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Ext2

  1. 1. AntecedentesEl sistema de Archivos EXT2Es el Segundo sistema de ficheros Extendido fue pensado (por RémyCard) comoun sistema de ficheros extensible para Linux y es el sistema de ficheros que tuvomás éxito en la comunidad Linux y es básico para todas las distribuciones actualesde Linux. El sistema de ficheros EXT2 se construye con la premisa de que losdatos contenidos en los ficheros se guarden en Bloques de Datos. Estos bloquesde datos son todos de la misma longitud y, si bien esa longitud puede variar entrediferentes sistemas de ficheros EXT2 el tamaño de los bloques de un sistema deficheros EXT2 en particular se decide cuando se crea (usando mke2fs). El tamañode cada fichero se redondea hasta un numero entero de bloques. Si el tamaño debloque es 1024 bytes, entonces un fichero de 1025 bytes ocupará dos bloques de1024 bytes.No todos los bloques del sistema de ficheros contienen datos, algunos debenusarse para mantener la información que describe la estructura del sistema deficheros. EXT2 define la topologia del sistema de ficheros describiendo cada unode ellos con una estructura de datos inodo.Un Inodo describe que bloques ocupan los datos de un fichero y también lospermisos de acceso del fichero, las horas de modificación del fichero y el tipo delfichero. Cada fichero en el sistema EXT2 se describe por un único inodo y cadainodo tiene un único número que lo identifica. Los inodos del sistema de ficherosse almacenan juntos en Tablas de inodos.Los directorios EXT2 son simplemente ficheros especiales (ellos mismos descritospor inodos) que contienen punteros a los inodos de sus entradas de directorio.Principales características de EXT2• Al crear el sistema de archivos, el administrador puede elegir el tamaño debloque (desde 1KB hasta 4KB), dependiendo de la longitud media esperada de losarchivos. Por ejemplo, un bloque de 1KB es preferible cuando la longitud media esmenor de uno miles de bytes debido a que produce menos fragmentación interna.Por otro lado, el tamaño grande de bloque es preferible para archivos mayores demiles de bytes dado que producen menos transferencias de disco.• El administrador puede elegir al crear el sistema cuantos inodos permitir en unapartición, dependiendo del número de archivos almacenados en él. Esto maximizael uso efectivo del espacio utilizable de disco.• El sistema de archivos particiona los bloques de disco en grupos. Cada grupoincluye bloques de datos e inodos almacenados en pistas adyacentes. Gracias a
  2. 2. esta estructura, los archivos en un único grupo de bloques pueden ser accedidoscon un tiempo de búsqueda medio menor.• El sistema de archivos preasigna bloques de datos de disco a archivos regularesantes de que estos se utilicen. Así, cuando un archivo incrementa su tamaño,varios bloques ya están reservados en posiciones físicas adyacentes, reduciendola fragmentación del archivo.• Soporta enlaces simbólicos rápidos. Si el nombre de camino del enlacesimbólico tiene 60 bytes o menos, se almacena en el inodo y puede así traducirsesin leer un bloque de datos.• Una implementación cuidadosa de la estrategia de actualización de archivos queminimiza el impacto de las caídas del sistema.• Soporte para comprobaciones automáticas de consistencia sobre el estado delsistema de archivos en el arranque del sistema. Estas comprobaciones se realizamediante el programa /sbin/e2fsck, que puede activarse no solo tras caídas delsistema, sino después de un número predefinido de montajes (se incrementa uncontador después de cada operación de montaje), o después de cierta cantidad detiempo transcurrida desde la comprobación más reciente.• Soporte de archivos inmutables (no pueden ser modificados) y para archivossolo-añadir (solo podemos añadir datos al final de archivo). Ni el superusuariopuede sobrepasar estas clases de protección.• Compatibilidad con las semánticas de los ID de grupo de un nuevo archivo delos sistemas de archivos de System V y BSD. In System V un nuevo archivoasume el ID de Grupo del proceso que lo crea; en BSD, un nuevo archivo heredael ID de Grupo del directorio que lo contiene. Ext2 incluye una opción de montajeque especifica que semántica utilizar.Ext3:Ext3 (third extended filesystem o tercer sistema de archivos extendido) sediferencia de ext2 en que trabaja con registro por diario (journaling) y porque utilizaun árbol binario balanceado (árbol AVL, creado por los matemáticos rusosGeorgiiAdelson-Velskii y Yevgeniy Landis) y también por incorporar elmétodo Orlov de asignación para bloques de disco (el mismo que se gestiona através de los mandatos lsattr y chattr). Además ext3 permite ser montado yutilizado, como si fuera ext2 y actualizar desde ext2 hacia ext3 sin necesidad deformatear la partición y, por tanto, sin perder los datos almacenados en ésta. Es elsistema de archivos predeterminado en CentOS 5 y Red Hat Enterprise Linux 5.
