¿Qué es exactamente un sistema de archivos? [EXPLICADO]

Todos los archivos de su sistema se almacenan en el disco duro u otros dispositivos de almacenamiento. Es necesario un sistema para almacenar estos archivos de manera organizada. Esto es lo que hace un sistema de archivos. Un sistema de archivos es una forma de segregar los datos en la unidad y almacenarlos como archivos separados. Toda la información sobre un archivo: su nombre, su tipo, permisos y otros atributos se almacenan en el sistema de archivos. El sistema de archivos mantiene un índice de la ubicación de cada archivo. De esta forma, el sistema operativo no tiene que recorrer todo el disco para encontrar un archivo.

Existen diferentes tipos de sistemas de archivos. Su sistema operativo y el sistema de archivos deben ser compatibles. Solo entonces el sistema operativo podrá mostrar el contenido del sistema de archivos y realizar otras operaciones en los archivos. De lo contrario, no podrá utilizar ese sistema de archivos en particular. Una solución sería instalar un controlador del sistema de archivos para admitir el sistema de archivos.

¿Qué es exactamente un sistema de archivos?

Un sistema de archivos no es más que una base de datos que indica la ubicación física de los datos en el dispositivo de almacenamiento. Los archivos se organizan en carpetas que también se denominan directorios. Cada directorio tiene uno o más subdirectorios que almacenan archivos que se agrupan según algunos criterios.

Donde hay datos en una computadora, es obligatorio tener un sistema de archivos. Por tanto, todas las computadoras tienen un sistema de archivos.

Por qué hay tantos sistemas de archivos

Hay muchos tipos de sistemas de archivos. Se diferencian en varios aspectos, como la forma en que organizan los datos, la velocidad, características adicionales, etc. Algunos sistemas de archivos son más adecuado para unidades que almacenan una pequeña cantidad de datos, mientras que otras tienen la capacidad de admitir grandes cantidades de datos. Algunos sistemas de archivos son más seguros. Si un sistema de archivos es seguro y robusto, puede que no sea el más rápido. Sería difícil encontrar las mejores funciones en un sistema de archivos.

Por lo tanto, no tendría sentido encontrar el "mejor sistema de archivos". Cada sistema de archivos está diseñado para un propósito diferente y, por lo tanto, tiene un conjunto diferente de características. Mientras desarrollan un sistema operativo, los desarrolladores también trabajan en la construcción de un sistema de archivos para el sistema operativo. Microsoft, Apple y Linux tienen sus propios sistemas de archivos. Es más fácil escalar un nuevo sistema de archivos a un dispositivo de almacenamiento más grande. Los sistemas de archivos están evolucionando y, por lo tanto, los sistemas de archivos más nuevos presentan mejores características que los antiguos.

Diseñar un sistema de archivos no es una tarea sencilla. Se requiere mucha investigación y trabajo de cabeza. Un sistema de archivos define cómo se almacenan los metadatos, cómo se organizan e indexan los archivos, y mucho más. Hay varias formas de hacerlo. Por lo tanto, con cualquier sistema de archivos, siempre hay margen de mejora: una forma mejor o más eficiente de realizar actividades relacionadas con el almacenamiento de archivos.

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Sistemas de archivos: una vista detallada

Profundicemos ahora para comprender cómo funcionan los sistemas de archivos. Un dispositivo de almacenamiento se divide en porciones llamadas sectores. Todos los archivos se almacenan en estos sectores. El sistema de archivos detecta el tamaño del archivo y lo coloca en una posición adecuada en el dispositivo de almacenamiento. Los sectores libres se etiquetan como "no utilizados". El sistema de archivos identifica los sectores que están libres y asigna archivos a estos sectores.

Después de cierto punto en el tiempo, cuando se han realizado muchas operaciones de lectura y escritura, el dispositivo de almacenamiento sufre un proceso llamado fragmentación. Esto no se puede evitar, pero debe comprobarse para mantener la eficiencia del sistema. La desfragmentación es el proceso inverso, que se utiliza para solucionar los problemas causados ​​por la fragmentación. Las herramientas de desfragmentación gratuitas están disponibles para el mismo.

La organización de archivos en directorios y carpetas ayuda a eliminar la anomalía de nomenclatura. Sin carpetas, sería imposible tener 2 archivos con el mismo nombre. La búsqueda y recuperación de archivos también es más fácil en un entorno organizado.

El sistema de archivos almacena información importante sobre el archivo: nombre del archivo, tamaño del archivo, ubicación del archivo, tamaño del sector, directorio al que pertenece, detalles de los fragmentos, etc.

Sistemas de archivos comunes

1. NTFS

NTFS son las siglas de New Technology File System. Microsoft introdujo el sistema de archivos en el año 1993. La mayoría de las versiones del sistema operativo Windows: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 y Windows 10 utilizan NTFS.

Comprobación de si una unidad está formateada como NTFS

Antes de configurar un sistema de archivos en una unidad, debe formatearse. Esto significa que se selecciona una partición de la unidad y se borran todos los datos que contiene para que se pueda configurar el sistema de archivos. Hay un par de formas en las que puede verificar si su disco duro está usando NTFS o cualquier otro sistema de archivos.

