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Ramón Manjavacas Ortiz
Administración de Sistemas OperativosCurso 2004- 2005
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Administración de Sistemas Operativos
Ramón Manjavacas Ortiz ([email protected])
Escuela Superior de Informática (Ciudad Real) · UCLM
Introducción .: 1
Caso UNIX .: 2
Caso Windows 2000 .: 3
Transp. 2
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Administración de Sistemas Operativos
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Sistema de archivos: parte del SO que aísla al usuario de los medios físicos de almacenamiento de datos, con todo lo que ello conlleva...
Existen diferentes tipos de sistemas de archivos. Estos formatos determinan cómo se almacenará la información de archivos y directorios.
Conceptos relacionados:cluster o bloque ( ¿tamaño? )fragmentación(interna/externa) / desfragmentaciónpartición (primaria, lógica, extendida)
Sistemas de Archivos
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Asegurar la disponibilidad tanto de ficheros locacles como remotos.
Añadir y quitar dispositivos de almacenamiento
Repartir y controlar el uso de los discos
Definir la política para copias de respaldo
Asegurar la integridad en los sistemas de ficheros
Garantizar la confidencialidad mediante los permisos de acceso
Aplicar cuotas de disco
Tareas de administración
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Los sistemas de archivos Linux derivan de UNIXArchivo ≡ secuencia Archivo ≡ i-nodo i-nodo: estructura de datos que contiene:
tipo de archivopermisostamañopunteros a bloques...
Directorio: archivo especial con una lista de entradas(archivos, subdirectorios)
Enlaces:
Introducción
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Sistema de archivos: Estructura de datos formada por punteros, registros y datos necesarios para almacenar, seguir y gestionar la información almacenada en un disco o volumen
Estructura básica del S.A. I
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El superbloqueTamaño del sistema de archivosNúmero de i-nodos y grupos de cilindrosTamaño de bloque y número totalLista de bloques libres
I-nodosExiste un i-nodo por cada archivo posible.En la creación del sistema de archivos se asigna un elevado
número fijo de i-nodos.Dispone de un número único que proporciona su posición
dentro de la tabla de i-nodos.
Estructura básica del S.A. II
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Estructura de datos para un archivoEstructura básica del S.A. III
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Estructura de datos para un archivoEstructura básica del S.A. IV
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Estructura básica del S.A. V
Estructura de i-nodo
Estructura de directorio
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Algunas consideracionesEl sistema de archivos generalmente modela una jerarquía
de directorios (árbol invertido)El nodo raíz viene representado por el carácter "/"
El árbol está formado por los sistemas de archivos asociados a cada una de las particiones integradas (montadas)
Permite crear y eliminar archivos
Facilita el crecimiento dinámico de los archivos
Características de protección mediante asignación de derechos.
Estructura básica del S.A. VI
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Jerarquía de un S.A. Linux I
Estándar Linux: FSSTND
Estándar Unix: FHS(Filesystem Hierarchy Standard) 2.2(beta)
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/bin: Contiene programas ejecutables imprescindibles para el buen funcionamiento del sistema.
/sbin: Se utiliza para almacenar programas ejecutables que se usan para la administración del sistema.
/etc: Contiene la mayoría de los archivos de configuración del sistema, como pueden ser los de arranque, el archivo de contraseñas, sistemas de archivos a montar...
/lib: Se utiliza para almacenar distintas librerías que los programas comparten para reutilizar código.
/dev: Contiene los archivos correspondientes a cada dispositivo del sistema(ratón, impresoras, terminales ...)
/home: Almacena los directorios iniciales de los usuarios del sistema.
Jerarquía de un S.A. Linux II
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/var: Contiene archivos que pueden cambiar de tamaño con el tiempo como por ejemplo los archivos donde se almacena el correo, etc...
/root: Directorio del usuario root(administrador).
/proc: Ficheros virtuales que representan las estructuras del Kernel en ejecución, dan información sobre la cpu..
Jerarquía de un S.A. Linux III
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Según FHS:
Directorios de usuarios
Programas (incluyendo comandos y librerías)
Configuración del sistema
El Hardware
Documentación
Ficheros Temporales
Otros directorios relacionados con el S.O.
Jerarquía de un S.A. Linux IV
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FHS: Directorios de usuarios Directorio del administrador: /rootUsuarios locales: /home/jperez Usuarios NIS: /users/jperez
FHS: Programas y comandos (I)
Comandos útiles para todos los usuarios: /bin y /usr/bin
Comandos útiles para el root: /sbin y /usr/sbin
Jerarquía de un S.A. Linux V
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FHS: Programas y comandos (II)
Programas
Software no incluido en la distribución Linux: /usr/local
Grandes aplicaciones(OpenOffice, KDE, Oracle...): /opt
Librerías estáticas (para compilar) y dinámicas:
/lib y /usr/lib
Ficheros de cabecera (para compilar): /usr/include
Ficheros independientes de la arquitectura: /usr/share
Jerarquía de un S.A. Linux VI
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Administración de Sistemas Operativos
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FHS: Configuración del sistema
Directorio: /etc
Información sobre el sistema de ficheros (puntos de montaje,
opciones) : /etc/fstab
Cuentas de usuarios: /etc/passwd
Passwords de los usuarios: /etc/shadow
Scripts para arranque del sistema: /etc/init.d
...
