Sistema de archivo FAT

FAT (File Allocate Table)

•Este sistema de archivos se basa, como su nombre indica, en una tabla de asignación de archivos o FAT. Esta tabla es el índice del disco. Almacena los clusters utilizados por cada archivo, los clusters libres y los defectuosos.

•Es el principal sistema de archivos desarrollado para MS-DOS y Windows.

•La FAT es la encargada de seguir el rastro de cada uno de los archivos por la partición.

•Es un sistema de archivos relativamente anticuado, y debido a esto sufre de varios problemas:

–Su distribución de archivos simple permite la fragmentación, lo que produce eventuales pérdidas en el desempeño de operaciones sobre archivos.
–Las primeras versiones de FAT permitían nombres de archivo de hasta 12 caracteres, aunque esto fue solucionado por Microsoft al inventar VFAT (Virtual FAT), el cual permite nombres de hasta 255 caracteres.
–No fue diseñado para redundancia en caso de fallas del sistema.
–Los sistemas de archivos FAT no permiten directivas de seguridad, garantizando el acceso a todos los archivos de una partición por cualquier usuario del sistema operativo.
–El tamaño máximo de particiones esta dado por la versión de la FAT (FAT12, FAT16 o FAT32)
–Los clusters tienen tamaños distintos en función del tamaño de la partición y son demasiados grandes, con el consiguiente desaprovechamiento de espacio en disco

•Pero tiene a su favor su sencillez y compatibilidad con la mayoría de sistemas operativos; esto permite compartir información entre sistemas operativos dentro de un mismo equipo.

Sistema de archivos

Un sistema de archivos es un método para el almacenamiento y organización de los archivos y datos de una computadora, para hacer más fácil la tarea encontrarlos y accederlos.

• Se utilizan en dispositivos de almacenamiento como HD y CD-ROM e involucran el mantenimiento de la localización física de los archivos.

• Los SO tienen su propio sistema de archivos para estructurar la información guardad y puede representarse utilizando un gestor de archivos de forma textual (el shell de DOS o Linux) o gráficamente (Explorador de archivos en Windows).

• El software del sistema de archivos se encarga de organizar los archivos y directorios, manteniendo un registro de qué bloques pertenecen a qué archivos, qué bloques no se han utilizado y las direcciones físicas de cada bloque. Un archivo puede conformarse por varios bloques.

• Proveen métodos para crear, mover, renombrar y eliminar tanto archivos como directorios.

• Pueden variar en el método de acceso, seguridad, capacidades máximas soportadas de almacenamiento o bloque mínimo direccionable.

Clúster

• Un clúster es la unidad de almacenamiento en un disco con una determinada cantidad fija de bytes.

• Un disco está dividido en miles de clústeres de igual tamaño y los archivos son repartidos y almacenados en distintos clústeres. El tamaño se determina en el formateo del disco y suele ser de 512 bytes, pero la cifra puede ascender a 4.096 bytes.

• Cuando se almacena en disco un archivo más grande que un clúster, este se subdivide en distintos clústeres. Por ejemplo: Imaginemos un disco con clústeres de 512 bytes. Si se almacena un archivo de 1500 bytes, 512 bytes de ése archivo serán almacenados en un solo clúster en una posición física del disco, otros 512 bytes serán almacenados en otro clúster en otra posición determinada del disco, que puede o no ser congruente físicamente al anterior. Los 476 bytes restantes de ése archivo serán almacenados en otro clúster, sobrando 36 bytes que quedan sin utilizar del clúster (ese espacio está virtualmente perdido). Por lo tanto ese archivo quedará segmentado (fragmentado) en tres clústeres que pueden o no ocupar partes físicas congruentes en un disco. Cuando se intenta leer ese archivo, el cabezal lector deberá moverse de un lado a otro del disco para poder leerlo definitivamente.

• En general, los programas desfragmentadores de discos juntan físicamente (en este caso) los tres clústeres de forma congruente y, por lo tanto, su lectura será más rápida.

• Muchas veces los clústeres pueden verse afectados físicamente y, por lo tanto, deben ser lógicamente marcados como sectores defectuoso para que no se intente almacenar información en ellos (de lo contrario la información se pierde).

Fragmentación

• En los sistemas de archivos se pueden distinguir dos tipos de fragmentación:

1. Fragmentación Interna: es la que se produce dentro de un clúster (el último de los que corresponden a un archivo). La única manera de reducirla es utilizar clúster pequeños.
2. Fragmentación Externa: es el almacenamiento no contiguo de cluster que conforman un archivo. Se produce con la asignación y el borrado de cluster de los archivos. Para solucionar el problema se utilizan programas defragmentadores.

