Joaquín Ocón

ASO

Sistema de Archivos + Swap

Introducción Estructura del Sistema de Archivos

Organización de FHS

Sistema de Archivos ext3

Espacio Swap

Estructura del Sistema de Archivos Una estructura del FS es el nivel más

básico de organización Un SO interactúa con sus usuarios,

aplicaciones y modelos de seguridad que dependen de la manera de almacenar los archivos en un dispositivo de almacenamiento primario (disco duro)

Estructura del Sistema de Archivos Es muy importante que todos sepan a

dónde dirigirse para escribir y leer archivos binarios, configuración, registro...

Un sistema de archivos puede resumirse en términos de 2 categorías de archivos: Compartibles – No compartibles Estáticos – Variables

Estructura del Sistema de Archivos Compartibles: Se pueden acceder

desde varios hosts. No compartibles: No están

disponible a todos los hosts. Variables: Pueden cambiar sin la

intervención del gestor del sistema. Estáticos: No cambian sin una

actuación del administrador.

FHS Jerarquía Estándar del Sistema de

Ficheros Sale como consecuencia del consenso

entre desarrolladores, programadores, usuarios y administradores

Actualmente va por la versión 2.3, disponible

en la URL:

www.pathname.com/fhs/pub/fhs-2.3.pdf

FHS Ayuda a correlacionar la función del

archivo con los permisos otorgados a los directorios que los sostienen.

El modo en el que el SO y los usuarios interactúan con un archivo determina Directorio en el que se ubica Directorio montado como sólo lectura / sólo

escritura Nivel de acceso de cada usuario al archivo

Organización del FHSFHS 2.3

/ - bin/ - boot/ - dev/ - etc/ - home/ - lib/ - media/ - mnt/ - opt/ - proc/ - root/ - sbin/ - srv/ - tmp/ - usr/ - var/

Organización del FHS /bin:

Contiene comandos que pueden usar tanto el administrador como los usuarios.

Se utilizan cuando no hay ningún otro FS montado.

No puede contener subdirectorios.

Organización del FHS /boot:

Contiene todo lo necesario para el proceso de arranque excepto archivos de configuración.

Almacena datos que se usan antes de que el kernel ejecute programas en modo usuario.

Organización del FHS /dev:

Contiene entradas del FS que representan dispositivos del sistema.

/etc: Contiene los archivos de configuración

locales al ordenador. No debe contener archivos binarios.

Organización del FHS /home:

Directorio donde se encuentran las carpetas de inicio de los distintos usuarios (no es estándar).

/lib: Contiene las librerías necesarias para

arrancar el sistema y ejecutar los binarios de /bin y /sbin.

Organización del FHS /media:

Contiene subdirectorios que se usan como puntos de montaje para dispositivos extraíbles (cd-rom, disks..)

/mount: Se usa como punto de montaje para FS

montados temporalmente.

Organización del FHS /opt:

En este directorio se instalan los paquetes de software.

Ej: Software “sample” con herramientas “tool1” y “tool2” daría lugar a:

/opt/sample/tool1/bin binarios/opt/sample/tool1/man páginas de manual…/opt/sample/tool2/bin binarios/opt/sample/tool2/man páginas de manual

Organización del FHS /root:

Directorio local del administrador (no es estándar pero sí recomendable)

/sbin: Contiene los binarios necesarios para

arrancar, recuperar, restaurar y/o reparar el sistema.

Sólo pueden ser ejecutados por el root

Organización del FHS Como mínimo contendrá los siguientes

programas:

arp, clock,getty, halt,init, fdisk,fsck.*, grub,ifconfig, lilo,mkfs.*, mkswap,reboot, route,shutdown, swapoff,swapon, update

Organización del FHS /srv:

Aquí se encuentran los datos para los servicios que ofrece el sistema.

/tmp: Este directorio debe estar disponible para los

programas que necesiten archivos temporales.

Los programas no deben contar con que los archivos o subdirectorios almacenados en esta carpeta se mantengan tras terminar su ejecución.

