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Práctica con particiones MBR

Vamos a añadir a nuestro sistema un nuevo disco duro para datos de usaurios. Este nuevo disco duro lo vamos a crear como un disco duro virtual vdi con 100GB reservado dinámicamente.

Paso inicial – Elimnado disco y creando uno nuevo

Si ya teníamos un segudo disco duro en nuestro sistema porque hemos realizado alguna tarea práctica en clase previa, vamos a quitar ese disco duro de la máquina virtual.

Lo que vamos a hacer es como si abrieramos nuestro PC y desconectaramos ese disco duro.

Quitamos el disco duro HD-Datos para poder empezar de cero

Añadiendo un nuevo disco duro a la máquina virtual

Ahora creamos un nuevo disco duro lanzando el asistente al pulsar el botón crear en la barra de herramientas.

Seleccionamos el nuevo disco duro y pulsamos el botón seleccionar

Ahora podemos comprobar como aparece el nuevo disco duro en nuestro sistema.

Iniciando sesión en Windows

Si iniciamos sesión en Windows y lanzamos el explorador de archivos o Explorador de Windows no aparece el nuevo disco duro.

Esto es así porque no está inicializado. No contiene ninguna partición. Por tanto primero tenemos que inicializarlo. Para ello usaremos el admministrador de equipos para acceder al administración de discos dentro de la opción Almacenamiento.

Seleccionamos administración de discos.

Lo primero que nos muestra al hacer clic sobre administración de disco es un cuadro de dialogo informándonos de que el disco 1 no está inicializado. Vamos a leer el cuadro de dialogo.

Podemos elegir entre utilizar MBR o GPT como tipo de gestor de particiones y arranque. En este caso vamos a utilizar MBR.

Aunque hemos inicializado el disco duro, todavía no podemos utilizarlo para almacenar ficheros, puesto que no hemos creado ninguna partición.

Si lanzamos el Explorador de Windows todavía no se muestra ninguna unidad lógica nueva. Esto es lógico, porque no hemos creado ninguna partición

Vamos a crear una nueva partición de 10GB con sistema de ficheros NTFS con etiqueta Practicas. Para ello hacemos clic con el botón secundario en el espacio del disco duro no asignado y creamos una nueva partición.

Seleccionamos Nuevo volumen simple…

En este cuadro de dialogo podemos elegir la letra que se asignará a la partición como unidad lógica. Podemos elegir cualquiera de las letras que estén sin uso. Vamos a dejar la E:

Comienza el formateo del disco…

Cuando termine, si todo ha ido bien, nos aparecerá lo siguiente:

Vamos a mirar el explorador de Windows a ver si ahora sale la unidad lógica E cuando accedamos a Equipo.

De hecho, antes de cambiar de ventana y acceder al Explorador de Windows, el sistema ha detectado la nueva unidad y nos muestra el siguiente cuadro de dialogo.

¿Qué ha pasado?

En todo este proceso a lo largo del asistente le hemos dado a la herramienta de administación de discos la información necesaria para crear una partición nueva y un nuevo sistema de ficheros en ella que permita almacenar ficheros.

Es decir, primero se ha creado una partición en el disco. Como sabemos, una partición no es más que una porción o trozo de disco que va de un sector inicial a un sector final. Con esto no es suficiente para almacenar ficheros en ella, hace falta un segudo paso: crear un sistema de ficheros.

Un sistema de ficheros, como ya sabemos, es la información o la estructura de datos necesaria para poder almacenar ficheros en una partición. Este sistema de ficheros se ha creado al formatear la partición. De hecho, formatear una partición es crear un nuevo sistema de ficheros.

De hecho, cuando formateamos una partición que ya contiene ficheros, el contenido de estos ficheros no se borra. Los sectores asignados a estos ficheros no se sobrescriben, no se borran, se pueden recuperar. Lo que se borra realmente es la estructura de datos que permite acceder a dichos ficheros. Con programas como recuva para Windows se pueden recuperar tanto ficheros borrados como ficheros de una partición formateada, siempre con ciertas restricciones.

Resumiendo:

  • Formatear consiste en crear un nuevo sistema de ficheros en una partición.
  • Una partición primaria o lógica necesita contar con un sistema de ficheros para que el sistema operativo pueda guardar y recuperar ficheros en ella.

¡Creando más particiones!

Vamos a crear las siguientes particiones con las características que se dan a continuación:

  1. Partición de 5GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación 4KB etiqueta Small
  2. Partición de 5GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación 64KB etiqueta Big
  3. Partición de 5GB sistema de ficheros FAT etiqueta Shared
  4. Partición de 10GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación predeterminada etiqueta Users

Vamos a ello…

Partición de 5GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación 4KB etiqueta Small

Partición de 5GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación 64KB etiqueta Big

Partición de 5GB sistema de ficheros FAT etiqueta Shared

Tenemos tres particiones primarias. El máximo de particiones primarias en MBR son 4

Vamos a analizar la información que nos proporciona la herramienta de administración de disco

La herramienta de administración de discos al crear una partición de 5GB ha detectado que quedaría espacio sin particionar en este disco. Si hubiera creado la partición como partición primaria, al haber 4 particiones primarias este espacio de disco se desperdiciaría, puesto que no se pueden crear más particiones.

