Aprende conceptos: superbloques, bloques e inodos

Como usuario GNU/Linux se habrá encontrado en multitud de ocasiones referencias a los términos superbloques (superblock), inodo o nodos índices (inode) y bloques (blocks).

Los sistemas de archivos definen la estructura de la información guardada en un dispositivo de almacenamiento, como un disco duro o un CD. Se podría hacer un símil con una biblioteca donde se almacenan muchos libros, y por ello es necesario un sistema de catalogación que permita una búsqueda eficaz de libros. La eficacia de este búsqueda, vendrá dada por la estructura de pasillos y estanterías de la biblioteca, así como el diseño del sistema de catalogación.

Traduciendo el símil, la biblioteca sería el sistema de archivos, los libros representarían los archivos, y las páginas de los libros serían los bloques, es decir, donde físicamente se almacena la información. El sistema de catalogación serían el superbloque e inodos; y la estructura de los pasillos y estanterías el tipo de sistema de archivos. Existen muchos tipos de sistemas de archivos, y cada uno tiene sus puntos fuerte y sus puntos flacos. Los más comunes son ext2, ext3, ext4, xfs y jfs; además han comenzado a cobrar fuerza otros como btrfs.

Bloques
Conjunto de sectores contiguos que componen la unidad de almacenamiento más pequeña de un disco. El número de bloques (blocks) es determinado al crearse el sistema de archivos, y depende del tipo elegido así como de las opciones que use en su creación. Un bloque solo puede contener un archivo, o parte de un archivo, es decir, si el archivo es más pequeño que el bloque, el espacio restante del bloque no será utilizado*. El tamaño por defecto de bloque es de 4KB.
*ReiserFS utiliza varios trucos para encajar los finales de los ficheros en los espacios sin utilizar de otros.

Superbloque
El superbloque (superblock) contiene metadatos críticos del sistema de archivos tales como información acerca del tamaño, cantidad de espacio libre y donde se encuentra los datos. Si el superbloque es dañado, y su información se pierde, no podría determinar que partes del sistema de archivos contiene información. Por este motivo, se guardan varias copias del superbloque en determinados bloques del sistema de archivos.

Nodos índice
También denominados inodos, contienen metadatos tales como fechas de creación y modificación, el propietario del archivo o directorio, así como punteros a las bloques que contienen la información real. Debido a que los inodos son punteros a los archivos, un sistema de archivos puede tener tantos archivos como inodos tenga. Por ello, una elección, o configuración incorrecta, puede originar que agote los inodos impidiéndole almacenar más información en el sistema de archivos aun teniendo suficiente espacio libre*.
*jfs no posee esta limitación, al ser capaz de agregar inodos automáticamente cada vez que hacen falta.

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