
7. Punto de Bonificación: Crear una copia de seguridad de la MBR.

Mas
http://www.karmany.net/sistema-operativo/31-windows/12-arranque-boot-ordenador
http://recursostic.educacion.es/observatorio/web/es/software/software-general/437-sagrario-peralta-fernandez
http://cetemso.blogspot.com/2014/01/crear-una-imagen-de-un-cd-o-dvd-con.html

Requisitos :  1. Oracle VM  VirtualBox 4.3.10 Superior.  (Descargar)                                               2. Pc igual o superior a Core 2 Duo.                                                                           3. Memoria RAM igual o superior a 2 GB.                                                                     4. Capacidad de almacenamiento minimo 20 GB libres.                                             5. UltraISO (Descargar)                                                                                               6. Disco Duro Virtual Windows Xp (Descargar)


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Introducción a máquina Virtual

1. Que es una Maquina Virtual y para que sirve?



Una maquina virtual es un programa dentro de un sistema operativo que simula ser su propio sistema operativo. 


Beneficios:
a. La posibilidad de tener distintos sistemas operativos sin necesidad de crear particiones o tener más discos duros.

b. La posibilidad de probar software que aún no es estable (versiones beta, alfa, etc.) o instalar software teniendo la certeza que no afectara a nuestro sistema operativo base. 

c. Configurar los dispositivos según los recursos que se desee, siempre y cuando no supere las características del real. Es decir no puedo configurar una maquina virtual con 8 Gb de RAM si mi equipo real tiene apenas 4Gb.

d. Correr algunos programas que no corren nativa mente en el sistema que tienen instalado.

e. Posibilidad de simular otro dispositivo de red.

Desventajas:

a. La velocidad de desempeño del computador real es inversamente proporcional al numero de maquinas virtuales ejecutandoce en el computador. 



Diferencia:



Extensiones de Archivos de imagen = iso, img, mdf, nrg, etc ...
Extensiones de Disco Duro Virtual = vhd, vhi, etc..
Extensiones de Archivos Compresos = zip, rar, 7z..

Existen actualmente muchos software que permiten la creación, la gestión y la ejecución de máquinas virtuales, entre estos los mas conocidos son:

VirtualBOX:

VirtualBox en un software libre, con soporte multiplataforma y un gran número de características que facilitan la administración y el funcionamiento de las máquinas virtuales.
El uso de VirtualBox es bastante fácil cara al usuario, lo que hace que instalar la máquina virtual y otorgarle privilegios adicionales como el uso de periféricos, crear unidades de intercambio o crear carpetas para compartir sea algo sencillo.

Parallels:

Aunque es más conocida la versión para Mac de su software de virtualización, también funciona bajo Windows y Linux, nos ofrece una optimización del procesador, cuando el ordenador detecta que se ha puesto a funcionar una máquina virtual este comparte la potencia de los procesador.
Parallels también nos ofrece un intercambio con el portapapeles y sincronización de las carpetas compartidas.

VMware (Player y Workstation)

VMware nos ofrece dos herramientas para la creación de máquinas virtuales: VMware Player y VMware Workstation. VMware player es una solución gratuita destinada a usuarios ocasionales que necesitan crear y ejecutar máquinas virtuales, pero no necesitan soluciones avanzadas. VM Workstation incluye todas las características de VMware Player, fácil creación de máquinas virtuales, optimización del hardware, drivers, y añade algunas funciones extras como poder clonar máquinas, tomar snapshot del sistema operativo invitado, y algunos cambios en las características del hardware para poder adaptarse mejor.

QEMU:

QEMU es una herramienta de virtualización de gran alcance para máquinas Linux construidas sobre la parte posterior del sistema KVM (Kernel based Virtual Machine). QEMU ejecuta el código de la máquina virtual directamente en el hardware del host, puede emular máquinas sobre diferentes hardwares de una forma dinámica, y es compatible con los cambios de tamaño de forma automática en los discos duros virtuales.
Donde realmente brilla QEMU, especialmente para los que les gusta llevar sus máquinas virtuales con ellos, es que se puede ejecutar en host sin privilegios de administrador, por lo que es un candidato perfecto para montar máquinas virtuales sobre una unidad de disco USB.

Windows Virtual PC:

Windows Virtual PC en una herramienta gratis de Microsoft y se suele utilizar para emular versiones anteriores de Windows, por ejemplo, si necesitáramos probar la compatibilidad de un software con Windows Vista, Virtual PC sería una solución sencilla, aunque es cierto que es una opción bastante limitada, para la gente que trabaja y virtualiza equipos basados en Windows es una opción gratuita y sencilla.


Fuente: 

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_virtual
http://www.hostingyvirtualizacion.com/cinco-aplicaciones-para-crear-maquinas-virtuales/

Evidencia de Aprendizaje en capturas de pantalla

1. Monte la maquina virtual de windows Xp ya preinstalada. (Correr un sistema operativo preinstalado desde una imagen de disco duro)





Por ultimo inicializamos la maquina con el botón verde.


2. Identifique las características de la maquina real y la virtual.


Características Equipo Real
Características Equipo Virtual
Procesador:  _____________
Memoria RAM = __GB
Disco duro: __ GB
Sistema operativo: ___________
Procesador:  _______________
Memoria RAM: ___ GB.
Disco duro: ___GB
Sistema operativo: __________


3. Realice una tabla de requerimientos mínimos de los sistemas operativos de la maquina real y el de la virtual (Colocar la fuente bibliográfica)


Requerimientos minimos [Sistema Operativo Maquina Real]
Requerimientos minimos [Sistema Operativo Maquina Virtual]
Procesador:  _____________
Memoria RAM = __GB
Disco duro: __ GB
Graficadora: ___________
Otros: ________________________________________
Procesador:  _______________
Memoria RAM: ___ GB.
Disco duro: ___GB
Graficadora: __________
Otros: ________________________________________



4. Realice la instalación de Windows Xp y evidencielo a través de capturas de pantalla explicando cada paso brevemente de acuerdo a la explicación del docente, complementándolo con consulta a sitios externos. (Sin tener en cuenta particionamiento y configuración de red) (Ver)

Utilice el serial                                                                               V2C47-MK7JD-3R89F-D2KXW-VPK3J

5. Pruebe las siguientes situaciones en la creación de maquinas virtuales: Justifique, si es posible o no y porque (Necesario captura de pantalla)
a. Cree una maquina virtual con su nombre.

b. Selección de tamaño de memoria superior al existente: 



c. Selección de tamaño de Disco Duro superior al existente: 




Mas
http://www.aprenderaprogramar.com/index.php?option=com_attachments&task=download&id=139


Requisitos :  1. Oracle VM  VirtualBox 4.3.10 Superior.  (Descargar)                                              2. Pc igual o superior a Core 2 Duo.                                                                            3. Memoria RAM igual o superior a 2 GB.                                                                    4. Capacidad de almacenamiento minimo 20 GB libres.                                              5. UltraISO (Descargar)                                                                                              6. Disco Duro Virtual Windows Xp (Descargar)


Bibliográfica
http://www.configurarequipos.com/usuario-v2dp/uso-de-vhd-en-windows-7