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Introducción a los dispositivos de bloque

Dispositivos de bloque

Examinaremos de forma detallada los aspectos de Gentoo Linux así como Linux en general que tengan que ver con discos, sistemas de archivos de Linux, particiones y dispositivos de bloque. Una vez familiarizados con las entrañas de los discos y sistemas de archivos, podemos establecer las particiones y sistemas de archivos para la instalación de Gentoo Linux.

Para empezar, explicaremos el término dispositivos de bloque. Quizás el dispositivo de bloque más conocido es el que representa la primera unidad de disco llamada /dev/sda. Las unidades SCSI y Serial ATA son etiquetadas mediante /dev/sd*; incluso las unidades IDE son reconocidas como /dev/sd* con la estructura libata del núcleo más reciente. Si está utilizando la antigua estructura de unidades, entonces la primera unidad IDE será /dev/hda.

Los dispositivos de bloque mencionados anteriormente representan una interfaz abstracta de disco. Las aplicaciones pueden hacer uso de estas interfaces para interactúar con el disco duro de la máquina sin tener que saber el tipo de unidad que tiene: IDE, SCSI, o cualquier otra. La aplicación puede simplemente dirigirse al almacenamiento en el disco como a una serie de bloques contiguos de acceso aleatorio de 512-bytes.

Crear los sistemas de archivos

Introducción

Creadas las particiones, debemos formatearlas para poder colocarles un sistema de archivos. En la próxima sección se describen los distintos sistemas de archivos soportados en Linux. Los lectores que ya sepan los sistemas de archivos que pueden usar deben ir a Creación de un sistema de archivos en una partición. En caso contrario siga leyendo para conocer los sistemas de archivos disponibles...

Sistemas de archivos

Existen varios sistemas de archivos disponibles. Algunos se consideran estables en la arquitectura - se aconseja leer sobre los sistemas de archivos y su estado de soporte antes de seleccionar uno de los más experimentales para particiones importantes.

btrfs

Un sistema de archivos de nueva generación que proporciona muchas caracterísyicas avanzadas como instantánea, autocorrección mediante sumas de comprobación, compresión transparente, subvolúmenes y RAID integrado. Algunas distribuciones han empezado a proporcionarlo como una opción aparte, pero no está listo para su uso en producción. Informaciones sobre corrupción del sistema de archivos son normales. Sus desarrolladores urgen a usar la última versión del núcleo por seguridad porque los antiguos tienen problemas conocidos. Esta ha sido la situación durante años y es demasiado pronto para decir si las cosas han cambiado. Las correcciones a problemas de corrupción raramente son llevadas a núcleos anteriores. Tenga cuidado cuando use este sistema de archivos!

ext2

Es un sistema de archivos Linux probado, pero no dispone de soporte para transacciones, lo que significa que las comprobaciones rutinarias al arrancar pueden tardar bastante tiempo. Ahora, hay muchas opciones alternativas, sistemas de archivos de nueva generación con soporte para transacciones cuya integridad puede ser verificada con mayor rapidez, por lo que gozan de mayor popularidad. Los sistemas de archivos transaccionales previenen retrasos durante el reinicio del equipo, incluso cuando el sistema de archivos está en un estado inconsistente.

ext3

Es la versión transaccional de ext2, que proporciona soporte para una rápida recuperación además de otros modos mejorados de funcionamiento como registro completo y ordenado de datos. Utiliza un árbol HTree como índice que permite un alto rendimiento en casi todas las situaciones. En resumen ext3 es un sistema de ficheros muy bueno y fiable.

ext4

El sistema de ficheros ext4 se creó como una bifurcación en el código (fork) del sistema de archivos ext3, incorporando nuevas características, mejoras de rendimiento y eliminación de los limites de tamaño realizando cambios moderados en el formato del disco. Puede trabajar con volúmenes de hasta 1 EB y con un tamaño máximo de fichero de 16TB. En lugar de la asignación de bloques usando mapas de bits que emplean los sistemas de archivos clásicos ext2/3, ext4 utiliza extents (en inglés), lo cual mejora el rendimiento con los archivos grandes y reduce la fragmentación. Ext4 también ofrece un algoritmo más sofisticado de asignación de bloques (asignación demorada y asignación múltiple de bloques) ofreciendo al controlador del sistema de archivos más formas de optimizar la disposición de los datos en el disco. Ext4 es el sistema de archivos recomendado para las plataformas de propósito general.

f2fs

El sistema de archivos con dispositivos ideado para dispositivos flash fue creado originalmente por Samsung para utilizarlo con memoria flash NAND. En el segundo cuarto del año 2016, este sistema de archivos aún se considera inmaduro pero es una opción decente cuando se instala Gentoo en tarjetas microSD, discos USB u otros dispositivos de almacenamiento basados en la tecnología flash.

The Flash-Friendly File System was originally created by Samsung for the use with NAND flash memory. As of Q2, 2016, this filesystem is still considered immature, but it is a decent choice when installing Gentoo to microSD cards, USB drives, or other flash-based storage devices.

