RESPALDO Y RECUPERACIÓN DE INFORMACIÓN

 Chequeo de consistencia- compara los datos en la estructura del directorio con los bloques de datos en disco, y trata de arreglar inconsistencias.

·         Uso de programas del sistema para sacar backup de los datos de disco a otro dispositivo de almacenamiento (disquete, cinta, etc.).

·         Recuperación  de archivos perdidos o disco al recuperar datos desde el backup.

·         Respaldo total vs respaldo incremental

Esquema abuelo padre hijo

·         D1… D4

·         S1……S3

·         M1…M5

·         S1

·         A1…

Otros esquemas de respaldo y recuperación

·         Protección a nivel de disco. Múltiples copia de FAT; arreglo en caliente para detección y corrección de bloques malos.

·         Duplexion.

·         Disco espejo.

·         Sistemas RAID. Redundant array of inexpensive/independient disks: conjunto de drives que aparecen como uno solo. El nivel de redundancia depende del nivel RAID.

RAID 0

Data stripping without parity (DSA)

Datos copiados en distintos discos sin redundancia

Datos en banda de discos sin paridad sin corrección de errores

RAID 1

Mirrored disck array (mda)

Los datos son copiados en un arreglo de drivers y cada drive tiene su backup espejo

Cuando se describen datos en una unidad, también se escriben en la otra.

El disco redundante es una réplica exacta del disco de datos.

RAID 2

Redundancia por código haming

Datos copiados a nivel de bit en todos los drives. No usado

Este nivel cuenta con varios discos para bloques de redundancia y corrección de errores. La división es a nivel de bits, cada byte se graba con un bit cada uno de los discos y un bit de paridad en el noveno y el acceso es simultáneo a todas las unidades tanto en operaciones de escritura como en operaciones de control.

RAID 3

Bit de paridad intercambiado

Datos copiados a nivel de bit y byte en todos los drives excepto uno que es el drive de paridad. Lento escritura.

Utiliza también un disco de protección de información separado.

RAID 4

Paridad a nivel de bloque

Similar al anterior pero a nivel de sectores, mejora el rendimiento.

RAID 5

Paridad distribuida a nivel de bloque

Datos escritos a nivel de sectores. Se incluyen códigos de corrección de error en todos los drives. Los datos y la paridad son guardados en los mismos discos por lo que conseguimos aumentar la velocidad de la demanda.

RAID 6

Redundancia dual

Sistemas independientes de disco con integración de código error mediante doble paridad

Es esencialmente una extensión del raid 5, para ello guarda una segunda paridad. Este nivel proporciona muy buena integridad.

Raid de nivel superior

·         RAID 10: la información se distribuyen en bloques como el raid 0 y adicionalmente, cada disco se duplica como en raid 1.

·         RAID 30: raid 0 y 3

·         RAID 50: raid 5 y 0 requiere mínimo 6 discos

Sistemas de archivos de algunos sistemas operativos

El sistema de archivos determina la forma como se nombran los archivos, como se ubican en los dispositivos de almacenamiento

En general los SOS utilizan sistemas de archivos en estructura jerárquica.

Sistema operativo	Tipos de sistemas de archivos admitidos
Dos	FAT16
Windows 95	FAT16
Windows 95 OSR2	FAT16, FAT32
Windows 98	FAT16, FAT32
Windows NT4	FAT, NTFS (versión 4)
Windows 2000/XP	FAT, FAT16, FAT32, NTFS (versiones 4 y 5)
Linux	Ext2, Ext3, ReiserFS, Linux Swap (FAT16, FAT32, NTFS)
MacOS	HFS (Sistema de Archivos Jerárquico), MFS (Sistemas de Archivos Macintosh)
OS/2	HPFS (Sistema de Archivos de Alto Rendimiento)
SGI IRIX	XFS
FreeBSD, OpenBSD	UFS (Sistema de Archivos Unix)
Sun Solaris	UFS (Sistema de Archivos Unix)
IBM AIX	JFS (Sistema Diario de Archivos)

Tendencias en sistemas operativos

·         Las principales abstracciones de hoy en día: procesos, hilos, sockets, y archivos no manejan adecuadamente los problemas de administración de la localidad, disponibilidad y tolerancia a fallos. Los sistemas operativos distribuidos pueden resolver estos problemas.