Lo que ha hecho es crear una partición extendida con todo el espacio sin asignar y dentro de la partición extendida crear una nueva partición lógica de 5GB con sistema de ficheros FAT32. El resto del espacio está asignado a la partición extendida, pero ahí podemos crear más particiones lógicas, puesto que una partición extendida contiene particiones lógicas.

Partición de 10GB sistema de ficheros NTFS unidad de asignación predeterminada etiqueta Users. Ahora hacemos clic en el espacio libre de la partición extendida.

Creamos una nueva partrición lógica

Con esto, el disco 1 nos quedaría como sigue:

Vamos a echar un vistazo en el explorador de Windows a las unidades lógicas que salen.

Unidades de asignación

Hasta ahora hemos creado las particiones siguiendo las restricciones o detalles que nos han dado en el enunciado para las mismas. Hemos utilizado las unidades de asignación que nos han dicho: predeteminado, 4KB o 64KB. Pero, ¿qué es una unidad de asignación?.

Sabemos que un disco duro, memoria secundaria o auxiliar, se divide en sectores. Que la operación mínima de acceso al disco es de un sector, es decir 512B. Sin embargo, al crear los sistemas de ficheros nos han pedido que determinaramos el tamaño de la unidad de asignación. ¿por qué? ¿qué es?

Una unidad de asignación o cluster son un conjunto de sectores, habitualmente en potencias de dos. Debido a la gran cantidad de sectores disponibles en una partición es muy dificil gestionarlos todos. Así que los diseñadores de sistemas de ficheros decidieron agruparlos para poderlos gestionar.

Un sistema de ficheros tiene que ser capaz de saber qué sectores están libres y cuales ocupados, tiene que saber qué sectores y en qué orden están asignados a cada fichero. Si tenemos un número enorme de sectores es muy muy muy complicado y sobre todo ocupa mucho espacio la gestión de esta información. Solución: agrupar sectores.

Es raro encontrar ficheros de menos de 512B, entonces al final si agrupamos un par de sectores, por ejemplo, como cluster y asignamos este grupo o cluster a un fichero estamos dividiendo en dos la cantidad de información que tenemos que almacenar y gestionar en el sistema de ficheros.

Si asignamos bloques de 4KB, estamos asignado 8 sectores continuos a la vez, estamos dividiendo en 8 la cantidad de sectores que tenemos que gestionar.

Hay que tener cuidado con el tamaño de la unidad de asignación que elijamos, puesto que si elegimos una unidad de asignación muy grande para ficheros pequeños estaremos desperdiciando mucha cantidad de memoria.

Al desperdicio de memoria se le denomina fragmentación.

La fragmentación es el deperdicio de memoria.

Sistemas operativos

Si la fragmentación se produce dentro de un bloque asignado, se denomina fragmentación interna. Por ejemplo, si un fichero contiene 100 Bytes de información y la unidad de asignación de 1KB estaremos desperidiciando aproximadamente 900 Bytes de información, fragmentación interna de 900Bytes.

La fragmentación interna es inevitable, pero si podemos tratar de minimizarla en lo posible.

Ya veremos más adelante distintas técnicas de asignación de bloques o clusters a ficheros, puesto que los ficheros son dinámicos, suelen crecer y necesitar más clusters. El sistema operativo, utilizando la información del sistema de ficheros, debe ser capaz de proporcionar un nuevo cluster libre y actualizar la información almacenada sobre dicho fichero para saber que tiene asignado otro nuevo cluster.

Vamos a jugar un poco con nuestras particiones para comprobar como afecta el tamaño de la unidad de asignación en el sistema de ficheros.

Creando y copiando ficheros: Unidad de asignación

Dentro de la partición Small vamos a crear un nuevo documento de texto llamado SistemasOperativos.txt

Abrimos el documento de texto y vamos a escribir la siguiente cadena de texto: Sistemas Operativos Mola!

Almacenamos una cadena de texto de 25 caracteres en un fichero de texto plano
Por supuesto tendremos que guardar los datos en el fichero

Vamos a propiedades del fichero

Realmente en disco este fichero está ocupando una única unidad de asignación, es decir 4KB, aunque la información que contiene realmente son 25 Bytes, 25 caracteres que codificados en ASCII son 25 Bytes (1Byte por caracter).

Vamos a copiar este fichero a la partición Big.

Ahora vamos a ver las propiedades del fichero.

Es el mismo fichero, tiene la misma información, sin embargo en el sistema de ficheros NTFS de esta partición al utilizar una unidad de asignación o cluster de 64 KB tenemos una fragmentación interna brutal. Tenemos casi los 64KB desaprovechados, que no se podrán asignar a ningún otro fichero, porque la unidad mínima de asignación en este sistema de ficheros es de 64 KB.

Vamos a mirar esta información desde la terminal.

¿Cómo nos cambiamos a la unidad lógica que contiene la partición Small? Escribimos la letra de la unidad seguida de dos puntos :

Con Dir solo muestra lo que ocupa el fichero pero no la unidad de asignación.

Vamos a mostrar el contenido de ambos ficheros con el comando Type.

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