Explicación del sistema de archivos Linux: carga de arranque, partición de disco, BIOS, UEFI y tipos de sistemas de archivos

La mayoría de nosotros conocemos poco el concepto de carga de arranque, partición de disco, tabla de particiones, BIOS, UEFI, tipos de sistemas de archivos, etc. Nos encontramos con esta terminología muy a menudo, pero rara vez nos tomamos la molestia de conocerla y su significado en detalle. Este artículo tiene como objetivo llenar este vacío de la manera más sencilla posible.

Tabla de particiones

Una de las primeras decisiones con las que nos encontramos al instalar una distribución de Linux es la partición de su disco, el sistema de archivos a utilizar, implementar cifrado por seguridad, que varía según el cambio en la arquitectura y la plataforma. Una de las arquitecturas más utilizadas, INTEL, está experimentando algunos cambios y es importante comprender estos cambios, lo que, por otro lado, requiere conocimiento del proceso de arranque.

Muchos desarrolladores ejecutan Windows y Linux en la misma máquina, lo que puede ser una cuestión de preferencia o necesidad. La mayoría de los cargadores de arranque actuales son lo suficientemente inteligentes como para reconocer cualquier número de sistemas operativos en el mismo cuadro y proporcionar un menú para iniciar en el preferido. Otra forma de lograr el mismo objetivo es utilizar la virtualización utilizando Xen, QEMU, KVM o cualquier otra herramienta de visualización preferida.

BIOS versus UEFI

Si no recuerdo mal, hasta finales de los 90, el BIOS, que significa Sistema de entrada básico/Salida, era la única forma de iniciar un sistema Intel. BIOS mantiene la información de partición en un área especial llamada Registro de arranque maestro (MBR), de modo que se almacena código adicional en el primer sector de cada partición con capacidad de arranque.

A finales de los 90, la intervención de Microsoft con Intel dio como resultado la Interfaz de firmware extensible universal (UEFI), cuyo propósito inicial era arrancar de forma segura. Este mecanismo de arranque resultó ser un desafío para los rootkits, especialmente los que se adjuntan a sectores de arranque y eran difíciles de detectar con BIOS.

Arrancar con BIOS

Arrancar con BIOS requiere colocar códigos de arranque o secuencia de arranque en MBR que se coloca en el primer sector del disco de arranque. En caso de que esté instalado más de un sistema operativo, el cargador de arranque instalado se reemplaza por un cargador de arranque común que coloca códigos de arranque en cada disco de arranque automáticamente durante la instalación y actualización, lo que significa que el usuario tiene la opción de arrancar en cualquiera de los sistemas operativos instalados.

Sin embargo, se ve, especialmente en Windows, que un cargador de arranque que no es de Windows no actualiza el sistema, especialmente ciertos programas, a saber, IE pero nuevamente, no existe una regla estricta ni está documentada en ningún lugar. .

Arrancar con UEFI

UEFI es la última tecnología de arranque desarrollada en estrecha colaboración entre Microsoft e Intel. UEFI requiere que el firmware que se carga esté firmado digitalmente, una forma de evitar que los rootkits se adjunten a la partición de arranque. Sin embargo, el problema al iniciar Linux usando UEFI es complejo. Arrancar Linux en UEFI requiere que las claves utilizadas se hagan públicas bajo GPL, lo que va en contra del protocolo de Linux.

Sin embargo, aún es posible instalar Linux con la especificación UEFI deshabilitando 'Arranque seguro' y habilitando 'Arranque heredado'. Los códigos de arranque en UEFI se colocan en los subdirectorios de /EFI, una partición especial en el primer sector del disco.

Tipos de sistemas de archivos Linux

Una distribución de Linux estándar ofrece la opción de particionar el disco con los formatos de archivo que se enumeran a continuación, cada uno de los cuales tiene un significado especial asociado.

1. ext2
2. ext3
3. ext4
4. jfs
5. ReiserFS
6. XFS
7. Btrfs

ext2, ext3, ext4

Ésta es la versión progresiva del Extended Filesystem (ext), que fue desarrollado principalmente para MINIX. La segunda versión extendida (ext2) era una versión mejorada. Ext3 agregó mejora de rendimiento. Ext4 fue una mejora de rendimiento además de proporcionar funciones adicionales.

