MEDIOS DE TRANSMISION

MEDIOS DE TRANSMISION

Por medio de transmisión, la aceptación amplia de la palabra, se entiende el material físico cuyas propiedades de tipo electrónico, mecánico, óptico, o de cualquier otro tipo se emplea para facilitar el transporte de información entre terminales distante geográficamente. El medio de transmisión consiste en el elemento q conecta físicamente las estaciones de trabajo al servidor y los recursos de la red. Entre los diferentes medios utilizados en las LANs se puede mencionar: el cable de par trenzado, el cable coaxial, la fibra óptica y el espectro electromagnético (en transmisiones inalámbricas). Su uso depende del tipo de aplicación particular ya que cada medio tiene sus propias características de costo, facilidad de instalación, ancho de banda soportado y velocidades de transmisión máxima permitidas.

CARACTERISTICAS

Resistencia:

·         Todo conductor, aislante o material opone una cierta resistencia al flujo de la corriente eléctrica.

·         Un determinado voltaje es necesario para vencer la resistencia y forzar el flujo de corriente. Cuando esto ocurre, el flujo de corriente a través del medio produce calor.

·         La cantidad de calor generado se llama potencia y se mide en WATTS. Esta energía se pierde.

·         La resistencia de los alambres depende de varios factores.

MEDIOS GUIADOS Y EJEMPLOS

Se conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. También conocidos como medios de transmisión por cable.

CABLE DE PARES / PAR TRENZADO:

Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética.

Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste (se utiliza mucho en telefonía) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance. Se utilizan con velocidades inferiores al MHz (de aprox. 250 KHz). Se consiguen velocidades de hasta 16 Mbps. Con estos cables, se pueden transmitir señales analógicas o digitales.

CABLE COAXIAL

Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc...Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.Para señales analógicas se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro.

FIBRA OPTICA

Es el medio de transmisión mas novedoso dentro de los guiados y su uso se esta masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todo los campos. En estos días lo podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía.

En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.  Físicamente un cable de fibra óptica esta constituido por un núcleo formado por una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio revestimiento y una cubierta plástica para protegerla de humedades y el entorno.

MEDIOS NO GUIADOS Y EJEMPLOS

Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar. Se utiliza medios no guiados, principalmente en el aire. Se radia energía electromagnética por medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena. Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía: direccional y omnidireccional.

En el método  direccional, toda la energía se concentra en un haz que es emitida en una cierta dirección, por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados.

En el método omnidireccional, la energía es dispersada en múltiples direcciones, por lo que varias antenas pueden captarla. Cuando mayor es la frecuencia de la señal a transmitir, más factible es la transmisión unidireccional.  Por tanto, para enlaces punto a  punto se suelen utilizar microondas (altas frecuencias), para enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio (baja frecuencias).

LÍNEAS AÉREAS / MICROONDAS:

Líneas aéreas, se trata del medio más sencillo y antiguo q consiste en la utilización de hilos de cobre o aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en telegrafía y telefonía aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas rurales donde no existe ningún tipo de líneas.

MICROONDAS, en un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos que interconectan la antena con la terminal del usuario.

MICROONDAS TERRESTRES: Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas.

Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz.

MICROONDAS POR SATÉLITE: El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.Se suele utilizar este sistema para:

·         Difusión de televisión.

·         Transmisión telefónica a larga distancia.

·         Redes privadas.

WIRELESS: Una WLAN (Wireless Local Area Network) es una red de área local inalámbrica que constituye un sistema de comunicaciones de datos implementada como una extensión de una red local cableada dentro de un edificio o campus. Las redes WLAN combinan la conectividad hacia la red de datos con la movilidad del usuario.

BLUETOOTH: Para la transmisión tanto de voz como de datos, Bluetooth emplea una combinación de conmutación de circuitos y de paquetes

INFRAROJO: Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos. Su uso no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros entre cada emisor y receptor.

