¿Qué es un sistema de archivos y qué tipos existen?

Cuando formateas un pendrive o un disco duro hay que elegir un sistema de archivos para darle formato por primera vez. ¿Pero sabes que es un sistema de archivos?

En la siguiente entrada te voy a explicar lo que es un sistema de archivos y cuales son las características de los más comunes.

¿Qué es un sistema de archivos y qué tipos existen?

Que es un sistema de archivos

El sistema de archivos es el que organiza todos los datos de una forma especifica en un dispositivo de almacenamiento.

Cada unidad de almacenamiento tiene un sistema de archivos que se establece tras su formato y contiene el conjunto de normas y procesos que se utilizan para almacenar la información.

Otra definición puede ser la del software que gestiona como se guarda la información en un dispositivo de almacenamiento (hardware).

FAT (Tabla de asignación de archivos)

Las siglas de FAT vienen de File Allocation Table o tabla de asignación de archivos, este sistema de archivos existe desde antes de los años 80.

Fue desarrollado para el sistema operativo de MS-DOS y se han publicado diferentes versiones desde entonces hasta la FAT32.

FAT8 (Tabla de asignación de archivos de 8 bits)

Este fue el primer sistema de archivos FAT creado en el 1977 pero la versión estaba muy limitada y habían pocos sistemas que hacían uso de él.

FAT12 (Tabla de asignación de archivos de 12 bits)

Fue incorporado por primera vez en el sistema operativo QDOS en agosto de 1980 para los ordenadores S-100 de arquitectura Intel 8086.

Admite tamaños de unidad y tamaños de archivo de hasta 16 MB mediante clústeres de 4 KB o de 32 MB mediante clústeres de 8 KB, con un número máximo de 4.084 archivos en un solo volumen.

Los nombres de archivos en FAT12 no pueden exceder el límite máximo de caracteres de 8 caracteres, más 3 para la extensión.

Se introdujeron por primera vez varios atributos de archivo en FAT12, incluyendo etiquetas ocultas, de sólo lectura, de sistema y de volumen.

FAT16 (Tabla de asignación de archivos de 16 bits)

Esta versión apareció en el 1987 y entre sus novedades estaba la eliminación del contador de sectores de 16 bits.

El tamaño de la partición ahora estaba limitado por la cuenta de sectores por clúster, que era de 8 bits. Esto obligaba a usar clusters de 32 KiB con los usuales 512 bytes por sector.

Los tamaños de archivo en las unidades FAT16 tienen un máximo de 4 GB con Large File Support habilitado, o 2 GB sin él.

FAT32 (Tabla de asignación de archivos de 32 bits)

Es un sistema de archivos que se introdujo en MS-DOS 7.1 y Windows 95 OSR2.

Es el formato perfecto para trabajar con pequeños volúmenes de información, hoy en día es bastante común en discos duros externos y memorias USB.

Aunque tiene la limitación que los archivos no pueden tener más de 4GB. También se limita el tamaño de la partición a 8 terabytes (TB) como máximo.

NTFS (Sistema de archivos de nueva tecnología)

El sistema de archivos NTFS, que se introdujo en 1993 con el sistema operativo Windows NT, ha sido el sistema de archivos estándar para ordenadores con Windows desde Windows Vista.

Ofrece varias ventajas sobre FAT, como la posibilidad de comprimir los medios de almacenamiento y una mayor seguridad de los datos.

Una característica especial de NTFS es que los derechos de acceso y recursos compartidos de los archivos y carpetas pueden definirse al detalle y de manera integral.

Los usuarios pueden asignar derechos de acceso local y remoto a través de la red.

exFAT (Tabla de asignación de archivos extendida)

Este formato, publicado en 2006, es la evolución de FAT, el formato clásico. exFAT se diseñó originalmente para medios de almacenamiento extraíbles y, por lo tanto, es especialmente adecuado para memorias USB, tarjetas de memoria y discos duros externos, como unidades de estado sólido con capacidad de almacenamiento individual.

exFAT funciona de manera particularmente eficiente con soportes de datos más pequeños. Sin embargo, también puede procesar archivos grandes y supera con creces el límite de 4 GB de FAT32.

Desde Windows 7, exFAT es compatible de forma nativa y no hace falta instalar controladores adicionales o paquetes de servicios especiales.

HFS+ (Sistema de archivos jerárquico)

Este sistema de archivos, lanzado en 1998, es una evolución de HFS para Apple. Para diferenciar claramente los dos estándares, se habla también del Mac OS Extended (HFS+) y Mac OS Standard (HFS).

En comparación con HFS, HFS+ funciona más rápido y de manera más eficiente a la hora de gestionar, leer y escribir los datos.

También permite administrar más archivos, porque admite hasta 4000 millones de bloques de archivos o carpetas. Linux puede leer y escribir datos directamente con HFS+, aunque es necesario instalar los paquetes (hfsutils, hfsplus, hfsprogs). Windows requiere de software adicional para ser compatible con HFS+.

APFS (Sistema de archivos de Apple)

APFS, lanzado por Apple en 2017, cumple ante todo con los requisitos de las unidades de estado sólido modernas. APFS está diseñado como un sistema de 64 bits, por lo que permite cifrar datos y archivos.

Si un sistema operativo está en una SSD, el sistema de archivos HFS+ se convierte automáticamente a APFS. Esta novedad se introdujo con el sistema operativo High Sierra.

ext4 (Cuarto sistema de archivos extendidos)

ext4 se introdujo en 2008 como sucesor de ext3. Este sistema de archivos es actualmente el estándar para muchos sistemas Linux, como Ubuntu.

Su novedad más importante es la función extents, que optimiza la gestión de archivos grandes y evita la fragmentación de manera más eficaz que sus predecesores. Con ext4, las particiones se pueden ampliar y reducir según sea necesario, e incluso durante el procesamiento.

Al contrario de ext3, que admitía un máximo de 32 terabytes, el sistema de archivos ext4 admite un volumen máximo muchas veces mayor, de 1 exabyte (aproximadamente 1 millón de terabytes).

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