• El proceso de defragmentación consta de ordenar los cluster distribuidos a través de todo el disco, para mejorar la velocidad de acceso y acomodar de mejor forma el espacio libre del dispositivo. Como este proceso consta en la reorganización de partes de archivos, requiere de suficiente memoria para realizar los movimientos de los bloques de información. Al mover en forma física la información, la estructura lógica no sufre alteraciones.

• La fragmentación también suele darse en la memoria principal, no solamenten en dispositivos de almacenamiento masivo.

Categorías

Los sistemas de archivos pueden clasificarse en tres categorías:

Sistema de archivos de disco: Este sistema de archivos está diseñado para el almacenamiento, acceso y manipulación de archivos en un dispositivo de almacenamiento.

• Ejemplos: EFSa, EXT2, EXT3, FAT (DOS y algunas versiones de Windows), UMSDOS, FFS, Fossil ,HFS (para Mac OS), HPFS, ISO 9660 (de solo lectura para CD-ROM), JFS, kfs, MFS (para Mac OS), Minix, NTFS ( Windows NT, XP y Vista), OFS, ReiserFS, Reiser4, UDF (usado en DVD y en algunos CD-ROM), UFS, XFS, etc.

Sistema de archivos de red: Tipo especial de sistema de archivos diseñado para acceder a sus archivos a través de una red. Este sistema se puede clasificar en dos:

• Sistemas de archivos distribuidos: no proporcionan E/S en paralelo [AFS, AppleShare, CIFS (también conocido como SMB o Samba), Coda, InterMezzo, NSS (para sistemas Novell Netware 5), NFS]

• Sistemas de archivos paralelos: proporcionan una E/S de datos en paralelo [PVFS, PAFS]

Sistema de archivos de propósito especial: Aquellos tipos de sistemas de archivos que no son ni sistemas de archivos de disco, ni sistemas de archivos de red.

• Ejemplos: acme (Plan 9), archfs, cdfs, cfs, devfs, udev, ftpfs, lnfs, nntpfs, plumber (Plan 9), procfs, ROMFS, swap (Linux), sysfs, TMPFS, wikifs (Plan 9, Inferno), LUFS, etc.

Diferencias entre: S-ATA2 y P-ATA

IDE significa "Integrated device Electronics" --Dispositivo con electrónica integrada-- que indica que el controlador del dispositivo se encuentra integrado en el dispositivo mismo. ATA significa AT atachment. ATAPI: ATA packet interface. Y SATA : Serial ATA.

Diferencias entre S-ATA2 (Serial ATA2) y P-ATA (Parallel ATA o IDE) Se diferencia del P-ATA en que los conectores de datos y alimentación son diferentes y el conector de datos es un cable (7 hilos), no una cinta (40 u 80 hilos), con lo que se mejora la ventilación. Para asegurar la compatibilidad, hay fabricantes que colocan los conectores de alimentación para P-ATA y S-ATA en las unidades que fabrican.

Los discos duros se conectan punto a punto, un disco duro a cada conector de la placa, a diferencia de P-ATA en el que se conectan dos discos a cada conector IDE.

La razón por la que el cable en serie es que, al tener menos hilos, produce menos interferencias que si utilizase un sistema paralelo, lo que permite aumentar las frecuencias de funcionamiento con mucha mayor facilidad.

Su relación rendimiento/precio le convierte en un competidor de SCSI. Están apareciendo discos de 10000rpm que sólo existían en SCSI de gama alta. Esta relación rendimiento/precio lo hace muy apropiado en sistemas de almacenamiento masivos, como RAID.

Este nuevo estándar es compatible con el sistema IDE actual. Como su nombre indica (Serial ATA) es una conexión tipo serie como USB o FireWire. S-ATA no supone un cambio únicamente de velocidad sino también de cableado: se ha conseguido un cable más fino, con menos hilos, que funciona a un voltaje menor (0.25V vs. los 5V del P-ATA) gracias a la tecnología LVDS. Además permite cables de mayor longitud (hasta 1 metro, a diferencia del P-ATA, que no puede sobrepasar los 46 cm).

Iconos de Windows XP

Les dejo algunos iconos interesantes de Windows XP.

Fuente de alimentación modular

Este tipo de fuente es una nueva mejora al cableado dentro del gabinete, permitiendo a los usuarios omitir los cables de alimentación sin uso. Mientras que en un diseño convencional todos los cables que provee la fuente de alimentación están permanentemente conectados a la fuente, una fuente modular provee conectores que posibilitan desconectar de la fuente los cables en desuso. Esto permite una mejor visibilidad dentro del gabinete, un mejor flujo del aire y estar menos propenso a que un cable entre en contacto con algún ventilador.

