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Sistemas De Archivos Fat, Hpfs Y Ntfs


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#1 Theoden

Theoden

    Rey de Rohan - Vista

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Publicado el 16 diciembre 2006 - 07:47

Hola a tod@s, se explican las diferencias existentes entre FAT, HPFS y NTFS bajo Windows NT, y sus ventajas y desventajas.

INFORMACIÓN GENERAL SOBRE FAT
FAT es con mucha diferencia el sistema de archivos más sencillo compatible con Windows NT. El sistema de archivos FAT se caracteriza por la tabla de asignación de archivos (FAT), que en realidad es una tabla en la que reside la parte "superior" del volumen. Para proteger el volumen, se conservan dos copias de la FAT por si una de ellas resulta dañada. Además, las tablas de FAT y el directorio raíz deben almacenarse en una ubicación fija para que se puedan encontrar correctamente los archivos de inicio del sistema.

Un disco formateado con FAT se asigna en clústeres, cuyo tamaño está determinado por el tamaño del volumen. Cuando se crea un archivo, se crea una entrada en el directorio y se establece el primer número de clúster que contiene datos. Esta entrada de la tabla FAT indica que éste es el último clúster del archivo o señala al clúster siguiente.

La actualización de la tabla FAT es muy importante y consume mucho tiempo. Si no se actualiza la tabla FAT periódicamente, pueden producirse pérdidas de datos. Consume mucho tiempo porque las cabezas lectoras de disco deben cambiar de posición y ponerse a cero en la pista lógica de la unidad cada vez que se actualiza la tabla FAT.

No hay ninguna organización en cuanto a la estructura de directorios de FAT y se asigna a los archivos la primera ubicación libre de la unidad. Además, FAT sólo es compatible con los atributos de archivo de sólo lectura, oculto, sistema y modificado.

Convención de nomenclatura de FAT
FAT utiliza la convención tradicional de nombres de archivo 8.3 y todos los nombres de archivo deben crearse con el juego de caracteres ASCII. El nombre de un archivo o directorio puede tener ocho caracteres de longitud, después un separador de punto (.) y una extensión de hasta tres caracteres. El nombre debe empezar con una letra o un número y puede contener cualquier carácter excepto los siguientes:
. " / \ [ ] : ; | = ,

Si se utiliza cualquiera de estos caracteres, pueden producirse resultados inesperados. El nombre no puede contener espacios en blanco.

Los nombres siguientes están reservados:

CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL

Todos los caracteres se convertirán a mayúsculas.

Ventajas de FAT
No es posible realizar una recuperación de archivos eliminados bajo Windows NT en cualquiera de los sistemas de archivos compatibles. Las utilidades de recuperación de archivos eliminados intentan tener acceso directamente al hardware, lo que no se puede hacer en Windows NT. Sin embargo, si el archivo estuviera en una partición FAT y se reiniciara el sistema bajo MS-DOS, se podría recuperar el archivo. El sistema de archivos FAT es adecuado para las unidades y/o particiones de menos de 200 MB aproximadamente, ya que FAT se inicia con muy poca sobrecarga. Para obtener una explicación más amplia de las ventajas de FAT, vea lo siguiente: • "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

Desventajas de FAT
Preferiblemente, cuando se utilicen unidades o particiones de más de 200 MB no debe utilizarse el sistema de archivos FAT. Esto se debe a que a medida que aumente el tamaño del volumen, el rendimiento con FAT disminuirá rápidamente. No es posible establecer permisos en archivos que estén en particiones FAT.

Las particiones FAT tienen un tamaño limitado a un máximo de 4 Gigabytes (GB) bajo Windows NT y 2 GB en MS-DOS. Para obtener información adicional acerca de esta limitación, consulte el siguiente artículo de Microsoft Knowledge Base:
ID. DE ARTÍCULO: 118335 118335
TÍTULO: Tamaño máximo de partición con el sistema de archivos FAT16
Para obtener una explicación más detallada de otras desventajas de FAT, vea lo siguiente: • "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

INFORMACIÓN GENERAL SOBRE HPFS
El sistema de archivos HPFS se presentó por primera vez con OS/2 1.2 para permitir un mejor acceso a los discos duros mayores que estaban apareciendo en el mercado. Además, era necesario que un nuevo sistema de archivos extendiera el sistema de nomenclatura, la organización y la seguridad para las crecientes demandas del mercado de servidores de red. HPFS mantiene la organización de directorio de FAT, pero agrega la ordenación automática del directorio basada en nombres de archivo. Los nombres de archivo se extienden hasta 254 caracteres de doble byte. HPFS también permite crear un archivo de "datos" y atributos especiales para permitir una mayor flexibilidad en lo que se refiere a admitir otras convenciones de nomenclatura y seguridad. Además, la unidad de asignación cambia de clústeres a sectores físicos (512 bytes), lo que reduce el espacio en disco perdido.

Bajo HPFS, las entradas del directorio contienen más información que bajo FAT. Además del archivo de atributo, esto incluye información sobre la fecha y la hora de modificación, creación y acceso. En lugar de señalar al primer clúster del archivo, bajo HPFS las entradas del directorio señalan a FNODE. FNODE puede contener los datos del archivo, o punteros que pueden señalar a datos del archivo o a otras estructuras que señalarán a datos del archivo.