• Si abres 'Gestión de discos' en Windows (que se encuentra en el Panel de control), puede encontrar que el sistema de archivos se especifica con detalles adicionales sobre la unidad.
• O también puede hacer clic con el botón derecho en la unidad directamente desde el Explorador de Windows. Vaya al menú desplegable y seleccione "propiedades". Allí encontrará el tipo de sistema de archivos mencionado.

Características de NTFS

NTFS es capaz de admitir discos duros de gran tamaño, hasta 16 EB. Se pueden almacenar archivos individuales de hasta 256 TB.

Hay una función llamada NTFS transaccional. Las aplicaciones creadas con esta función fallan por completo o tienen éxito por completo. Esto ayuda a mitigar el riesgo de que ciertos cambios funcionen bien mientras que otros cambios no funcionan. Cualquier transacción realizada por el desarrollador es atómica.

NTFS tiene una función llamada Servicio de instantáneas de volumen. El sistema operativo y otras herramientas de copia de seguridad de software utilizan esta función para realizar copias de seguridad de los archivos que están actualmente en uso.

NTFS se puede describir como un sistema de archivos de diario. Antes de que se lleven a cabo los cambios en el sistema, se registra en un registro. En caso de que un nuevo cambio dé como resultado un error antes de confirmarse, el registro facilita volver al estado anterior.

EFS: el sistema de archivos de cifrado es una función en la que se proporciona cifrado para archivos y carpetas individuales.

En NTFS, el administrador tiene derecho a establecer cuotas de uso del disco. Esto asegurará que todos los usuarios tengan el mismo acceso al espacio de almacenamiento compartido y que ningún usuario ocupe demasiado espacio en una unidad de red.

2. GRASA

FAT son las siglas de File Allocation Table. Microsoft creó el sistema de archivos en el año 1977. GRASA se utilizó en MS-DOS y otras versiones antiguas del sistema operativo Windows. Hoy, NTFS es el sistema de archivos principal en el sistema operativo Windows. Sin embargo, FAT sigue siendo una versión compatible.

FAT ha evolucionado con el tiempo para admitir discos duros con archivos de gran tamaño.

Las diferentes versiones del sistema de archivos FAT

FAT12

Introducido en 1980, FAT12 fue ampliamente utilizado en Microsoft Oss hasta MS-DOS 4.0. Los disquetes todavía utilizan FAT12. En FAT12, los nombres de archivo no pueden exceder los 8 caracteres, mientras que para las extensiones, el límite es de 3 caracteres. Muchos atributos de archivo importantes que usamos hoy en día se introdujeron por primera vez en esta versión de FAT: etiqueta de volumen, oculto, sistema, solo lectura.

FAT16

La tabla de asignación de archivos de 16 bits se lanzó por primera vez en 1984 y se usó en sistemas DOS hasta la versión 6.22.

FAT32

Introducido en 1996, es la última versión de FAT. Puede admitir unidades de 2 TB (e incluso hasta 16 KB con clústeres de 64 KB).

ExFAT

EXFAT son las siglas de Extended File Allocation Table. Nuevamente, creado por Microsoft e introducido en 2006, no puede considerarse como la próxima versión de FAT. Está diseñado para su uso en dispositivos portátiles: unidades flash, tarjetas SDHC, etc. Esta versión de FAT es compatible con todas las versiones del sistema operativo Windows. Se pueden almacenar hasta 2,796,202 archivos por directorio y los nombres de archivo pueden tener hasta 255 caracteres.

Otros sistemas de archivos de uso común son

• HFS +
• Btrfs
• Intercambio
• Ext2 / Ext3 / Ext4 (sistemas Linux)
• UDF
• GFS

¿Puedes cambiar entre sistemas de archivos?

Una partición de una unidad está formateada con un sistema de archivos en particular. Es posible que sea posible convertir la partición a un tipo diferente de sistema de archivos, pero no se recomienda. Es una mejor opción copiar datos importantes de la partición a un dispositivo diferente.

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Ciertos atributos como el cifrado de archivos, las cuotas de disco, el permiso de objetos, la compresión de archivos y el atributo de archivo indexado solo están disponibles en NTFS. Estos atributos no son compatibles con FAT. Por lo tanto, cambiar entre sistemas de archivos como estos presenta ciertos riesgos. Si un archivo cifrado de NTFS se coloca en un espacio con formato FAT, el archivo ya no tiene cifrado. Pierde sus restricciones de acceso y cualquiera puede acceder a él. De manera similar, un archivo comprimido de un volumen NTFS se descomprimirá automáticamente cuando se coloque en un volumen con formato FAT.

Resumen

• Un sistema de archivos es un lugar para almacenar archivos y atributos de archivos. Es una forma de organizar los archivos del sistema. Esto ayuda al sistema operativo en la búsqueda y recuperación de archivos.
• Existen diferentes tipos de sistemas de archivos. Cada sistema operativo tiene su propio sistema de archivos que viene preinstalado con el sistema operativo.
• Es posible cambiar entre sistemas de archivos. Sin embargo, si las características del sistema de archivos anterior no son compatibles con el nuevo sistema, todos los archivos pierden las características anteriores. Por tanto, no se recomienda.