Estas fuentes además, proveen generalmente, una diversidad de cables, no solo en tipos de conectores sino también en longitud. Sin embargo, esta posibilidad de ordenamiento trae como contrapartida, la posibilidad de contar con algunas resistencias eléctricas extras que pueden producirse en los contactos de los cables y la fuente de alimentación si éstos no son de buena calidad.

Pues pueden producirse daños en los conectores si el método de sujeción no es bueno y se conectan y desconectan muy seguido los cables, por ejemplo usando la fuente en un banco de prueba o de reparaciones, o simplemente por la suciedad que pueda depositarse en los enchufes. Otra contra es el menor flujo de aire dentro de la fuente misma debido al mayor número de componentes, para resolver esto mayormente vienen provistas de un ventilador de 12cm de diámetro como mínimo. Estas fuentes suelen ser del tipo de alta gama y muy costosas, generalmente proveen potencias de más de 600W.

Características de la fuente ATX

La fuente ATX es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en su funcionamiento como en los voltajes entregados al motherboard. Es de notarse que la fuente ATX es en realidad dos: una fuente principal, que corresponde a la vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar. La principal diferencia en el funcionamiento se nota en el interruptor de encendido, que en vez de conectar y desconectar la alimentación de 220VCA, como hace el de la fuente AT, envía una señal a la fuente principal, indicándole que se encienda o apague, permaneciendo siempre encendida la auxiliar, y siempre conectada la alimentación de 220VCA.

El funcionamiento de este pulsador es muy similar al del botón de encendido del control remoto de un televisor. Para apagar la PC por medio de este pulsador generalmente es necesario mantenerlo apretado por 4 o 5 segundos. Además, el apagado por software permite al Sistema Operativo dar la orden a la fuente de alimentación de apagarse automáticamente. Cuando la PC se apaga de esta forma, la motherboard queda alimentada por una tensión de 5VCC suministrada por la fuente auxiliar, que mantiene activos los circuitos básicos para que la PC pueda arrancar al presionar el botón de encendido.

Nuevamente recordando la similitud con un televisor y su control remoto. En realidad no está apagado, sino en un modo llamado standby (en espera). Debido a que la fuente ATX estando apagada sigue suministrando tensión continua al mother, es necesario que al trabajar con la mother se deba desconectar la fuente de la tensión de red (o sea desenchufarla), porque se pueden producir serios daños a los componentes de la misma. Una notoria diferencia con las fuentes AT es que la mayoría de las fuentes ATX no disponen del conector de 220VCA de salida para conectar el monitor conmutado por el interruptor de la PC. En las pocas fuentes que si lo poseen este conector está en paralelo con el conector de entrada, o sea que está siempre activo.

Esto no representa un problema si se está utilizando un monitor moderno, pues estos se apagan automáticamente al dejar de recibir la señal de sincronismo desde la PC. En caso de usar un monitor que no disponga de esta facilidad se debe recordar apagarlo manualmente al apagar la PC. La fuente ATX entrega dos voltajes nuevos además de los entregados por la fuente AT. Estos son: una tensión de 5VCC que permanece activa cuando la fuente está en modo standby, llamada 5VSB (5 Volts Stand-By), y una tensión de 3,3VCC.

Esta última permite simplificar el diseño del motherboard, ya que desde la familia de procesadores Pentium MMX, ya se usaba dicha tensión tanto para el CPU como para la memoria, lo que implicaba integrar al motherboard un regulador que entregaba 3,3V a partir de los 5V. Hoy en día, los micros requieren más energía y utilizan la línea de +12v. Otro gran avance es el conector de la mother. En lugar de contar con dos enchufes (P8 y P9) dando la posibilidad de conectarlos incorrectamente, la fuente ATX utiliza un único conector de 20 contactos, que tiene guías para impedir su inserción incorrecta, además de una pestaña que asegura mejor su sujeción.

Las fuentes ATX gracias a otras características que se le han ido agregado con el correr del tiempo en el mercado pueden separarse en diversos grupos:

ATX: Es la anteriormente descripta.

ATX12V: Debido a la creciente demanda de consumo en los equipos modernos (Pentium 4, microprocesadores AMD, tarjetas gráficas potentes, etc.), ha aparecido el tipo de fuente ATX12V (o ATX 1.0), igual a la ATX pero que además aporta un conector nuevo denominado P4 con tomas extras de +12 V. No todas las placas base incorporan el conector extra para 12 V denominado P4.