·         Cualquier fragmento de código debe poder correr en cualquier parte.

·         El sistema debe manejar localidad, replicación y migración de datos y operaciones.

·         Los sistemas operativos del futuro deben estar listos para internet, comercio electrónico, intranets/extranet, operaciones basadas en  internet, servidores de correo electrónico, web, servicios Web etc.

·         El sistema debe ser:

-          Auto configurable

-          Autoajustable

-          Auto monitoreable

-          Escalable

-          Confiable

-          Seguro

-          Robusto

-          Escalable a nivel mundial

-          Tolerante a fallos

-          Persistente

-          Preparado para la red (webos, webfs)

-          Favorable a la movilidad

-          Extensible

-          Orientado a objetos

-          Orientado a GUI

-          Mayores longitudes de palabra (64, 128 bits)

-          Ambientes multitier

-          Reconocimiento automático de componentes

-          Autodiagnóstico

-          RISC

-          Múltiples ambientes operativos

-          Múltiples idiomas

-          Kernel paginable

-          Interoperabilidad

-          Procesamiento paralelo (simétrico)

-          Dispositivos ópticos multi-escritura

-          Gestión de comunicaciones y bases de datos en kernel

-          Configuración en caliente (dinámica)

-          Registro y seguimiento de operaciones (auditoria), log, journal.

-          Abstracción agresiva ( independencia completa del sistema)

-          Irrelevancia en el almacenamiento (no jerarquía)

-          Irrelevancia de ubicación

-          Vinculación justo a tiempo (evitar vinculaciones que afecten la distribución y tolerancia a fallos)

-          Introspección (monitorearse a si mismo, reflexión, autoexamen)

-          Gran semántica de maquina virtual

-          Arquitecturas descentralizadas: mejora relación precio beneficio pc-redes

-          Estándares 

ASIGNACIÓN DE ESPACIOS PARA DISCOS

Estos son sistemas para asignación de espacio para discos:

Contigua

Enlazada

Indexada

Contigua

·         Cada archivo ocupa un conjunto de bloques contiguos en el disco.

·         Se asigna un único conjunto contiguo de bloques en tiempo de creación

·         Simple- solo se requiere la ubicación inicial(numero de bloque) y la longitud (numero de bloques)

·         Existirá fragmentación externa

·         Desperdicio de espacio(problema con la asignación dinámica del espacio)

·         Los archivos no  pueden crecer.

ASIGNACION ENLAZADA/ ENCADENADA

·         Cada archivo es una lista enlazada de bloques de disco: pueden estar dispersos en cualquier parte del disco.

·         En lo que respecta a la administración de espacio  libre, no hay desperdicio de disco

·         No hay acceso aleatorio

·         No hay fragmentación externa

·         Se adapta mejor a archivos secuenciales.

·         Se ubica como se requiera

Asignación indexada

·         Tienen todos los punteros juntos en el bloque de índices

·         Vista lógica

Ubicación indexada m

·         Requiere de tabla de índice

·         Acceso aleatorio

·         Acceso dinámico sin fragmentación externa, pero hay sobre costoso en el bloque de índices.

Que tan grande debe ser el bloque índice

·         Lo suficiente para contener los distintos índices:

·         Esquema enlazado. Dentro del bloque las últimas direcciones indican otros bloques de dirección.

·         Índice multinivel

·         Esquema combinado. Ejemplo 17 punteros de bloque en bloque índice I-nodo. Los primeros 12 son directos, 3 a bloques indirectos (apuntadores), luego un indirecto doble, y uno indirecto triple.

Sistemas de almacenamiento por inodos

Administración del espacio libre

Crea una lista donde se enlaza el primer bloque libre y este señala el siguiente bloque libre y así sucesivamente.

Si se llena un bloque se desmarca y se saca de la lista.

Vector de bloques, si está en cero está libre si está en uno está ocupado.

PLANIFICACIÓN DEL DISCO

 El SO es responsable por el uso eficiente del hardware- para los discos duros, esto significa tener un tiempo de acceso más rápido y un mayor ancho de banda para el disco

·         El tiempo de acceso tiene 2 componentes principales:

·         El tiempo de búsqueda es el tiempo en el que el disco debe mover las cabezas hasta el cilindro que contiene el sector deseado

·         Latencia rotacional es el tiempo adicional de espera para que e disco rote sus cabezas hasta el sector deseado.