  3. 3. Ext4:Ext4 (fourth extended filesystem o cuarto sistema de archivos extendido) es unsistema de archivos con registro por diario, publicado por Andrew Morton comouna mejora compatible con el formato Ext3 el 10 de octubre de 2006. El 25 dediciembre de 2008 se publicó la versión 2.6.28 del núcleo de Linux, la cual eliminóla etiqueta experimental de código de Ext4. Las mejoras respecto de Ext3incluyen, entre otras cosas, el soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB, soporteañadido de extents(conjunto de bloques físicos contiguos), menor uso de recursosde sistema, mejoras sustanciales en la velocidad de lectura y escritura yverificación más rápida con fsck. Es el sistema de archivos predeterminadoen CentOS 6 y Red Hat Enterprise Linux 6.Ext4 es el sistema de archivos actualmente utilizado en la mayoría de lasdistribuciones modernas de Linux, y ya es considerado bastante estable yseguro, con el mínimo riesgo de pérdida de información. No por nada Googlehamigrado toda su infraestructura de servidores (la más grande del mundo)deExt2 a Ext4.La mayoría de los dispositivos actuales con Android utilizan el sistema dearchivos YAFFS, el cual a pesar de ser ligero y optimizado para elalmacenamiento en memorias flash, tiene el problema de que sólo maneja unproceso a la vez, lo cual eventualmente ocasionará cuellos de botella en sistemasconcurrentes de doble núcleo, la siguiente generación de dispositivos con Android.Los desarrolladores de aplicaciones para Android no deben tener ningún problemacon este cambio a Ext4, siempre y cuando usen el API de alto nivel paraalmacenamiento, el cual es totalmente seguro. Si a pesar de ello, losdesarrolladores acceden directamente al sistema de archivos, sólo deben tenercuidado en almacenar a tiempo la información contenida en el buffer temporal (unacaracterística básica y esencial de Ext4), conservando así la persistencia de datos.Por cierto, no hay planes inmediatos de implementar el sistema dearchivos Btrfs (de Oracle), ya que aún no se considera lo suficientemente maduropara ser usado a nivel producción.Introducción.Cuando se trabaja con servidores y estaciones de trabajo, con instalacionesde Ubuntu, CentOS, Red Hat o Fedora y se busca optimizar el uso del disco durode sistemas de archivos en formato Ext3 o Ext4, hay ajustes que pueden mejorarel desempeño de manera significativa.Ventajas y desventajas
  4. 4. Linux soporta diferentes sistemas de archivos, entre los que se incluyen ext2, ext3,ReiserFS, XFS ó JFS. El sistema de archivos nativo de Linux, que además, fuecreado en exclusiva para este sistema operativo es el ext. Actualmente el sistemaque está empezando a utilizarse en sistemas linux es ext4, que es el sucesor defacto del actual ext3. Veamos cuáles son las ventajas y desventajas que conllevala migración de nuestros discos duros al nuevo sistema de archivos:El sistema de archivos ext4 nace para implementar algunas nuevas característicasque el ext3, dado que se hacía imposible incorporarlas al propio ext3. El desarrollode ext4 empezó en Noviembre de 2006, aunque ha sido desconocido para lamayoría de usuarios de Linux hasta ahora, que empieza a aparecer por defecto endistribuciones como Fedora, o como opción en distribuciones como ubuntu.Ventajas del ext4:- Rendimiento y tasas de transferencia bastante superiores a ext3- Sistemas de ficheros de mayor tamaño: el tamaño 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 losusuarios de escritorio, pero sí es importante para servidores con grandes arraysde discos.- Extensiones: Se mejora la eficiencia de los descriptores de disco, reduciendo lostiempos de borrado de ficheros largos, además de otras ventajas.- Preasignación persistente: Si una aplicación necesita espacio de discopredefinido previamente a usarlo, la mayoría de Sistemas Operativos lo hacenescribiendo ceros en un espacio de disco no usado. ext4 permite estapreasignación sin hacer esto, mejorando el rendimiento de bases de datos yherramientas multimedia.- Ubicación retrasada: ext4 puede retrasar la ubicación de espacio de disco hastael último momento, mejorando el rendimiento.- Más subdirectorios: Si alguna vez te ha fastidiado que un directorio sólo puedacontener 32.000 subdirectorios en ext3, te alegrará saber que este límite se haeliminado en ext4.- Checksums: ext4 añade dígitos de control (checksum) a los datos, que mejora lafiabilidad y el rendimiento.- Desfragmentación: Aunque ext3 apenas se fragmenta, los ficheros almacenadossiempre tienen cierta tendencia pequeña a estar fragmentados. ext4 añadesoporte para la desfragmentación, que mejorará el rendimiento global.- Undelete: ext4 soporta undelete (desborrado), herramienta para recuperar
  5. 5. archivos que han sido borrados de forma accidental.- Comprobación de ficheros más rápida: ext4 añade estructuras de datos quepermite a fsck saltarse partes no usadas del disco que está comprobando.- Timestamp de nanosegundos: La mayoría de sistemas de archivos, incluyendoext3, incluyen un timestamp (marca de tiempo) con precisión de un segundo. ext4añade la precisión de este dato hasta el nanosegundo. Asimismo se dispondrá demarcas de tiempo hasta el año 2514 el lugar del 2038 del ext3.Debido a que ext4 todavía está en una fase temprana de desarrollo, quizá noestaría recomendado para sistemas importantes en producción, aunque llevandomás de un año de corrección de bugs, se considera actualmente estable yrecomendado para sistemas domésticos o sistemas en producción noestrictamente vitales. Quitando algunas aplicaciones que se muestranincompatibles con ext4 por la utilización de entrada/salida a disco no estándar, elresto de aplicaciones mostrarán un incremento notable de rendimiento con ext4,ya que ext4 rinde mejor no sólo que ext3, sino también sobre otrosfilesystems.Extents que ayuda a asegurar que los archivos se escriban en forma contigua

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