En particular, a partir de la versión ATX 1.3 aparece un nuevo conector para los discos SATA, permitiendo conectar estos dispositivos mediante un conector especial SATA y no el tradicional Molex. Sin embargo, muchos discos proveen ambas conexiones por compatibilidad.

ATX 2.0: Como consecuencia de la aparición de los buses PCI Express, memorias DDR2, serial ATA, etc. la potencia demandada puede crecer, por esto se ha establecido una definición para las fuentes ATX, la 2.0 , que aumenta el número de pines de 20 a 24, permitiendo el incremento de corriente para las tensiones más usadas (3,3V, 5V y 12V). Esta novedad permite añadir los 75W que pueden demandar las ampliaciones de tarjetas PCI Express. Las fuentes ATX 2.0 se pueden usar con mothers anteriores ya que simplemente no usará estas salidas.

EPS 12V: Esta especificación creada por Intel como SSI (Server System Infrastructure) para servidores en la versión ATX 2.1, contiene los mismos conectores que la ATX 2.0 y agrega un conector de 12V para alimentar al microprocesador denominado EPS12V. El conector cuenta con 8 contactos en lugar de 4, como el ATX 12V, En algunas fuentes este conector se obtiene conectando conjuntamente dos conectores de ATX 12V. Sin embargo, para las mothers que proveen este tipo de conector es aconsejable utilizar una fuente con ESP 12V y no dos de 4 contactos.

PCI Express 2.0: En este estándar se provee un cable auxiliar de 6 u 8 contactos para alimentar a los dispositivos PCI Express, especialmente a las tarjetas de video. Debido a esto, se las suele conocer como conectores para tarjetas de video PEG (PCI Express Graphics). No todas las tarjetas gráficas requieren una alimentación extra, pero si lo necesita, se debe instalar una fuente con estos conectores. La mayoría de las placas de video que necesitan una alimentación extra utilizan fichas de 6 contactos, solo las placas de muy alta gama utilizan los 8 contactos, más aún algunas necesitan 2 enchufes.

Debe tenerse especial cuidado de no confundir el conector PCI Express de 8 contactos con el 12V de la EPS 12V, ya que haciendo un poco de fuerza entran igual y probablemente se queme la placa de video.

¿Cómo funciona una fuente de alimentación?

La fuente de alimentación de una computadora se encarga de proveer energía a todos los circuitos de la unidad central y a las tarjetas de expansión internas, así como a los dispositivos internos, discos, teclado, etc. Consiste en un bloque blindado a fin de reducir las radiaciones parásitas, está provista de un ventilador que disipa el calor desprendido por el propio bloque y producido, en términos más generales, por el conjunto de la computadora. Este ventilador ayuda a la circulación de aire dentro del gabinete, es el segundo ventilador más importante de una computadora, luego del cooler del microprocesador.

En la entrada se encuentra un cable conectado a la red eléctrica; en la salida se encuentran varios cables en paralelo que se conectan con la motherboard, los discos, etc. Si se conecta una fuente de alimentación en posición 110 Voltios a una red de 220 Voltios el desperfecto será inevitable; con algo de suerte, se podrá observar una leve emanación de humo y que solo la fuente se haya estropeado. La fuente de alimentación provee, a la salida, las tensiones y las intensidades necesarias para garantizar el funcionamiento adecuado de la máquina.

Estas tensiones son estabilizadas y reguladas. Esto significa que la red de entrada puede variar en varios voltios sin afectar a las tensiones de salida, las que permanecen estables. El fabricante especifica el espectro de variación tolerado. Estas tensiones de salida permanecen estables aun cuando el consumo interno varíe dentro de los límites máximos permitidos.

Estas tensiones normalizadas son de ±12 V a ±5 V. Uno mismo puede calcular las intensidades y potencias necesarias para una PC sumando las intensidades y potencias consumidas por cada uno de los componentes (si se conocen) y agregando luego un buen margen de seguridad. No se debe sobrepasar nunca los límites de la fuente de alimentación, ya que esto llevaría a un desperfecto seguro.

Más aún, conviene no aproximarse en ningún caso a estos límites y reservar un buen margen de seguridad. Los conectores que salen de la fuente de alimentación están conectados a la motherboard o dirigidos hacia otros elementos de la máquina.

Provisión de seguridad de red

La infraestructura de red, los servicios y los datos contenidos en las computadoras conectadas a la red son activos comerciales y personales muy importantes. Comprometer la integridad de estos activos puede ocasionar serias repercusiones financieras y comerciales.