·         Minimizado el tiempo de búsqueda.

·         El ancho de banda de disco es el número total  de bytes transferidos, dividido por el tiempo total entre la primera solicitud del servicio y el completado de la transferencia.

·         Existen diversos algoritmos para planificar el servicio de las solicitudes de entrada y salida del disco

·         Las ilustraremos con una cola de solicitudes (0-199)

98.183.37.122.14.124.64.67

Puntero de la cabeza 53

Fcfs(fisrt come first serve)

Cola de solicitudes = 98.183.37.122.14.124.65.67

La cabeza inicia en 53

0

         14         37           53           65           67           98           1222      124        183        199

Sstf(shortest seek time first)

·         Elige la solicitud con el mínimo de tiempo de búsqueda desde la actual posición de la cabeza

·         Es una formad e planificar sjf; puede causar inanición de algunas solicitudes.

SCAN

El brazo empieza en uno de los extremos del disco, y se mueve hacia el otro extremo, sirviendo las solicitudes hasta que llega al otro extremo donde el movimiento se invierte y el servicio continua.

Llamado también el algoritmo del elevador.

SCAN DE N PASOS

Sirve las solicitudes que ya estaban esperando hasta que llega al otro extremo.

C-SCAN

Proporciona un tiempo de espera mas uniforme que el SCAN

Trata los cilindros como una lista circular.

C-LOOK

Versión de C-SCAN

El brazo solo va tan lejos como este la última solicitud en cada dirección entonces se devuelve sin ir al extremo.

Selección de algoritmos de planificación de disco

SELECTION ACORDING TO REQUESTOR

RSS

FIFO

PRI

LIFO

SELECTION ACORDING TO REQUESTED ITEM

SSTF

SCAN

C-SCAN

N-STEP-SCAN

FSCAN

Discos: dispositivos de almacenamiento orientado a bloques.

ARQUITECTURA SOFTWARE DE UN DISCO DE ARCHIVOS

Organización                                                                                                                          Método de acceso

Archivo apilado, pila secuencial                                                                     Pila, secuencial, secuencial ind-

Secuencial indexado, directorio aleatorio                                                 Exado, directorio aleatorio

Particionado                                                                                                         

Pila

Secuencial

Secuencial indexado

Indexado

directo

E/S lógica (nivel de registros)

Supervisor básico E/S(asigna buffer)

Sistema de archivos básicos(E/S física)

Manejador de disco

Manejador de cinta

Atributos de los archivos

·         TIPO: diferencia de archivos dentro de un sistema

·         Ubicación: señalador de ubicación de un dispositivo

·         Nombre simbólico: información en forma legible para los humanos

·         Protección: controla quien puede leer, escribir o ejecutar

·         Hora fecha e identificación de usuario: datos para protección, seguridad y monitoreo de uso

·         Organización

      Tamaño

·         Tipos de dispositivo

·         Tipo: (archivos de datos, programa objeto, cola, etc.)

·         Tratamiento: temporal o permanente.

·         Conteo de actividad

Estructura de directorio

Una colección de nodos que contienen información acerca de todos los archivos.

·         Tanto la estructura de directorio como los archivos residen en disco.

·         Las copias de estas dos estructuras se mantienen fuera de línea.

Elementos de información de un directorio.

Fecha de creación

Identidad  del creador

Directorio en dos niveles

Separar los directorios por usuarios

·         Nombre de trayectoria.

Directorios estructurados en árbol

·         Búsqueda eficiente

·         Capacidad de agrupamiento

·         Directorio actual(directorio de proceso)

·         Ced/spell/mail/prog

·         Type archivo

  §  Trayectoria absoluta o relativa

  §  La creación de un nuevo archivo se hace en el directorio actual

  §  Borrado de archivos: rm<archivo>

  §  La creación de un nuevo subdirectorio se hace sobre el directorio actual.

                                               Mkdir<directorio>

Directorios en grafos acíclicos

  §  Tiene subdirectorios y archivos compartidos

  §  Este concepto no existe en Windows

      Dos nombre diferentes(alias)