LASER: La palabra LASER es el acrónimo en inglés de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que corresponde a amplificador de luz por emisión estimulada de radiación.

 MEDIOS GUIADOS ESPECIFICACION

 PAR TRENZADO

El cable de par trenzado es un medio de conexión usado en telecomunicaciones en el que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes.

DESCRIPCION

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante sustracción en el destino. El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción debido a que ambos cables están expuestos a interferencias electromagnéticas similares.

La tasa de trenzado, usualmente definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de las conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de interferencias electromagnéticas.

UNSHIELDED TWISTED PAIR  (UTP) o par trenzado sin blindaje: son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.

RED DE COMPUTADORES

INTRODUCCION

Es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos para compartir información y recursos. Permiten compartir información, nos facilita la transmisión de información a distancia y a mayor velocidad con la confiabilidad y la disponibilidad de la información. Las primeras redes de computadoras fueron diseñadas para satisfacer los requisitos de aplicación del tipo transferencia de archivos, conexión a sistemas remotos, correo electrónico y servicios de noticias. Con el crecimiento y comercialización de Internet se han impuestos requisitos más exigentes .Las redes pueden ser privadas o públicas; privadas cuando pertenecen a una organización o persona en especial y publica cuando tiene más de un usuario. Las redes reciben su nombre de acuerdo a su topología, pueden ser LAN, PAN, WAN Y MAN.  

Gracias a estas nuevas tecnologías el ser humano tiene la facilidad de desempeñar su diario vivir con más facilidad y comodidad, pero aun así el hombre realiza más experimentos y nuevos inventos cada día.

FUNCIÓN PRINCIPAL DE UNA  RED DE COMPUTADORES

 Una red de computadores es aquella que posee más de dos computadores conectados entre sí por medios físicos o lógicos. Una red de computadores puede tener distintas estructuras de conexión de acuerdo a la necesidad del usuario. La función principal de una red es permitir el compartimiento de información entre los equipos conectados a ella, permitiendo así el buen desempeño ya sea de una oficina, de un colegio etc. 

     

LAS REDES Y SU EVOLUCION

 Las primeras redes solo se realizaban entre dos  computadores pero solo si estos tenían el mismo sistema operativo. En 1964 fue realizada la primera red de ordenadores  por la agencia DARPA para esto fue necesario enlazar equipos ubicados en lugares geográficos distantes y se uso como medio de transmisión la red telefónica y una tecnología que surgió en Europa llamada conmutación de paquetes. En 1969 surge la primer red experimental llamada ARPANET, en 1971 esta red la integraban 15 universidades  el  mit  y la  nasa,  un año mas adelante ya estaban conectados 40 sitios diferentes. Durante 1973 ARPANET  desborda las fronteras de los Estados Unidos estableciendo conexiones internacionales con la "University College of London" de Inglaterra y el "Royal Radar Establishment" de Noruega.

En la década del 70 DARPA desarrolla protocolos que permitan la transferencia de datos a mayor velocidad. En 1982 estos protocolos fueron adoptados como estándar para todos los computadores conectados a ARPANET. En la década de 1980 esta red de redes conocida como el internet fue creciendo y desarrollándose.

ESTRUCTURA DE UNA RED

Las redes tienen tres niveles de aplicaciones:

El Software de Aplicaciones: programas que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco).

El software de Red: programas que establecen protocolos para que los ordenadores se comuniquen entre sí. Dichos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes.

El Hardware de Red: formado por los componentes materiales que unen los ordenadores. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otros ordenadores.

Tipos de Redes

Redes exclusivas: aquellas que por motivo de seguridad, velocidad o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva. Este tipo de red puede estructurarse en redes punto a punto o redes multipunto.

Redes privadas: aquellas que son gestionadas por personas particulares, empresa u organizaciones de índole privado, en este tipo de red solo tienen acceso los terminales de los propietarios.

