Sistemas de archivos: FAT, NTFS y HFS +

Por qué son importantes los sistemas de archivos

Entonces, está trabajando en la oficina y su colega entra con un disco duro externo. ‘¿Pueden copiar esos archivos del proyecto a mi disco?’ ‘Por supuesto.’ Conecta la unidad, pero no pasa nada. ¿Por qué no puede ver el disco de su colega? Recuerda que es un usuario de Mac y usted está en una computadora con Windows. ¿Podría tener algo que ver con eso?

Luego, la persona de soporte de TI entra y dice: ‘Usted es NTFS y él es HFS +. Ambos deberían ser FAT ‘. ¿Qué idioma está hablando y qué tiene esto que ver con tu peso? Bienvenido a los sistemas de archivos. Ahora es el momento de analizar más de cerca cómo funciona el almacenamiento de datos.

Cómo se almacenan los datos

Consideremos cómo se almacenan los datos en una unidad de disco duro. Existen otros tipos de almacenamiento, pero las unidades de disco duro se utilizan ampliamente y los conceptos generales se aplican a otros tipos.

Un disco se divide en pistas, sectores y grupos. Una pista representa un círculo concéntrico, mientras que un sector es como un trozo de pastel. La intersección de estos dos resulta en sectores de vías. Dos o más de estos sectores de vías forman un grupo, a veces denominado bloque.

Un clúster es la unidad mínima que utiliza el sistema operativo para almacenar datos. El tamaño de cada clúster varía según su ubicación en el disco. Podría pensar que cada grupo se utiliza para almacenar un archivo, pero no es exactamente así como funciona.

Para saber cómo se almacenan los archivos, piense en el disco de almacenamiento como una estantería con varios estantes diferentes. Sus archivos son como libros que se colocan en el estante. Algunos libros tienen solo unas pocas páginas de grosor, mientras que otros son un serio obstáculo para las puertas. También puede tener libros de varios volúmenes, como una serie o una enciclopedia. Empiece colocando sus libros en los estantes de una manera algo organizada. Sus estantes comienzan a llenarse y cada vez es más difícil mantenerse organizado.

Recibes una nueva trilogía de libros que no caben en un solo estante, por lo que tienes que dividirlos y colocarlos en tres estantes diferentes. Empieza a quitar libros que ya no necesita, creando ‘huecos’ en las filas de libros, y no puede mover ninguno de los libros que ya están allí a una ubicación diferente; esa es una de las reglas.

Una vez que su estantería esté bastante llena y después de haber agregado y eliminado libros, sus libros ya no estarán muy organizados. Esa nueva trilogía que acabas de recibir está ubicada en tres lugares distintos, ya que no había otro lugar donde ponerlos donde pudieran estar juntos.

¿Y si ahora quisieras leer esa trilogía? ¿Cómo lo encontraría sin tener que buscar en todos los estantes? Hubiera sido útil que hubiera escrito en algún lugar en qué estante se encuentra cada parte de la trilogía y en qué lugar del estante se encuentra. Lo que necesita es un sistema de archivos.

El almacenamiento de datos en unidades de disco duro funciona de manera similar, pero en lugar de trabajar con estantes en una estantería, usa clústeres en un disco. Al igual que un libro de varios volúmenes puede ubicarse en diferentes estantes, los archivos pueden ubicarse en diferentes grupos.

Un sistema de archivos es una forma sistemática de controlar cómo se almacena y recupera la información. Describe dónde termina un dato y dónde comienza el siguiente. Cada sistema de archivos tiene su propia estructura y lógica.

Hay varios sistemas de archivos diferentes que se han desarrollado a lo largo de los años para diferentes tipos de dispositivos de almacenamiento y para diferentes sistemas operativos. El sistema de archivos que utiliza un disco en particular se determina cuando se formatea, es decir, cuando se utiliza por primera vez.

GRASA

Uno de los tipos más antiguos de sistemas de archivos es la tabla de asignación de archivos o FAT. FAT es una tabla que el sistema operativo mantiene en un dispositivo de almacenamiento que proporciona un mapa de los clústeres que contienen cada archivo. La FAT real se encuentra en el sector de disco 0, que es el primer sector.