HPFS intenta asignar la mayor cantidad de datos de un archivo en sectores contiguos como sea posible. De esta forma aumenta la velocidad al hacer un procesamiento secuencial de un archivo.

HPFS organiza una unidad en una serie de bandas de 8 MB y siempre que sea posible un archivo está contenido dentro de una de estas bandas. Entre cada una de estas bandas hay 2K mapas de bits de asignación, que hacen un seguimiento de los sectores dentro de una banda que se han asignado y que no se han asignado. La creación de bandas aumenta el rendimiento porque el cabezal de la unidad de disco no tiene que volver a la parte superior lógica (normalmente el cilindro 0) del disco, sino al mapa de bits de asignación de banda más cercano, para determinar dónde se almacenará un archivo.

Además, HPFS incluye un par de objetos de datos especiales únicos:
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Bloque súper
El Bloque súper se encuentra en el sector lógico 16 y contiene un puntero al FNODE del directorio raíz. Uno de los mayores peligros de utilizar HPFS es que si el Bloque súper se pierde o resulta dañado debido a un sector defectuoso, también se pierde o resulta dañado el contenido de la partición, incluso aunque el resto de la unidad esté bien. Sería posible recuperar los datos de la unidad copiando todo a otra unidad con un sector 16 en buen estado y volviendo a generar el Bloque súper. Sin embargo, es una tarea muy compleja.

Bloque de reserva
El Bloque de reserva se encuentra en el sector lógico 17, y contiene una tabla de "revisiones" y el Bloque de directorio de reserva. Bajo HPFS, cuando se detecta un sector defectuoso, la entrada de las "revisiones" se utiliza para señalar lógicamente a un sector en buen estado existente en lugar de al sector defectuoso. Esta técnica para controlar los errores de escritura se conoce como revisión.

La revisión es una técnica en la que si se produce un error debido a un sector defectuoso, el sistema de archivos mueve la información a otro sector diferente y marca el sector original como no válido. Todo ello se realiza de forma transparente para cualquier aplicación que esté realizando operaciones de E/S de disco (es decir, la aplicación nunca sabe que hubo problemas con el disco duro). Al utilizar un sistema de archivos que admite revisiones se eliminarán mensajes de error como el de FAT "¿Desea interrumpir, reintentar o cancelar"? que aparece cuando se encuentra un sector defectuoso.

Nota: la versión de HPFS incluida con Windows NT no admite revisiones.

Ventajas de HPFS
HPFS es el mejor para las unidades comprendidas entre 200 y 400 MB. Para obtener una explicación más detallada de las ventajas de HPFS, vea lo siguiente: • "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

Desventajas de HPFS
Debido a la sobrecarga que implica HPFS, no es una opción muy eficaz para un volumen de menos de 200 MB aproximadamente. Además, con volúmenes mayores de unos 400 MB, habrá una ligera degradación del rendimiento. No puede establecer seguridad en HPFS bajo Windows NT.

HPFS sólo es compatible con las versiones 3.1, 3.5 y 3.51 de Windows NT. Windows NT 4.0 no puede tener acceso a particiones HPFS.

Para conocer otras desventajas adicionales de HPFS, vea lo siguiente:

• "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

INFORMACIÓN GENERAL SOBRE NTFS
Desde el punto de vista de un usuario, NTFS sigue organizando los archivos en directorios que, al igual que ocurre en HPFS, se ordenan. Sin embargo, a diferencia de FAT o de HPFS, no hay ningún objeto "especial" en el disco y no hay ninguna dependencia del hardware subyacente, como sectores de 512 bytes. Además, no hay ninguna ubicación especial en el disco, como las tablas de FAT o los Bloques súper de HPFS.

Los objetivos de NTFS son proporcionar lo siguiente: • Confiabilidad, que es especialmente deseable para los sistemas avanzados y los servidores de archivos
• Una plataforma para tener mayor funcionalidad
• Compatibilidad con los requisitos de POSIX
• Eliminación de las limitaciones de los sistemas de archivos FAT y HPFS

Confiabilidad
Para garantizar la confiabilidad de NTFS, se trataron tres áreas principales: posibilidad de recuperación, eliminación de errores graves de un único sector y revisiones.

NTFS es un sistema de archivos recuperable porque hace un seguimiento de las transacciones con el sistema de archivos. Cuando se ejecuta un comando CHKDSK en FAT o HPFS, se comprueba la coherencia de los punteros dentro del directorio, la asignación y las tablas de archivos. En NTFS se mantiene un registro de transacciones con estos componentes de forma que CHKDSK sólo tenga que deshacer las transacciones hasta el último punto de confirmación para recuperar la coherencia dentro del sistema de archivos.

En FAT o en HPFS, si se produce un error en un sector que es la ubicación de uno de los objetos especiales del sistema de archivos, se producirá un error de un único sector. NTFS evita esto de dos maneras: en primer lugar, no utilizando objetos especiales en el disco, y efectuando el seguimiento y protegiendo todos los objetos del disco. En segundo lugar, bajo NTFS se mantienen varias copias (el número depende del tamaño del volumen) de la Tabla maestra de archivos.