Redes públicas: aquellas que pertenecen a organismos estatales y se encuentran abiertas a cualquier usuario que lo solicite mediante el correspondiente contrato.

Topologías de Red

Cuando se menciona la topología de redes, se hace referencia a la forma geométrica en que están distribuidos las estaciones de trabajo y los cables que las conectan. Su objetivo es buscar la forma más económica y eficaz de conexión para, al mismo tiempo, aumentar la fiabilidad del sistema, evitar los tiempos de espera en la transmisión, permitir un mejor control de la red y lograr de forma eficiente el aumento del número de las estaciones de trabajo.

Dentro de las topologías que existen, las más comunes son:

Las redes PAN (red de administración personal):son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.

VELOCIDAD: 720 MBPS

Las redes LAN (Local Área Network, redes de área local):son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps. (su longitud aproximadamente es o – 10 kilómetros)

Características preponderantes:

¶  Los canales son propios de los usuarios o empresas.

¶  Los enlaces son líneas de alta velocidad.

¶  Las estaciones están cercas entre sí.

¶  Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.

¶  La arquitectura permite compartir recursos. LANs muchas veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán más adelante.

VELOCIDAD: 10 Y 100 MBPS

Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana): comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB. DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo. (  Su longitud aproximada esta entre 10 – 100 kilometros)

VELOCIDAD: 100 MBPS Y 1 GBPS

Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa): son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc. Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.

Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta

VELOCIDAD: 15 MBPS  

Topologías más Comunes

Bus: Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topología. El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.

Ventajas: Esta topología es bien simple y fácil de arreglar Es relativamente más económica ya que requiere de menos cableado a diferencia de las otras topologías. La topología bus es especialmente cómoda para una red pequeña y temporera

Desventajas: La red linear Bus es conocida como una topología pasiva porque las computadoras no regeneran la señal. Esto hace la red vulnerable a la atenuación, ya que pierde señal a través de la distancia del cable.  Aunque se pueden utilizar repetidores para arreglar ese problema. Otras desventajas son que si se rompe el cable o uno de los usuarios decide desconectar su computadora de la red se rompe la línea. Esto quiere decir que no tan solo las computadoras del lado opuesto pierden comunicación, sino que entonces habría dos finales en el cable que no estarían terminados.



Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa

Ventajas: Simplicidad en la arquitectura y facilidad de fluidez

Desventajas: Longitudes de canales .El canal usualmente se degradará a medida que la red crece. Difícil de diagnosticar y reparar los problemas

Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos. La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red

Ventajas

• Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
• Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
• Fácil de prevenir daños o conflictos.
• Centralización de la red

Desventajas

• Si el nodo central falla, toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.
• El cable viaja por separado del hub a cada computadora

Árbol: Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha

Ventajas de Topología de Árbol

• El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

• Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.

• Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.

• Cableado punto a punto para segmentos individuales.

• Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

Desventajas de Topología de Árbol

• La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.

• Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.

• Es más difícil su configuración.

• No tiene sentido único

MASTER BOOT RECORD

MASTER BOOT RECORD



Un master boot record (MBR) es el primer sector ("sector cero") de un dispositivo de almacenamiento de datos, como un disco duro. A veces, se emplea para el arranque del sistema operativo con bootstrap, otras veces es usado para almacenar una tabla de particiones y, en ocasiones, se usa sólo para identificar un dispositivo de disco individual, aunque en algunas máquinas esto último no se usa y es ignorado.

En la práctica, el MBR casi siempre se refiere al sector de arranque de 512 bytes, o el partition sector de una partición para ordenadores compatibles con IBM PC. Debido a la amplia implementación de ordenadores PC clónicos, este tipo de MBR se usa mucho, hasta el punto de ser incorporado en otros tipos de ordenador y en nuevos estándares multiplataforma para el particionado y el arranque.