Jerarquía de un S.A. Linux VII
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Administración de Sistemas Operativos
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FHS: El hardware (I) Los dispositivos del sistema:
/dev /dev/hda IDE primario master/dev/hdb IDE primario slave/dev/hdc IDE secundario master/dev/hdd IDE secundario slave /dev/cdrom cdrom/dev/fd0 disquete /dev/audio tarjeta sonido /dev/modem modem /dev/mouse ratón/dev/printer impresora/dev/ttyn donde n es el nº de consola
Jerarquía de un S.A. Linux VIII
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FHS: El hardware (II)
Ficheros virtuales que representan las estructuras del Kernelen ejecución, dan información sobre la cpu...
/proc/cpuinfo CPU
/proc/pci Tarjetas PCI
/proc/ioports Puertos I/O
/proc/meminfo Información sobre la memoria
Jerarquía de un S.A. Linux IX
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FHS: Documentación Documentación sobre el software del sistema: /usr/share/doc Ficheros del comando man: /usr/man
FHS: Ficheros temporales Ficheros temporales (se borran cuando la máquina arranca): /tmpFragmentos de ficheros recuperados: /lost+foundFicheros que cambian con frecuencia: /var
/var/log/messages logs del sistema/var/log/dmesg logs del sistema al arrancar /var/spool/lpd/lp spool de la impresora /var/tmp ficheros temporales/var/mail correo de los usuarios /var/run PID de programas en ejecución
Jerarquía de un S.A. Linux X
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Administración de Sistemas Operativos
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FHS: Otros directorios relacionados con el S.O.
Información útil para el arranque del sistema: /boot
Código fuente:
Código fuente del software de sistema /usr/src
Código fuente del kernel linux /usr/src/linux
Jerarquía de un S.A. Linux XI
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Administración de Sistemas Operativos
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Tipos de archivosRegulares u ordinarios
- Imágenes de programas, texto ASCII, etcDirectorios
- Almacenan información relacionada con otros archivosDispositivos (mknod / MKDEV)
- De tipo bloque: discos, cintas, disquetes, etc.- De tipo carácter: Terminales, impresoras, etc.
Tuberías con nombre- Comunicación entre procesos
Enlaces
Tipos de archivos
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Sistema de Archivos Virtual (VFS)
Transp. 25
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Tipos:ext2
ext3
software RAID
XFS
ReiserFS
swap
Tipos de Sistemas de archivos I
Transp. 26
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ext2:sistema de archivos Minix
fs(extended File System)ext2fs
Tipos de Sistemas de archivos II
Transp. 27
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ext2:
muy estable
estándar “de facto” dentro de los sistemas de archivos Linux
soporte para archivos UNIX estándar
capaz de manejar particiones de gran tamaño
soporte para nombres largos (255 caracteres)
permite definir el tamaño del bloque en la creación del S.A.
reserva un 5% de espacio para el root
chequeo del estado del S.A.
Tipos de Sistemas de archivos III
Transp. 28
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ext3:
versión mejorada de ext2
disponibilidad(empleo de “journaling”)
- atomicidad en operaciones
- log de operaciones
integridad de los datos(varios niveles)
mayor velocidad
fácil transición
Tipos de Sistemas de archivos IV
Transp. 29
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SW RAID (I):
RAID: arreglo redundante de discos independientes
∑ unidades de disco pequeñas ≈ unidades de disco grandes
una única unidad lógica
Basado en el concepto de que los datos deben distribuirse en
cada conjunto de discos de forma consistente
Uso de RAID: Hadware y Software
Mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento
Tipos de Sistemas de archivos V
Transp. 30
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SW RAID(II):Varios niveles de RAID( RAID0, RAID1,...,RAID5,Lineal RAID)
mayor o menor: redundancia, latencia, ancho de banda(R/W)
RAID 0(Striping):- Ruptura de los datos en grupos escribiéndose en distintos discos.- Alto rendimiento E/S. - No redundancia. Poca fiabilidad
Tipos de Sistemas de archivos VI
Transp. 31
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SW RAID(III):RAID 1:
copia los mismos datos en cada unidad. Redundancia.Fiabilidad alto nivel de transferencia de datos(lectura)Aplicaciones con altos niveles escritura se verán
severamente afectadas
RAID 5:Uso más común“particionamiento de la información” Stripingaplicación de paridad entre los discos miembro.
Fiabilidad.
Tipos de Sistemas de archivos VII
Transp. 32
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Tipos de Sistemas de archivos VIII
Raid 4 Raid 5
Paridad
Paridad
Transp. 33
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XFS:
“journaling” avanzado (rápida recuperación)
direccionamiento 64 bit
Transacciones rápidas en R/W
- tablas de estructuras eficientes para búsquedas
- asignación de espacio retarda(utiliza al máximo la caché)
Alta escalabilidad( 264 ≈ 9 Hexabytes)
Idóneo para el manejo de archivos de gran tamaño
Tipos de Sistemas de archivos IX
Transp. 34
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ReiserFS:
“journaling”
Objetivo: el SA debe ser capaz de satisfacer las necesidades
que precisen los usuarios.
Idóneo para el manejo de archivos de poco tamaño
8 ó 15 veces más rápido que ext2
Creación dinámica de i-nodos(mayor flexibilidad)
Tipos de Sistemas de archivos X
Transp. 35
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Proceso de incorporación de una unidad de disco:conexión física ( /dev/hdx )disponibilidad del manejador de dispositivo en el sistemacrear particiones (fdisk) y ficheros de dispositivo (mknod)crear sistemas de ficheros en las particiones (mkfs)comprobar sistemas de ficheros (fsck)actualizar /etc/fstabmontar el sistema de archivos en un directorio (mount)...
Creación de Sistemas de archivos I