Algunas de las consecuencias de la ruptura en la seguridad de la red son:

• interrupciones de red que impiden la realización de comunicaciones y de transacciones, con la consecuente pérdida de negocios,

• mal direccionamiento y pérdida de fondos personales o comerciales,

• propiedad intelectual de la empresa (ideas de investigación, patentes o diseños) que son robados y utilizados por la competencia, o

• detalles de contratos con clientes que se divulgan a los competidores o son hechos públicos, generando una pérdida de confianza del mercado de la industria.

La falta de confianza pública en la privacidad, confidencialidad y niveles de integridad de los negocios puede derivar en la pérdida de ventas y, finalmente, en la quiebra de la empresa. Existen dos tipos de cuestiones de seguridad de la red que se deben tratar a fin de evitar serias consecuencias: seguridad de la infraestructura de la red y seguridad del contenido.

Asegurar la infraestructura de la red incluye la protección física de los dispositivos que proporcionan conectividad de red y evitan el acceso no autorizado al software de administración que reside en ellos.

La seguridad del contenido se refiere a la protección de la información contenida en los paquetes que se transmiten en la red y la información almacenada en los dispositivos conectados a ésta. Al transmitir la información en Internet u otra red, los dispositivos y las instalaciones por las que viajan los paquetes desconocen el contenido de los paquetes individuales. Se deben implementar herramientas para proporcionar seguridad al contenido de los mensajes individuales sobre los protocolos subyacentes que rigen la forma en que los paquetes se formatean, direccionan y envían. Debido a que el reensamblaje y la interpretación del contenido se delega a programas que se ejecutan en sistemas individuales de origen y destino, muchos de los protocolos y herramientas de seguridad deben implementarse también en esos sistemas.

Las medidas de seguridad que se deben tomar en una red son:

• ­    evitar la divulgación no autorizada o el robo de información,

• ­    evitar la modificación no autorizada de información, y

• ­    evitar la Denegación de servicio.

Los medios para lograr estos objetivos incluyen:

• ­    garantizar la confidencialidad,

• ­    mantener la integridad de la comunicación, y

• ­    garantizar la disponibilidad.

Garantizar la confidencialidad

La privacidad de los datos se logra permitiendo que lean los datos solamente los receptores autorizados y designados (individuos, procesos o dispositivos).

Un sistema seguro de autenticación de usuarios, el cumplimiento de las contraseñas difíciles de adivinar y el requerimiento a los usuarios para que las cambien frecuentemente ayudan a restringir el acceso a las comunicaciones y a los datos almacenados en los dispositivos adjuntos de la red. Cuando corresponda, el contenido encriptado asegura la confidencialidad y reduce las posibilidades de divulgación no autorizada o robo de información.

Mantener la integridad de las comunicaciones

La integridad de datos significa que la información no se alteró durante la transmisión de origen a destino. La integridad de datos puede verse comprometida cuando al dañarse la información, ya sea en forma intencional o accidental, antes de que el receptor correspondiente la reciba.

La integridad de origen es la confirmación de que se validó la identidad del emisor. Se compromete la integridad del origen cuando un usuario o dispositivo falsifica su identidad y proporciona información incorrecta al destinatario.

El uso de firmas digitales, algoritmos de hash y mecanismos de checksum son formas de proporcionar integridad de origen y de datos a través de la red para evitar la modificación no autorizada de información.

Garantizar disponibilidad

La garantía de confidencialidad e integridad son irrelevantes si los recursos de red están sobrecargados o no disponibles. Disponibilidad significa tener la seguridad de acceder en forma confiable y oportuna a los servicios de datos para usuarios autorizados. Los recursos pueden no estar disponibles durante un ataque de Denegación de servicio (DoS) o por la propagación de un virus de computadora. Los dispositivos firewall de red, junto con los software antivirus de los equipos de escritorio y de los servidores pueden asegurar la confiabilidad y solidez del sistema para detectar, repeler y resolver esos ataques. La creación de infraestructuras de red completamente redundantes, con pocos puntos de error, puede reducir el impacto de esas amenazas.

El resultado de la implementación de medidas para mejorar tanto la calidad del servicio como la seguridad de las comunicaciones de red es un aumento en la complejidad de la plataforma de red subyacente. Debido a que Internet continúa expandiéndose para ofrecer más y nuevos servicios, su futuro depende de las nuevas y más sólidas arquitecturas en desarrollo que incluyen estas cuatro características: tolerancia a fallas, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.