Cuando un dispositivo de almacenamiento de datos se ha particionado con un esquema de tabla de particiones del MBR (por ejemplo el esquema convencional de particionado de IBM PC), el MBR contiene las entradas primarias en la tabla de particiones. Las entradas de particiones secundarias se almacenan en registros de particiones extendidas, etiquetas de disco BSD, y particiones de metadatos del Logical Disk Manager que son descritas por esas entradas de particiones primarias.

Por convención, hay exactamente cuatro entradas de particiones primarias en el esquema de la Tabla de Particiones, aunque en algunos sistemas (pocos) se ha extendido ese número a cinco u ocho.

PARTICIONES DEL DISCO DURO

Una partición de disco, en informática, es el nombre genérico que recibe cada división presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos. Toda partición tiene su propio sistema de archivos (formato); generalmente, casi cualquier sistema operativo interpreta, utiliza y manipula cada partición como un disco físico independiente, a pesar de que dichas particiones estén en un solo disco físico.

A toda partición se le da formato mediante un sistema de archivos como FAT, NTFS, ext4 ,ext3, ext2, FAT32, ReiserFS, Reiser4 u otro. En Windows, las particiones reconocidas son identificadas con una letra seguida por un signo de doble punto (p.ej. C:\) hasta cuatro particiones primarias; prácticamente todo tipo de discos magnéticos y memorias flash (como pendrives) pueden particionarse. Sin embargo, para tener la posibilidad de más particiones en un solo disco, se utilizan las particiones extendidas, las cuales pueden contener un número ilimitado de particiones lógicas en su interior. Para este último tipo de particiones, no es recomendado su uso para instalar ciertos sistemas operativos, sino que son más útiles para guardar documentos o ejecutables no indispensables para el sistema. Los discos ópticos (DVD, CD) no soportan particiones

Es necesario tener en cuenta que solo las particiones primarias y lógicas pueden contener un sistema de archivos propio.

Representación gráfica de un disco particionado. Cada recuadro blanco representa algún sistema de archivos vacío. Los espacios en gris representan los espacios sin particionar del disco. Las particiones rodeadas por líneas moradas o violetas representan las particiones primarias. Las particiones rodeadas por bordes rojos representan la partición extendida (que es un tipo de partición primaria); y en su interior, se encuentran las particiones lógicas, rodeadas por los bordes de color verde.

Es común que los sistemas basados o similares a UNIX generalmente se usan hasta con 3 particiones: la principal, montada en el directorio raíz (/); a veces hay también una segunda que se usa para montar el directorio /home, el cual contiene las configuraciones de los usuarios, y finalmente, una tercera llamada swap, que se usa para la memoria virtual temporal. Sin embargo, 2 particiones (/, y swap); es el mínimo suficiente en estos sistemas operativos. Cabe decir además que las particiones de intercambio (swap) pueden instalarse sin problemas dentro de una partición lógica. Las particiones de intercambio, al igual que a la memoria RAM, no se les asigna un directorio; este tipo de particiones se usa para guardar ciertas réplicas de la memoria RAM, para que de esta forma la RAM tenga más espacio para las tareas en primer plano, guardando las tareas en segundo plano dentro de la partición de intercambio. Algunos sistemas tipo UNIX están diseñados para funcionar con una sola partición, sin embargo, estos diseños no son muy comunes.

TIPOS DE PARTICIONES

El formato o sistema de archivos de las particiones (p. ej. NTFS) no debe ser confundido con el tipo de partición (p. ej. partición primaria), ya que en realidad no tienen directamente mucho que ver. Independientemente del sistema de archivos de una partición (FAT, ext3, NTFS, etc.), existen 3 tipos diferentes de particiones:

• Partición primaria: Son las divisiones crudas o primarias del disco, solo puede haber 4 de éstas o 3 primarias y una extendida. Depende de una tabla de particiones. Un disco físico completamente formateado consiste, en realidad, de una partición primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un sistema de archivos. A este tipo de particiones, prácticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo reconozca su formato (sistema de archivos).
• Partición extendida: También conocida como partición secundaria es otro tipo de partición que actúa como una partición primaria; sirve para contener infinidad de unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de 4 particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de este tipo por disco, y solo sirve para contener particiones lógicas. Por lo tanto, es el único tipo de partición que no soporta un sistema de archivos directamente.
• Partición lógica: Ocupa una porción de la partición extendida o la totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos (FAT32, NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, así el sistema operativo reconoce las particiones lógicas o su sistema de archivos. Puede haber un máximo de 23 particiones lógicas en una partición extendida. Linux impone un máximo de 15, incluyendo las 4 primarias, en discos SCSI y en discos IDE 8963.

Particiones primarias

 

En los equipos PC, originales de IBM, estas particiones tradicionalmente usan una estructura llamada Tabla de particiones, ubicada al final del registro de arranque maestro (MBR, Master Boot Record). Esta tabla, que no puede contener más de 4 registros de particiones (también llamados partition descriptors), especifica para cada una su principio, final y tamaño en los diferentes modos de direccionamiento, así también como un solo número, llamado partition type, y un marcador que indica si la partición está activa o no (sólo puede haber una partición activa a la vez). El marcador se usa durante el arranque; después de que el BIOS cargue el registro de arranque maestro en la memoria y lo ejecute, el MBR de DOS comprueba la tabla de partición a su final y localiza la partición activa. Entonces carga el sector de arranque de esta partición en memoria y la ejecuta. A diferencia del registro de arranque maestro, generalmente independiente del sistema operativo, el sector de arranque está instalado junto con el sistema operativo y sabe cómo cargar el sistema ubicado en ese disco en particular.

Notar que mientras la presencia de un marcador activo se estandariza, no se utiliza en todos los gestores de arranque. Por ejemplo, los gestores LILO, GRUB (muy comunes en el sistema Linux) y XOSL no buscan en la tabla de particiónes del MBR la partición activa; simplemente cargan una segunda etapa (que puede ser contenida en el resto del cilindro 0 ó en el sistema de archivos). Después de cargar la segunda etapa se puede cargar el sector de arranque de cualquiera de las particiones del disco (permitiendo al usuario seleccionar la partición), o si el gestor conoce cómo localizar el kernel (núcleo) del sistema operativo en una de las particiones (puede permitir al usuario especificar opciones de kernel adicionales para propósitos de recuperación)estrategicos.

 Particiones extendidas y lógicas

Cualquier versión del DOS puede leer sólo una partición FAT primaria en el disco duro. Esto unido al deterioro de la FAT con el uso y al aumento de tamaño de los discos movió a Microsoft a crear un esquema mejorado relativamente simple: una de las entradas de la tabla de partición principal pasó a llamarse partición extendida y recibió un número de tipo de partición especial (0x05). El campo inicio de partición tiene la ubicación del primer descriptor de la partición extendida, que a su vez tiene un campo similar con la ubicación de la siguiente; así se crea una lista enlazada de descriptores de partición. Los demás campos de una partición extendida son indefinidos, no tienen espacio asignado y no pueden usarse para almacenar datos. Las particiones iniciales de los elementos de la lista enlazada son las llamadas unidades lógicas; son espacios asignados y pueden almacenar datos. Los sistemas operativos antiguos ignoraban las particiones extendidas con número de tipo 0x05, y la compatibilidad se mantenía. Este esquema reemplaza al antiguo ya que todas las particiones de un disco duro se pueden poner dentro de una sola partición extendida. Por alguna razón, Microsoft no actualizó su sistema operativo DOS para arrancar desde una partición extendida, debido a que la necesidad para particiones primarias se preservaron. Por encima de éstas todavía se habría permitido una partición FAT primaria por unidad, significando todas las otras particiones FAT primarias deben tener sus números de tipo de partición prior cambiando al arranque DOS, para que ésta sea capaz de proceder. Esta técnica, usada por varios administradores de arranque populares, se llama ocultación de la partición. Sin embargo hay que tener en cuenta una quinta partición que se puede comprimir pero no es muy recomendable.

