El sistema de archivos: Directorios del sistema operativo

A lo largo de esta serie hemos visto un resumen allanado del sistema de archivos GNU/Linux, desde lo más básico hasta directorios que el kernel utiliza para su funcionamiento.

Esta es la última parte en donde veremos muy por encima el directorios /proc. Pero lo importante es que a partir de estos conocimiento podemos seguir indagando y explorando manualmente los diferentes directorios de la raíz o root y consultar la ayuda interna del sistema. Pueden ampliar leyendo otros posts de la categoría filesystem.

El sistema de archivos: Directorios del sistema

Un sistema GNU/Linux típico tiene miles de directorios. Estos directorios contienen archivos del sistema operativo, aplicaciones, documentación, y muchas otras cosas excepto archivos personales, ya que como vimos en un post anterior, estos últimos son almacenados en nuestro directorio home. 

A menos que seas un Sys Admin, rara vez tendrás contacto con estos directorios, pero no está de más conocer acerca de los mismos. Sus nombres están compuestos de tres partes, las cuales son ámbito, categoría, y aplicación. Aunque estos no son términos estándar, nos ayudarán a entender las cosas. Por ejemplo, el directorio /usr/local/share/emacs, el cual contiene datos locales para el editor de texto Emacs, tiene el ámbito /usr/local (archivos del sistema locales), categoría share (datos de programa y documentación), y aplicación emacs (un editor de texto). 

El sistema de archivos: El directorio home

Los archivos personales de los usuarios se encuentran tanto en /home (para los usuarios comunes) como en /root (solo para el superusuario). Nuestro directorios home es por defecto /home/nombre-usuario: /home/fraterneo, /home/isidro, etc. 

Existen varias formas de localizar o refrerirnos al directorio home. 

El comando cd sin opciones o argumentos nos lleva directamente a nuestro home. 

El sistema de archivos: Conceptos basicos

Para hacer uso de cualquier sistema Linux, necesitas estar cómodo con los archivos y directorios. En un sistema de ventanas e íconos, los archivos y directorios son obvios a la vista. Con un sistema de línea de comandos como el Shell de Linux, los mismos archivos y directorios están presentes pero no visibles constantemente, por lo que a veces es necesario recordar en cuál directorio te encuentras y cómo este se relaciona con otros directorios. Para eso usamos comandos como cd y pwd para movernos entre directorios y mantener una bitácora de dónde nos encontramos.

Fedora propone simplificar el filesystem de Linux

Fedora ha propuesto para su versión 17 simplificar el sistema de ficheros Linux moviendo todos los ejecutables y librerías al árbol /usr, prescindiendo de los directorios /bin, /lib, /lib64, y /sbin. Esto lo hacen basándose en la premisa de que los componentes del sistema operativo sean almacenados en un volumen o partición, montada opcionalmente como sólo lectura lo que permite su uso desde diferentes computadoras simultáneamente. Además de que simplificará la creación de snapshots.

Los spanshots permiten la restauración desde un estado anterior del sistema de ficheros.

Diferencia entre Sistema de Archivos Distribuido y Sistema de Archivos Cluster

Saludos estimados lectores Linuxeros. Hoy vamos a ver algo bien sencillo, pero que requiere cierta claridad para entenderlo: Un Sistema de Archivos Distribuido no es lo mismo que un Sistema de Archivos Clúster. En escencia la diferencia radica en la forma en que se compone cada sistema de archivos. Ya que para ambos casos se podrían utilizar los mismos estándares para accesarlos.

Un Sistema de Archivos Clúster es aquel que es compartido por estar montado en varios servidores de forma simultánea. En cambio, un Sistema de Archivos Distribuido (conocido también como Sistema de Archivos de Red) es cualquier sistema de archivos que permite ser accesado desde varios hosts (clientes) vía la red y que está mountado en un único equipo (servidor).

Entendiendo los inodos

Los sistemas de archivos generalmente constan de dos partes: Los metadatos o los datos a cerca de los datos, y los datos en sí mismos. La primera parte, los metadatos, suena raro por ser datos a cerca de los datos, pero es un componente muy importante de los sistemas de archivos. Consiste de información a cerca de los datos. Más precisamente incluye información como nombre de archivo, fecha de modificación, propietario, permisos, etc. 


Este tipo de información es vital para los sistemas de archivos ya que de otra manera tendremos un montón de bits en nuestro disco que no significan nada. Los inodos almacenan estos metadatos y normalmente también almacenan información a cerca de dónde están localizados los datos en el medio de almacenamiento (disco).

Alineando particiones SSD en GNU/Linux

Has comprado un disco SSD? Planeas particionarlo? Veamos cuál es la mejor forma de configurar las particiones en un disco SSD -- y los sistemas de archivos resultantes -- alinear los page boundaries, mejorando así el rendimiento y minimizando el número de ciclos de re-escritura.

Manos a la obra

Para esta prueba se adquirió un disco SSD de 64 GB en una tienda Microcenter, el cual utiliza un controlador SandForce 1222. Anteriormente se ha probado el rendimiento de este controlador en pruebas de compresión de datos en tiempo real. Pero ya que finalmente tenemos el disco, primeramente vamos a configurarlo correctamente.