Organización del FHS /usr:

Es compartible Debería ser de sólo lectura

Organización del FHS /usr/bin:

Directorio principal de comandos ejecutables en el sistema

/usr/local: Para uso del root cuando instala

software localmente

Organización del FHS /var:

Archivos de datos variables Esto incluye datos de administración,

de registro y archivos temporales Cualquier programa que escriba

archivos log debería hacerlo aquí

Directorios especiales de RH /initrd:

Está vacío pero es un punto de montaje crítico durante el arranque (su eliminación causaría un kernel panic al arrancar el sistema)

/etc/sysconfig: Contiene información sobre la

configuración del sistema

Directorios especiales de RH /var/lib/rpm:

Se encuentran la mayor parte de los archivos que pertenecen al Administrador de Paquetes (RPM)

/var/spool/up2date: Contiene los archivos que usa la

aplicación Agente de Actualización de Red Hat

SISTEMA DE ARCHIVOS

ext3

Sistema de archivos ext3 Versión mejorada de ext2 Mejoras:

Disponibilidad Integridad de los datos Velocidad Fácil transición

Disponibilidad (I) Problema en ext2:

En una caída del sistema (cierre no limpio) se debe comprobar la consistencia de cada FS ext2 montado.

Se prolonga significativamente el tiempo de arranque del sistema durante el que los datos no están disponibles.

El tiempo de recuperación del sistema depende del tamaño del FS.

Disponibilidad (II) Con la característica Journaling de ext3 no se

necesita la comprobación de consistencia. Se utiliza un área separada (Journal) tal que al

realizar un cambio en el FS, éste se registra en el Journal.

En un cierre no limpio se utiliza el Journal para repetir las operaciones hasta que el FS vuelva a ser consistente.

El tiempo de recuperación del FS es mucho menor e independiente de su tamaño.

Integridad de los datos El FS ext3 proporciona integridad de

los datos en caso de cierre no limpio. ext3 permite seleccionar el nivel de

protección de los datos. Por defecto RH9 configura los

volúmenes ext3 con un nivel de integridad de datos elevado.

Velocidad (I) El Journaling tiene un impacto en la

velocidad del FS ya que los datos se escriben dos veces.

Se puede alcanzar un compromiso entre velocidad e integridad escribiendo sólo los metadatos del FS en el Journal.

Se asegura la rápida recuperación del FS pero pueden generarse archivos corruptos.

Velocidad (II) A pesar de escribir los datos dos veces

ext3 es más rápido que ext2 ya que optimiza el movimiento de los cabezales de los discos duros.

Se pueden utilizar tres modos de Jornaling para optimizar la velocidad: data=writeback data=ordered data=journal

Velocidad (III) data=writeback

Sólo realiza Journaling de metadatos. Limita la garantía de integridad de datos.

data=ordered Realiza journaling de metadatos. Organiza metadatos y datos en una unidad

llamada transacción. Los datos se escriben primero.

Garantiza la integridad de los datos data=journal

Journaling de datos y metadatos. Total garantía de integridad.

Fácil transición

La migración de ext2 a ext3 es muy sencilla.

El programa tune2fs añade un Journal al FS ext2 existente.

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ext3 vs ext4

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ext3 vs ext4 Sistemas de ficheros de mayor

tamaño: el máximo de ext3 es de 32 “teras” (Tb-Terabyte) mientras que el ext4 permitirá tamaños de hasta 1 exabyte (1024 Petabytes - Pb) (1024*1024 Tb).

Esto puede no ser importante para los usuarios de escritorio, pero sí es importante para servidores con grandes arrays de discos.

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ext3 vs ext4 Más subdirectorios: Ahora podrás tener más de 32.000

subdirectorios, te alegrará saber que este límite se ha eliminado en ext4.

Checksums: ext4 añade dígitos de control (checksum) a los datos, que mejora la fiabilidad y el rendimiento.

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Desfragmentación: Aunque ext3 apenas se fragmenta, los ficheros almacenados siempre tienen cierta tendencia pequeña a estar fragmentados. ext4 añade soporte para la desfragmentación, que mejorará el rendimiento global.

Comprobación de ficheros más rápida: ext4 añade estructuras de datos que permite a fsck saltarse partes no usadas del disco que está comprobando.