FORMATOS QUE PUEDEN RECIBIR LAS PARTICIONES

Un sistema de archivos es una estructura que permite tanto el almacenamiento de información en una partición como su modificación y recuperación. Para que sea posible trabajar en una partición es necesario asignarle previamente un sistema de archivos. Esta operación se denomina dar formato a una partición.

Generalmente cada sistema de archivos ha sido diseñado para obtener el mejor rendimiento con un sistema operativo concreto (FAT para DOS, FAT32 para Windows 98, NTFS para Windows NT, HPFS para OS/2…). Sin embargo, es usual que el mismo sistema operativo sea capaz de reconocer múltiples sistemas de archivos. A continuación se comentan los sistemas de archivos más comunes.

 FAT (File Allocate Table, tabla de asignación de archivos)

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 grupos utilizados por cada archivo, los grupos libres y los defectuosos. Como consecuencia de la fragmentación de archivos, es corriente que los distintos grupos que contienen un archivo se hallen desperdigados por toda la partición. La FAT es la encargada de seguir el rastro de cada uno de los archivos por la partición.

Grupo . Un grupo, cluster o unidad de asignación es la unidad mínima de almacenamiento de un archivo en una partición y está formada por uno o varios sectores contiguos del disco. Esto quiere decir que el espacio real ocupado por un archivo en disco será siempre múltiplo del tamaño del grupo. Además, cada grupo puede almacenar información de un solo archivo. Si no cabe en un solo grupo, se utilizarán varios (no necesariamente contiguos). Para hacernos una idea del nefasto resultado de un tamaño de grupo incorrecto, consideremos dos archivos de 1 byte cada uno. Si el tamaño del grupo es de 32 KB, se utilizarán dos grupos y el espacio real ocupado en disco habrá sido de 64 KB = ¡65.536 bytes! en vez de 2 bytes, como sería de esperar.

Este sistema posee importantes limitaciones: nombres de archivos cortos; tamaño máximo de particiones de 2 GB; grupos (clusters) demasiados grades, con el consiguiente desaprovechamiento de espacio en disco; elevada fragmentación, que ralentiza el acceso a los archivos. Pero tiene a su favor su sencillez y compatibilidad con la mayoría de sistemas operativos.

Debido a que la FAT de este sistema de archivos tiene entradas de 16 bits (por eso, a veces se llama FAT16), sólo se pueden utilizar 2¹⁶ = 65.536 grupos distintos. Esto implica que, con el fin de aprovechar la totalidad del espacio de una partición, los grupos tengan tamaños distintos en función del tamaño de la partición. Por ejemplo, con un grupo de 16 KB se puede almacenar hasta 2¹⁶ grupos * 16 KB/grupo = 2²⁰ KB = 1 GB de información. El límite de la partición (2 GB) se obtiene al considerar un grupo máximo de 32 KB (formado por 64 sectores consecutivos de 512 bytes).

 VFAT (Virtual FAT)

Este sistema de archivos logra remediar uno de los mayores problemas del sistema FAT: los nombres de archivos y directorios sólo podían contener 8 caracteres de nombre y 3 de extensión. Con VFAT, se logra ampliar este límite a 255 caracteres entre nombre y extensión.

La mayor ventaja de VFAT es que tiene plena compatibilidad con FAT. Por ejemplo, es factible utilizar la misma partición para dos sistemas operativos que utilicen uno FAT y otro VFAT (MS-DOS y Windows 95). Cuando entremos desde MS-DOS, los nombres largos de archivos se transforman en nombres cortos según unas reglas establecidas, y pueden ser utilizados de la manera habitual. De todas maneras, hay que prestar cierta atención cuando se trabaja desde MS-DOS con archivos que tienen nombres largos: no se deben realizar operaciones de copiado o borrado, ya que se corre el riesgo de perder el nombre largo del archivo y quedarnos sólo con el corto. Desde Windows 95, se trabaja de forma transparente con nombres cortos y largos.