Ajustando el swappiness en GNU/Linux

vm.swappiness es un parámetro ajustable del kernel que controla qué tanto el kernel favorece el uso de swap sobre RAM. A nivel de código fuente está definido como la tendencia a "robar" la memoria asignada. Un valor alto de swappiness significa que el kernel estará más apto para desasignar paginas asignadas. En cambio, un valor bajo de swappiness significa lo contrario, el kernel estará menos dispuesto a desasignar páginas asignadas. 

En otras palabras, a más alto valor de vm.swappiness, el sistema utilizará más la swap.

El valor por defecto en la mayoría de las distribuciones es 60. Para ver el valor asignado en nuestro sistema lo haremos con este comando: sysctl vm.swappiness, o con este otro comando: cat /proc/sys/vm/swappiness.

¿Qué es el Journaling?

Durante estos días hemos visto algunos temas relacionados con los sistemas de archivos en GNU/Linux quizás de forma general. Hoy veremos una característica en específicos de los sistemas de archivos modernos que es el journaling. Lo único que debemos tener claro, es que todo sistema de archivos moderno usa alguna forma de journaling y que en cada computadora de escritorio o dispositivo móvil en el que instales GNU/Linux querrás usar un sistema de archivos con journaling.

El journaling entra en acción únicamente cuando se escribe en un disco y actúa como si fuera un tipo de reloj de personal para todas las escrituras. Esto soluciona el problema de una posible corrupción en el disco ante un posible inconveniente: por ejemplo, cuando se está escribiendo y la computadora crashea o se corta la luz. Sin el journal, el sistema operativo no tendría forma de saber si el archivo fue escrito de forma completa y correcta.

Comparativa de rendimiento de los sistemas de archivos

Esta comparativa de rendimiento titulada "Finding the Fastest Filesystem, 2011 Edition" nos presenta un interesante estudio para los que desean ir más allá del simple uso de un sistema de achivos en GNU/Linux. Casi siempre nos limitamos a usar un sistema de archivos y no indagar más allá en cuanto a rendimiento, capacidad, etc. Quizás usuarios más avanzados han experimentado en este aspecto realizando benchemarks, como lo es el caso del blog mindplusplus, donde nos muestran en pruebas realizadas en 2008 y más recientes también, los diferentes aspectos a tomar en cuenta cuando se trata de elegir un sistema ideal para nuestra necesidad.

ZFS nativo en Ubuntu

ZFS es un sistema de archivos desarrollado por Sun Microsystems para su sistema operativo Solaris. El significado original era 'ZettabyteFile System', pero ahora es un acrónimo recursivo.

El anuncio oficial de ZFS se produjo en Septiembre del 2004. El código fuente del producto final se integró en la rama principal de desarrollo de Solaris el 31 de octubre del 2005 y fue lanzado el 16 de noviembre de 2005 como parte del build 27 de OpenSolaris.

ZFS fue diseñado e implementado por un equipo de Sun liderado por Jeff Bonwick. ZFS destaca por su gran capacidad, integración de los conceptos anteriormente separados de sistema de ficheros y administrador de volúmenes en un solo producto, nueva estructura sobre el disco, sistemas de archivos ligeros, y una administración de espacios de almacenamiento sencilla.

Configura tus discos con hdparm

hdparm es una utilidad de línea de comandos de los sistemas operativos GNU/Linux y Windows para ver y ajustar los parámetros del hardware de los discos IDE y SATA (aunque estos últimos cuentan también con una utilidad específica llamada sdparm. La utilidad puede ajustar parámetros como los caches del disco, el modo de descanso, el control de energía, la gestión acústica y los ajustes DMA. En el 2009, suele venir instalado por defecto en la mayoría de distribuciones GNU/Linux.

Cambiar los parámetros de los valores conservativos por defecto a los ajustes óptimos puede aumentar el rendimiento sustancialmente. Por ejemplo, activar el modo DMA puede hacer que en ocasiones se doble o se triplique la velocidad de transferencia de datos. Desafortunadamente no hay un método confiable para determinar los ajustes óptimos para la combinación de una controladora determinada, excepto el método de prueba y error; además todavía no hay una base de datos central que recolecte y comparta la experiencia de los usuarios de hdparm.

4 Distribuciones GNU/Linux para Recuperación de Datos

Herramientas basadas en Linux para la recuperación de datos de discos duros: Si tu disco duro no arranca debido a daños en la tabla de particiones, virus de Windows, errores del sistema, y otros asuntos no mecánicos, debes considerar el uso de estas herramientas para salvar tus preciados archivos o datos de ser perdidos para siempre. Gracias a Dios, existen cientos de herramientas de rescate basadas en Linux que pueden hacer este trabajo de forma fácil y rápida. Aquí tenemos una lista de algunas de las más conocidas distros para la recuperación de datos que podemos utilizar de forma libre.

¿Cómo maneja GNU/Linux más de 26 discos duros?