Se han desarrollado diferentes versiones de FAT, incluyendo FAT12, FAT16, FAT32, etc. El número se refiere a la cantidad de bits que se leen al mismo tiempo. FAT se desarrolló originalmente para el sistema operativo MS-DOS y más tarde para Windows, pero actualmente es compatible con la mayoría de los sistemas operativos. FAT ya no es el sistema de archivos preferido para ningún sistema informático en particular, pero sigue siendo ampliamente utilizado para el almacenamiento en múltiples sistemas operativos. Una de las limitaciones de FAT es que la versión más reciente de FAT32 solo admite un tamaño de archivo máximo de 4 GB.

NTFS

La nueva tecnología de sistema de archivos , o NTFS, fue desarrollado por Microsoft como un sistema de archivos para el sistema operativo Windows. Comenzó a reemplazar a FAT a mediados de la década de 1990. NTFS presenta una serie de mejoras sobre FAT en términos de rendimiento y confiabilidad. En lugar de almacenar una sola tabla para mapear todos los clústeres que contienen cada archivo, esta información ahora se guarda en cada clúster que ayuda a crear un archivo. Puede que esto no parezca más eficiente, pero tiene una serie de ventajas técnicas.

Aunque se desarrolló para el sistema operativo Windows, también se puede utilizar en otros sistemas operativos. Linux es capaz de leer y escribir discos formateados NTFS. Mac OS puede leerlos pero no puede escribir archivos en ellos sin software adicional. Este es uno de los desafíos al trabajar con múltiples sistemas operativos.

HFS +

El sistema de archivos jerárquico , o HFS, fue desarrollado por Apple como un sistema de archivos para el sistema operativo Mac OS. Más tarde fue reemplazado por el sistema de archivos HFS +, que representa varias mejoras en el diseño original. Si bien el sistema de archivos HFS + es nativo para Mac, el sistema operativo Linux puede leer y escribir discos formateados con HFS +. Sin embargo, el sistema operativo Windows puede leerlos pero no puede escribir archivos en ellos sin software adicional.

Otras Consideraciones

La mayoría de las computadoras modernas basadas en Windows usan el sistema de archivos NTFS, mientras que las computadoras Apple usan el sistema de archivos HFS +. Estos sistemas no son completamente compatibles, por lo que si adquiere un disco duro, debe formatearlo utilizando el sistema de archivos correcto. Esto explica la dificultad que tenía al intentar leer el disco duro externo de su colega.

¿Qué sucede si desea utilizar una unidad de disco duro en varios sistemas operativos? Puede recurrir al uso de FAT, que es compatible con la mayoría de los sistemas operativos, incluidos Windows y Mac OS. La persona de soporte de TI le estaba diciendo qué sistema de archivos usar y no comentaba sobre su apariencia.

¿Y Linux? Es compatible con varios sistemas de archivos, pero los más utilizados se denominan ‘ext2’ y ‘ext3’.

Una vez que se ha formateado una unidad de disco para un sistema de archivos en particular, la única forma de cambiarla a otro sistema de archivos es formatear la unidad de disco. Esto también elimina todos los archivos del disco, por lo que solo pretende ser un comienzo completamente nuevo para un disco.

Resumen de la lección

Un sistema de archivos es una forma sistemática de controlar cómo se almacena y recupera la información. Cada sistema de archivos tiene su propia estructura y lógica. Hay varios sistemas de archivos diferentes que se han desarrollado a lo largo de los años, para diferentes tipos de dispositivos de almacenamiento y para diferentes sistemas operativos.

FAT fue desarrollado para MS-DOS y posteriormente adaptado para Windows, pero ahora es compatible con la mayoría de los sistemas operativos. La mayoría de las computadoras modernas basadas en Windows usan el sistema de archivos NTFS , mientras que las computadoras Apple usan el sistema de archivos HFS + . Linux utiliza varios sistemas de archivos diferentes, incluidos ext2 y ext3.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, debería poder:

• Definir el sistema de archivos e identificar su propósito
• Describir los sistemas de archivos FAT, NTFS y HFS +
• Identificar qué sistema de archivos usa principalmente Windows, el que usa Mac OS y el que usa Linux
• Explicar una dificultad al usar diferentes tipos de sistemas operativos.