Lea también: ¿Qué es Ext2, Ext3 y Ext4 y cómo crear y convertir sistemas de archivos Linux?

JFS

El Sistema de archivos registrados (JFS) fue desarrollado por IBM para AIX UNIX y se utilizó como alternativa al sistema ext. JFS es una alternativa a ext4 actualmente y se utiliza cuando se requiere estabilidad con el uso de muy pocos recursos. Cuando la potencia de la CPU es limitada, JFS resulta útil.

ReiserFS

Se introdujo como una alternativa a ext3 con rendimiento mejorado y funciones avanzadas. Hubo un tiempo en que el formato de archivo predeterminado de SuSE Linux era ReiserFS, pero luego Reiser cerró y SuSe no tuvo otra opción que volver a ext3. . ReiserFS admite dinámicamente la extensión del sistema de archivos, lo cual era una característica relativamente avanzada, pero el sistema de archivos carecía de cierta área de rendimiento.

XFS

XFS era un JFS de alta velocidad cuyo objetivo era el procesamiento de E/S en paralelo. La NASA todavía utiliza este sistema de archivos en su servidor de almacenamiento de 300+ terabytes.

Btrfs

B-Tree File System (Btrfs) se centra en la tolerancia a fallos, la administración divertida, la reparación del sistema y la configuración de almacenamiento grande y aún está en desarrollo. Btrfs no se recomienda para el sistema de producción.

Formato de archivo agrupado

El sistema de archivos en clúster no es necesario para el arranque, pero es más adecuado desde el punto de vista del almacenamiento en un entorno compartido.

Formato de archivo que no es Linux

Hay muchos formatos de archivo que no están disponibles en Linux pero que se utilizan en otros sistemas operativos. Es decir, NTFS de Microsoft, HFS de Apple/Mac os, etc. La mayoría de estos se pueden usar en Linux montándolos usando ciertas herramientas como ntfs-3g para montar el sistema de archivos NTFS, pero no se prefiere en Linux.

Formato de archivo Unix

Hay ciertos formatos de archivos que se utilizan ampliamente en Linux, pero que no se prefieren en Linux, especialmente para instalar el sistema raíz de Linux. por ejemplo, UFS de BSD.

Ext4 es el sistema de archivos Linux preferido y más utilizado. En ciertos casos especiales se utilizan XFS y ReiserFS. Btrfs todavía se utiliza en entornos experimentales.

Partición de disco

La primera etapa es la partición del disco. Al particionar debemos tener en cuenta los siguientes puntos.

1. Partición teniendo en cuenta la copia de seguridad y la recuperación.
2. Marca de limitación de espacio en la partición.
3. Gestión de discos – Función administrativa.

Gestión de volúmenes lógicos

LVM es una partición compleja que se utiliza en instalaciones de almacenamiento grande. La estructura LVM se superpone a la partición del disco físico real.

Intercambio

Swap se utiliza para la paginación de memoria en Linux, especialmente durante la hibernación del sistema. La etapa actual del sistema se escribe en Swap cuando el sistema está en pausa (Hibernación) en un momento determinado.

Un sistema que nunca entrará en hibernación necesita un espacio de intercambio igual al tamaño de su RAM.

Cifrado

La última etapa es el cifrado que garantiza la seguridad de los datos. El cifrado puede realizarse tanto a nivel de disco como de directorio. En el cifrado de disco, todo el disco está cifrado y puede requerir algún tipo de código especial para descifrarlo.

Sin embargo, es un tema complejo. El código de descifrado no puede permanecer en el mismo disco que se está cifrando, por lo que necesitamos cierto hardware especial o dejar que la placa base lo haga.

El cifrado del disco es relativamente fácil de lograr y menos complejo. En este caso, el código de descifrado permanece en el mismo disco, en algún lugar de un directorio diferente.

El cifrado de disco es necesario en la creación de servidores y puede ser una cuestión legal según la ubicación geográfica en la que lo implemente.

Aquí, en este artículo, intentamos arrojar luz sobre la Administración del sistema de archivos así como la administración de discos de una manera mucho más profunda. Eso es todo por ahora. Estaré aquí nuevamente con otro artículo interesante que vale la pena conocer. Hasta entonces, manténgase atento y conectado con Tecmint y no olvide brindarnos sus valiosos comentarios en la sección de comentarios a continuación.

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