Sería sorprendente y difícil de encontrar una respuesta definitiva a la pregunta de qué pasaría con los nombres de los dispositivos de bloques en Linux cuando se sobrepasa la cantidad de 26 discos. Esto es, por ejemplo, si nuestro disco número 1 es /dev/sda y el disco 26 es /dev/sdz, ¿Qué vendrá después si agregamos otro?. Es necesario averiguar porque libguestfs actualmente tiene el límite de 25 discos, y esto necesita ser arreglado.

Como sea, echando una mirada al código Richard Jones, senior software engineer en Red Hat, programador involucrado en Red Hat virtualization management, desde monitoreo (virt-top) hasta administración (libvirt, libguestfs, P2V, V2V). Además trabaja en varios proyectos paralelos de Fedora, incluyendo el Windows cross-compiler project y el OCaml software stack. Recibido con un master degree in Computer Science del Imperial College de Londres; podemos ver brevemente, que esto depende de cuál driver está en uso.

El sistema de archivos /proc en detalle

Dentro del directorio /proc, podemos encontrar dos tipos de contenido - directorios numerados, y los archivos de información del sistema.

/proc no es un sistema de archivos real, es un sistema de archivos virtual. Por ejemplo, si hacemos un ls-l /proc/stat, nos daremos cuenta de que tiene un tamaño de 0 bytes, pero si lo hacemos cat /proc/stat", encontraremos algo de contenido dentro del archivo.

Varios comandos de Linux acceden a la información de /proc, y lo muestran en un formato determinado. 

Los directorios /proc con nombres como números

Al hacer un ls-l /proc podemos encontrar gran cantidad de directorios con números. Estos números representan los identificadores de proceso, los archivos dentro de este directorio corresponden al proceso con el PID en particular.

Cómo: Crear un archivo swap en GNU/Linux

Según Wikipedia, la mayoría de los sistemas operativos modernos poseen un mecanismo llamado memoria virtual, que permite hacer creer a los programas que tienen más memoria que la disponible realmente; por ejemplo, 4 Gb en un ordenador de 32 bits. Como en realidad no se tiene físicamente toda esa memoria, algunos procesos no podrán ser ubicados en la memoria RAM.

En este caso es cuando es útil el espacio de intercambio: el sistema operativo puede buscar un proceso poco activo, y moverlo al área de intercambio (el disco duro) y de esa forma liberar la memoria principal para cargar otros procesos. Mientras no haga falta, el proceso extraído de memoria puede quedarse en el disco, ya que ahí no gasta memoria física. Cuando sea necesario, el sistema vuelve a hacer un intercambio, pasándolo del disco a memoria RAM. Es un proceso lento (comparado con usar sólo la memoria RAM), pero permite dar la impresión de que hay más memoria disponible.

Montar sistemas de archivos Linux Ext2/Ext3/Ext4 en MS Windows

Ext2Fsd es un driver del Sistema de Archivos EXT2 para Windows 2000, XP, Vista. Es software libre liberado bajo la licencia GPL2.

Nos permite montar sistemas de archivos Ext2/Ext3/Ext4 en MS Windows tanto para su lectura como para escritura.

Esta herramienta es necesaria porque el Windows no tiene soporte nativo para sistemas de archivos Linux:

Estructura del sistema de archivos GNU/Linux (2)

En un sistema de escritorio GNU/Linux la jerarquía del sistema de archivos global (el modo de organización de directorios en el sistema) no deberían tener importancia para el usuario medio. En el escritorio por lo general interactúan con su directorio personal, el directorio del escritorio, y otros cuantos directorios dentro del directorio de usuario (/home/usuario/). Todos los otros directorios en el sistema les son de alguna manera ocultos y la tienen una configuración diferente.

A seguidas continuamos describiendo los detalles y características de cada uno de los directorios de esta jerarquía:

Estructura del sistema de archivos GNU/Linux (1)

En un sistema de escritorio GNU/Linux la jerarquía del sistema de archivos global (el modo de organización de directorios en el sistema) no deberían tener importancia para el usuario medio. En el escritorio por lo general interactúan con su directorio personal, el directorio del escritorio, y otros cuantos directorios dentro del directorio de usuario (/home). Todos los otros directorios en el sistema les son de alguna manera ocultos y la tienen una configuración diferente. 

Bueno, en un servidor de GNU/Linux se maneja esta estructura desde la línea de comandos, por lo que esto es una rápida introducción al sistema de archivos raíz. 

Lo bueno de Linux es que cada uno de estos directorios tiene un propósito particular que se ha desarrollado en los últimos años basado en Linux (y antes de este, UNIX) que se ha utilizado como un servidor. Cuanto más se entienda lo que estos directorios son y por qué existen, más rápido se podrá solucionar problemas, y poder hacer más seguro el sistema, y lo mejor es que podemos agregar nuestros propios paquetes y otras adiciones. A continuación se presentan una serie de importantes directorios en un servidor de GNU/Linux. Esta lista no es exhaustiva o completa. El punto es poner de relieve los directorios de la base con la que van a interactuar como administrador y explicar por qué están allí.