Timestamp de nanosegundos: La mayoría de sistemas de archivos, incluyendo ext3, incluyen un timestamp (marca de tiempo) con precisión de un segundo. ext4 añade la precisión de este dato hasta el nanosegundo. Asimismo se dispondrá de marcas de tiempo hasta el año 2514 el lugar del 2038 del ext3.

ext3 vs ext4

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Otros sistemas de archivos En la actualidad existen una gran

diversidad de sistemas de ficheros con mayor velocidad de funcionamiento y mayor escabilidad que el ext3 como son: ReiserFS (Reiser3) Reiser4 XFS JFS UFS

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Otros sistemas de archivosReiser4

Desarrollado por: NamesysSistema Operativo: LinuxEstructura: Dancing-B* treeJournaling: SiCaracterísticas:

• Soporte eficiente de gran cantidad de archivos pequeños.• Manejo de directorios con cientos de miles de archivos.• Infraestructura flexible que permite extensiones.• Transacciones atómicas en la modificación del sistema de

archivos.• Manejo eficiente del diario por la vía de logs.• Estructura de archivos dinámicamente optimizada.• Integración de metadatos en el espacio de nombres del

sistema de archivos

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Otros sistemas de archivosXFS

Desarrollado por: SGISistema Operativo: IRIX LinuxEstructura: B+ treeJournaling: SiCaracterísticas:

• Soporta un sistema de archivos de hasta 9 exabytes.

• Grupos de asignación

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Otros sistemas de archivosJFS

Desarrollado por: IBMSistema Operativo: AIX, Linux, OS/2Estructura: Inode/ B treeJournaling: SiCaracterísticas:

• Eficiente administración de directorios.• Mejor utilización de la memoria mediante

adjudicación dinámica de Inodes

Espacio Swap

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Espacio SWAP

El Espacio SWAP en Linux es usado si: el sistema necesita más recursos de memoria Y la memoria física está llena las páginas inactivas de la memoria se mueven

al espacio swap.

No es un sistema para tener más RAM ya que El espacio Swap se encuentra en discos duros tienen un tiempo de acceso más lento que la

memoria física

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Espacio SWAP

El Espacio SWAP puede ser: una partición swap dedicada un archivo swap una combinación de particiones y archivos

swap

El tamaño de su espacio swap debería ser igual o dos veces mayor que la memoria RAM pero nunca más de 4096 MB (4 GB)

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Añadir espacio SWAP A veces es necesario añadir más

espacio SWAP después de la instalación

Tenemos dos opciones: Añadir una partición SWAP Añadir un archivo SWAP

pero a esto veces no resulta fácil si no se cuenta con espacio libre

disponible

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Añadir espacio SWAP Los pasos a seguir para crear un

archivo SWAP son: Se determina el tamaño del archivo

swap y se multiplica por 1024 para determinar el tamaño del bloque.• Ejemplo: Archivo de 64 MB y tamaño

bloque=1024

Se lanza la siguiente orden:• dd if=/dev/zero of=/tmp/swap.swp bs=1024

count=65536

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Añadir espacio SWAP Se configura el archivo swap con

mkswap:• mkswap /tmp/swap.swp

Se activa el archivo swap:• swapon /tmp/swap.swp

Para activarlo cuando se arranca• edita el archivo /etc/fstab.

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Editando /etc/fstab

LABEL=/1 / ext3 defaults 1 1LABEL=/home /home ext3 defaults 1 2LABEL=/boot /boot ext3 defaults 1 2tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0sysfs /sys sysfs defaults 0 0proc /proc proc defaults 0 0LABEL=SWAP-sda1 swap swap defaults 0 0/tmp/swap swap swap defaults 0 0

Si queremos asegurarnos que hemos hecho el trabajo bien podríamos mirar las particiones activas en proc/swap.

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Eliminar espacio SWAP Los pasos a seguir para eliminar un

archivo SWAP son:

Se ejecuta la siguiente orden:• Swapoff /tmp/swap.swp

Se elimina su entrada en /etc/fstab.

Se elimina el archivo:• rm /tmp/swap.swp