Cada sistema operativo utiliza su propio sistema de archivos para almacenar datos. Windows usa NTFS, macOS usa APFS y la mayoría de las distribuciones de Linux usan Ext4. Si bien estos sistemas de archivos son fundamentalmente diferentes entre sí, una característica que existe en todos estos sistemas de archivos es el registro en diario.
Aprendamos más sobre los sistemas de archivos de diario y cómo afectan la informática diaria.
¿Qué es el diario?
Imagine cada archivo en una computadora como un catálogo de biblioteca único de revistas, publicaciones periódicas o documentos. Cada nuevo número agregado a un catálogo cambiaría levemente su información. En lugar de buscar una entrada en la biblioteca, solo tiene que consultar el catálogo correspondiente.
El registro en diario en los sistemas de archivos informáticos funciona de manera muy similar. Su propósito es realizar un seguimiento de los cambios que aún no se han confirmado en el sistema de archivos. Incluso después de fallas o cierres inesperados, aún puede acceder a la última versión del archivo con una menor probabilidad de que se dañe.
El término “diario” proviene de la analogía de un diario. Cualquier cambio que registre en una entrada del diario se almacena por fecha y hora. De manera similar, el diario permite que todas las actualizaciones de un archivo se almacenen en una parte contigua del disco.
Estas actualizaciones no tienen que estar ubicadas físicamente cerca unas de otras: de hecho, las entradas del archivo de diario están dispersas por todo el disco. Pero en lugar de acceder a ellos aleatoriamente, están disponibles en una secuencia similar a un diario que es miles de veces más rápida.
El registro en diario ahorra mucho tiempo en la recuperación del almacenamiento de archivos debido a las asignaciones de memoria contiguas.
Definiciones
Dependiendo del sistema operativo, existen diferentes tipos de entradas de diario que discutiremos a continuación. Antes de hacer eso, debemos tener claro algunos términos numéricos.
Tebibytes (TiB): todos sabemos cuánto es un gigabyte. Un tebibyte (TiB) equivale a 1024 (= 210) gigabytes. TiB es una de las unidades predeterminadas para expresar valores grandes en el almacenamiento de archivos. Además, 1 TiB = 1,09951 terabytes (TB).
Pebibyte (PiB): un pebibyte (PiB) es igual a 1024 TiB o alrededor de un millón de gigabytes, un valor muy grande.
Clústeres: los clústeres de datos son la unidad más pequeña de espacio en disco que se puede utilizar para almacenar un archivo. Puede variar desde 512 bytes para un solo sector hasta 64 KB para 128 sectores.
1.NTFS
New Technology File System (NTFS) es el sistema de diario predeterminado de Microsoft para Windows y Windows Server. Utiliza archivos de registro e información de puntos de control para restaurar los valores estables de un sistema de archivos después de un reinicio.
NTFS admite grandes volúmenes de datos: para un tamaño de clúster de 4 KB, puede alojar 16 TiB de datos. Para un tamaño de clúster de 64 KB (máximo), significa 256 TiB de datos con 256 TiB como tamaño de archivo máximo.
Hoy en día, NTFS corrige cualquier daño en los archivos en línea a través de lo que se conoce como «NTFS de recuperación automática». Los usuarios de Windows 10 pueden recordar una experiencia de tiempo de inactividad debido a Chkdsk, que solía afectar a las versiones anteriores de Windows. En la última actualización de NTFS de recuperación automática, el problema se resolvió en línea y no se produjo ningún tiempo de inactividad.
2. Ext.
Extended File System (ext) ha sido el sistema de diario de Linux desde el principio. Se inspiró en el sistema de archivos Unix (UFS) y ha pasado por otras tres iteraciones desde su llegada a principios de los 90.
- ext2: originalmente utilizado en Debian y Red Hat Linux, ext2 todavía se usa en medios flash como tarjetas SD y unidades USB. Puede alojar de 2 a 32 TiB de datos con un tamaño máximo de clúster de 8 KB.
- ext3: como tercer sistema de archivos extendido, ext3 se ha utilizado con Linux, BSD y ReactOS. Los límites de tamaño son similares a ext2.
- ext4: la última versión del sistema de archivos extendido, es utilizado por el almacenamiento de archivos de Google, BSD, PowerPC y la mayoría de las distribuciones de Linux actuales. Los límites de tamaño son iguales a 1024 PiB o alrededor de un millón de TiB. El tamaño de clúster más grande es de 64 KB.
usos ext4 sumas de control en el diario para mejorar la confiabilidad, ya que puede evitar con seguridad una espera de E/S de disco durante el registro y mejorar ligeramente el rendimiento del disco.
3. APFS
El sistema de archivos de Apple (APFS) se usa con macOS High Sierra, iOS 10.3 y versiones posteriores, y algunos otros sistemas. Admite hasta 8000 PiB (263 bytes), que es aproximadamente ocho veces mayor que ext4.
Las capacidades principales de APFS son muchas: incluyen la creación de «instantáneas», que es como una fotocopia del sistema en un punto particular. Al igual que NTFS, utiliza sumas de verificación para garantizar la integridad de los datos y protege contra fallas del sistema mediante un enfoque denominado «copia en escritor». APFS utiliza cifrado de disco completo.
Conclusión
El registro en diario en los sistemas de archivos es un seguro básico contra caídas del sistema y cierres inesperados. Al escribir los cambios en un diario rápidamente, podemos asegurarnos de que todos los cambios en los archivos se registren y no se pierdan durante los cortes de energía o fallas de la computadora.
Hay muchos sistemas de archivos registrados además de los que se analizan aquí. Oracle, VMware, BSD, Cisco, Solaris y muchos otros tienen sus propias unidades de diario patentadas.