Tanto las particiones FAT como las VFAT están limitadas a un tamaño máximo de 2 GB. Esta es la razón por la que los discos duros mayores de este tamaño que vayan a trabajar con alguno de los dos sistemas, necesiten ser particionados en varias particiones más pequeñas. El sistema de arhivos FAT32 ha sido diseñado para aumentar este límite a 2 TB (1 terabyte = 1024 GB).

 FAT32 (FAT de 32 bits)

El sistema FAT32 permite trabajar con particiones mayores de 2 GB. No solamente esto, sino que además el tamaño del grupo (cluster) es mucho menor y no se desperdicia tanto espacio como ocurría en las particiones FAT. La conversión de FAT a FAT32, se puede realizar desde el propio sistema operativo Windows 98, o bien desde utilidades como Partition Magic. Sin embargo, la conversión inversa no es posible desde Windows 98, aunque sí desde Partition Magic.

Hay que tener en cuenta que ni MS-DOS ni las primeras versiones de Windows 95 pueden acceder a los datos almacenados en una partición FAT32. Esto quiere decir que si tenemos en la misma partición instalados MS-DOS y Windows 98, al realizar la conversión a FAT32 perderemos la posibilidad de arrancar en MS-DOS (opción "Versión anterior de MS-DOS" del menú de arranque de Windows 98). Con una conversión inversa se puede recuperar esta opción. Por estos motivos de incompatibilidades, no es conveniente utilizar este sistema de archivos en particiones que contengan datos que deban ser visibles desde otros sistemas de archivos. En los demás casos, suele ser la opción más recomendable.

En la siguiente tabla, se comparan los tamaños de grupo utilizados según el tamaño de la partición y el sistema de archivos empleado:

 

NTFS (New Technology File System, sistema de archivos de nueva tecnología)

Este es el sistema de archivos que permite utilizar todas las características de seguridad y protección de archivos de Windows NT. NTFS sólo es recomendable para particiones superiores a 400 MB, ya que las estructuras del sistema consumen gran cantidad de espacio. NTFS permite definir el tamaño del grupo (cluster), a partir de 512 bytes (tamaño de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.

Las técnicas utilizadas para evitar la fragmentación y el menor desaprovechamiento del disco, hacen de este sistema de archivos el sistema ideal para las particiones de gran tamaño requeridas en grandes ordenadores y servidores.  

HPFS (High Performance File System, sistema de archivos de alto rendimiento)

HPFS es el sistema de archivos propio de OS/2. Utiliza una estructura muy eficiente para organizar los datos en las particiones.

HPFS no utiliza grupos sino directamente sectores del disco (que equivalen a un grupo de 512 bytes). En vez de utilizar una tabla FAT al principio de la partición, emplea unas bandas distribuidas eficazmente por toda la partición. De esta forma se consigue, suprimir el elevado número de movimientos que los cabezales de lectura/escritura tienen que realizar a la tabla de asignación en una partición FAT. El resultado de este sistema es una mayor velocidad de acceso y un menor desaprovechamiento del espacio en disco.

 MS-DOS (y Windows 3.1) reconoce únicamente particiones FAT; Windows 95 admite tanto particiones FAT como VFAT; Windows 98 y Windows 95 OSR2 soportan FAT, VFAT y FAT32; Windows NT 4.0 admite particiones FAT, VFAT y NTFS; el futuro Windows 2000 dará soporte a las particiones FAT, VFAT, FAT32 y NTFS; Linux admite su propio sistema de archivos y, dependiendo de las versiones, la mayoría de los anteriores.