JFS

Es un sistema de archivos de alto rendimiento con soporte transaccional. Es de IBM. JFS es un sistema de archivos ligero, rápido y fiable, basado en un árbol B+ con un buen rendimiento bajo varias condiciones.

ReiserFS

Es un sistema de archivos B+ (basado en árboles balanceados) que tiene un gran rendimiento, especialmente cuando trata con muchos archivos pequeños, a costa de emplear más ciclos de CPU. ReiserFS parece tener menos mantenimiento que otros sistemas de archivos.

XFS

Es un sistema de archivos transaccional que trae un juego de características robustas y está optimizado para ser escalable. XFS parece ser menos robusto ante fallos hardware.

vfat

También conocido como FAT32, es soportado por Linux aunque no permite ninguna configuración de permisos. Se usa mayormente por interoperabilidad con otros sistemas operativos (principalmente Microsoft Windows) aunque también es necesario para algunos sistema de firmware (como UEFI).

NTFS

Este sistema de archivos de "Nueva Tecnología" es el buque insignia de los sistemas de archivos de Microsoft Windows. Al igual que el sistema vfat descrito arriba, no almacena los ajustes de permisos o los atributos extendidos necesarios para que los sistemas BSD o Linux funcionen correctamente, por lo tanto no se pueden utilizar como sistemas de archivos del raíz. Debería utilizarse únicamente para interoperar con los sistemas Microsoft Windows (observar el énfasis especial en únicamente).

Cuando se usa ext2, ext3 o ext4 en una partición pequeña (menos de 8GB), debe crearse el sistema de archivos especificando las opciones adecuadas para reservar suficientes inodos. La orden mke2fs (mkfs.ext2) utiliza la proporción "bytes por inodo" para calcular cuántos inodos debe tener un sistema de archivos. En particiones pequeñas es aconsejable aumentar el número de inodos respecto al calculado de esa manera.

En ext2, se hacer usando la siguiente órden:

root #mkfs.ext2 -T small /dev/<dispositivo>

En ext3 y ext4, hay que añadir la opción -j para habilitar el diario (journaling):

root #mkfs.ext2 -j -T small /dev/<device>

Así se generarán el cuadruple de inodos de manera que los "bytes por inodo" se reducen desde 1 por cada 16kB hasta 1 por cada 4kB. Este ajuste aun puede hacerse mas fino indicando la proporción que se desee:

root #mkfs.ext2 -i <proporción> /dev/<dispositivo>

Creación de un sistema de archivos en una partición

Para crear un sistema de archivos en una partición o volumen, existen utilidades de espacio de usuario disponibles para todos los sistemas de archivos. Hacer clic en el nombre del sistema de archivos de la tabla de abajo para obtener información de cada sistema de archivos:

Sistema de archivos	Orden de creación	¿En el CD mínimo?	Paquete
btrfs	mkfs.btrfs	Sí	sys-fs/btrfs-progs
ext2	mkfs.ext2	Sí	sys-fs/e2fsprogs
ext3	mkfs.ext3	Sí	sys-fs/e2fsprogs
ext4	mkfs.ext4	Sí	sys-fs/e2fsprogs
f2fs	mkfs.f2fs	Sí	sys-fs/f2fs-tools
jfs	mkfs.jfs	Sí	sys-fs/jfsutils
reiserfs	mkfs.reiserfs	Sí	sys-fs/reiserfsprogs
xfs	mkfs.xfs	Sí	sys-fs/xfsprogs
vfat	mkfs.vfat	Sí	sys-fs/dosfstools
NTFS	mkfs.ntfs	Sí	sys-fs/ntfs3g

Por ejemplo, para formatear la partición de arranque () en ext2 y la partición raíz () en ext4, tal como se usa en la estructura de particiones de ejemplo, se utilizarán las siguientes órdenes:

root #mkfs.ext4

Ahora puede crear los sistemas de archivos sobre sus particiones (o volúmenes lógicos) recién creados.

Activar la partición de intercambio

mkswap es la orden utilizada para inicializar particiones de intercambio:

root #mkswap

Para activar la partición, use swapon:

root #swapon

Cree y active la partición de intercambio con las órdenes mencionadas arriba.

Montar la partición raíz

Ahora que las particiones están inicializadas y albergan sistemas de archivos, es hora de montarlas. Utilice la orden mount sin olvidar crear los puntos de montaje necesarios para cada partición que haya creado. Como ejemplo montamos la partición raíz:

root #mount /mnt/gentoo

Note
Si necesita que su /tmp/ resida en una partición separada, asegúrese de cambiar los permisos después de montarla:

root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp

Lo mismo debe ser aplicado a /var/tmp.

Más adelante, siguiendo estas instrucciones, necesitaremos montar el sistema de archivos proc (una interfaz virtual del núcleo) así como otros pseudo-sistemas de archivos del núcleo. Pero primero instalaremos el sistema base de Gentoo

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