De manera similar a las versiones OS/2 de HPFS, NTFS admite revisiones.

Funcionalidad agregada
Uno de los principales objetivos de diseño de Windows NT en cada nivel es proporcionar una plataforma a la que se pueda agregar e integrar funciones, y NTFS no es ninguna excepción. NTFS proporciona una plataforma enriquecida y flexible que otros sistemas de archivos pueden utilizar. Además, NTFS es totalmente compatible con el modelo de seguridad de Windows NT y admite varias secuencias de datos. Ya no es cierto que un archivo de datos sea una única secuencia de datos. Por último, bajo NTFS un usuario puede agregar a un archivo sus propios atributos definidos por el usuario.

Compatibilidad con POSIX
NTFS es el sistema de archivos compatible que mejor se adhiere a POSIX.1, ya que cumple los requisitos siguientes de POSIX.1:

Nomenclatura con distinción entre mayúsculas y minúsculas:

Bajo POSIX, LÉAME.TXT, Léame.txt y léame.txt son todos archivos diferentes.

Marca de tiempo adicional:

La marca de tiempo adicional proporciona la hora a la que se tuvo acceso al archivo por última vez.

Vínculos físicos:

Un vínculo físico se produce cuando dos nombres de archivo diferentes, que pueden estar en directorios diferentes, señalan a los mismos datos.

Quitar las limitaciones
En primer lugar, NTFS ha aumentado considerablemente el tamaño de los archivos y los volúmenes, de forma que ahora pueden tener hasta 2^64 bytes (16 exabytes o 18.446.744.073.709.551.616 bytes). NTFS también ha vuelto al concepto de clústeres de FAT para evitar el problema de HPFS de un tamaño de sector fijo. Esto se hizo porque Windows NT es un sistema operativo portátil y es probable que se encuentre tecnología de disco diferente en algún lugar. Por tanto, se consideró que era posible que 512 bytes por sector no fuera siempre un valor bueno para la asignación. Para lograrlo, se permitió definir el clúster como múltiplos del tamaño de asignación natural del hardware. Por último, en NTFS todos los nombres de archivo se basan en Unicode y los nombres de archivo 8.3 se conservan junto con los nombres de archivo largos.

Ventajas de NTFS
NTFS es más adecuado para volúmenes de unos 400 MB o más. Esto se debe a que el rendimiento no se degrada bajo NTFS, como ocurre bajo FAT, con tamaños de volumen mayores.

La posibilidad de recuperación diseñada en NTFS es tal que un usuario nunca debe tener que ejecutar ningún tipo de utilidad de reparación de disco en una partición NTFS. Para conocer otras ventajas adicionales de NTFS, vea lo siguiente: • "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen"

Desventajas de NTFS
No se recomienda utilizar NTFS en un volumen de menos de unos 400 MB, debido a la sobrecarga de espacio que implica NTFS. Esta sobrecarga de espacio se refiere a los archivos de sistema de NTFS que normalmente utilizan por lo menos 4 MB de espacio de unidad en una partición de 100 MB.

NTFS no integra actualmente ningún cifrado de archivos. Por tanto, alguien puede iniciar bajo MS-DOS u otro sistema operativo y emplear una utilidad de edición de disco de bajo nivel para ver los datos almacenados en un volumen NTFS.

No es posible formatear un disquete con el sistema de archivos NTFS; Windows NT formatea todos los disquetes con el sistema de archivos FAT porque la sobrecarga de espacio que implica NTFS no cabe en un disquete.

Para obtener una explicación más detallada de las desventajas de NTFS, vea lo siguiente: • "Guía de conceptos y diseño" de Microsoft Windows NT Server, capítulo 5, sección titulada "Elección de un sistema de archivos"
• Kit de recursos de Microsoft Windows NT Workstation 4.0, capítulo 18, "Elección de un sistema de archivos"
• "Guía de recursos" del Kit de recursos de Microsoft Windows NT Server 4.0, capítulo 3, sección titulada "Qué sistema de archivos utilizar en cada volumen" .

Convenciones de nomenclatura de NTFS
Los nombres de archivo y de directorio pueden tener hasta 255 caracteres de longitud, incluyendo cualquier extensión. Los nombres conservan el modelo de mayúsculas y minúsculas, pero no distinguen mayúsculas de minúsculas. NTFS no realiza ninguna distinción de los nombres de archivo basándose en el modelo de mayúsculas y minúsculas. Los nombres pueden contener cualquier carácter excepto los siguientes:
? " / \ < > * | :

Actualmente, desde la línea de comandos sólo puede crear nombres de archivo de 253 caracteres como máximo.

NOTA: las limitaciones del hardware subyacente pueden imponer otras limitaciones sobre el tamaño de partición en cualquier sistema de archivos. En concreto, una partición de inicio sólo puede tener un tamaño de 7,8 GB y hay una limitación de 2 terabytes en la tabla de particiones.

Salu2.