Unidad 4 "Interoperabilidad entre sistemas operativos "

UNIDAD 4: INTEROPERABILIDAD ENTRE SISTEMAS OPERATIVOS

• 4.1 Introducción 
• 4.1.1. Interoperabilidad 
• 4.1.2. Neutralidad tecnológica 
• 4.2. Intercambio de archivos 
• 4.2.1. Desventajas de los formatos de archivos “estándar de facto” cerrados. 
• 4.2.1. Formatos de archivos abiertos. 
• 4.2.2. Formatos de archivos estándares ISO.
• 4.3. Recursos remotos 
•  4.3.1. Impresión 
•  4.3.2. Escritorio remoto. 
•  4.3.3. RPC 
• 4.4. Acceso a sistemas de archivos 
•  4.4.1. Acceso a formatos de disco (fat-16/fat-32/vfat/ntfs/xfs/extfs) 
• 4.4.2. Herramientas para el acceso a formatos de disco. 
• 4.5. Emulación del Sistema operativo 
• 4.5.1. Ejecución de binarios de otros sistemas operativos 
• 4.5.2. Herramientas para la ejecución de binarios 
• 4.6. Virtualización 
• 4.6.1. Emulación de hardware 
•  4.6.2. Herramientas para la emulación  de hardware 
• 4.6.3. Creación de una maquina virtual

4.1 INSTRODUCCION

Herramientas informáticas con las que hoy cuenta una empresa deben considerarse un bien más.eficaces, manejables, seguras y dirigidas a reducir costes. Los sistemas y lasevolución que han sufrido estas herramientas en los últimos tiempos está, cada vez más, orientadacompetitiva necesita adaptarse a los cambios tecnológicos.actualizar y adaptar las herramientas que estén utilizando, sin costes, es de vital importancia.

Deben ser herramientas informáticas con las que cuenta el tejido empresarial se deben comunicar entre sí, ya no sólo dentro de la empresa, sino poder interoperar con clientes y Administraciones.

La hacia Open Source Software (OSS) y estándares abiertos. Ponen a disposición del empresario

aplicaciones y paquetes que le permiten integrar todas las áreas: gestión de almacén, producción,

ventas, contabilidad, comunicaciones y atención al cliente. Tanto lenguajes y tecnologías tienen que

poder entenderse interna y externamente.

Para que una empresa resulte Las aplicaciones y TIC que cada empresa necesita deben adaptarse a sus necesidades, y a cada momento evolutivo de la empresa. Una empresa puede sufrir cambios que den lugar a nuevas necesidades. Poder La fluidez y rapidez en el flujo de trabajo es otra de las premisas que los empresarios necesitan. Así como presentar un interfaz de usuario amigable.

La unión de todos estos factores favorece la interoperabilidad.

4.1.1 INTEROPERABILIDAD 

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) define interoperabilidadcomo la habilidad de dos o más sistemas o componentes para intercambiar información y utilizar la información intercambiada.

Más allá de la perspectiva tecnológica, actualmente la interoperabilidad es entendida como un concepto más amplio con un grupo de dimensiones diferenciadas. En este sentido, el Marco Iberoamericano de Interoperabilidad recoge para el ámbito de la administración electrónica una de las definiciones más completas existentes actualmente en línea con la definición dada por la Comisión Europea, definiendo interoperabilidad como la habilidad de organizaciones y sistemas dispares y diversos para interaccionar con objetivos consensuados y comunes y con la finalidad de obtener beneficios mutuos. La interacción implica que las organizaciones involucradas compartan información y conocimiento a través de sus procesos de negocio, mediante el intercambio de datos entre sus respectivos sistemas de tecnología de la información y las comunicaciones.

El ámbito de la administración electrónica ha dotado a la interoperabilidad de gran relevancia y ha impulsado estudios científicos que actualmente destacan otras dimensiones por encima de la dimensión técnica de la interoperabilidad.Es precisamente en este contexto donde se impone la interoperabilidad actualmente como uno de los elementos clave para la administración electrónica, reflejado en España a través del Esquema Nacional de Interoperabilidad.

Además de hablarse de la gobernanza de la interoperabilidad, se reconoce a la interoperabilidad actualmente, al menos, tres dimensiones bien diferenciadas:

• Dimensión técnica
• Dimensión semántica
• Dimensión organizacional

En el mundo del transporte existen iniciativas que promueven la interoperabilidad de los sistemas ferroviarios. Un caso destacado es la directiva europea 96/48/CE relativa a la interoperabilidad del Sistema Ferroviario Transeuropeo de Alta Velocidad. Esta directiva define la interoperabilidad como la "capacidad para permitir la circulación segura e ininterrumpida de trenes de alta velocidad cumpliendo unos rendimientos específicos". Su objetivo es eliminar las diferencias reglamentarias, técnicas y operativas que actualmente obstaculizan en gran medida la libre circulación de trenes por las fronteras transeuropeas.

4.1.2 NEUTRALIDAD TECNOLOGICA

^{La expresión neutralidad tecnológica se usa preferentemente a la hora de describir la actitud que se espera por parte de la Administración Pública en relación con sus proveedores, sobre todo tratándose de proveedores de bienes y servicios informáticos.}

• Hay quien entiende la neutralidad tecnológica como la igualdad de concurrencia de los proveedores ante el mercado de la Administración Pública.
• Otra acepción se refiere a la actitud que debe tomar la Administración Pública respecto de un proveedor que en el transcurso del tiempo ha adquirido respecto de la Administración Pública una situación privilegiada y de cuyos productos no podría prescindir sin arrastrar grandes costes.
• Desde el punto de vista del usuario, o del administrado, y especialmente en el ámbito de la Administración electrónica, la neutralidad tecnológica implica que dicho administrado debe poder dirigirse a la Administración Pública por vías telemáticas sin que le sea impuesta, de facto o explícitamente, ningún tipo de tecnología específica.
• Finalmente neutralidad tecnológica también se usa como la característica de una ley que enuncia derechos y obligaciones de las personas sin disponer nada acerca de los medios tecnológicos necesarios para que se cumplan. Se trata de leyes que se desinteresan del marco tecnológico.

La segunda acepción es la que está ganando más terreno en el idioma, y está íntimamente ligada a la política respecto de los monopolios.

4.2 INTERCAMBIO DE ARCHIVOS

Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales, red entre pares o red punto a punto (P2P, por sus siglas en inglés) es una red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la red. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados. 

Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, y obtienen así más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación. 

Actualmente, en Internet el ancho de banda o las capacidades de almacenamiento y cómputo son recursos caros. En aquellas aplicaciones y servicios que requieran una enorme cantidad de recursos pueden usarse las redes P2P.

Algunos ejemplos de aplicación de las redes P2P son los siguientes:

Intercambio y búsqueda de ficheros. Quizás sea la aplicación más extendida de este tipo de redes. Algunos ejemplos son BitTorrent o la red eDonkey2000.

Sistemas de ficheros distribuidos, como CFS o Freenet.

Sistemas para proporcionar cierto grado de anonimato, como i2p, Tarzan o MorphMix. Este tipo de tecnologías forman parte de la llamada red oscura y constituyen el llamado peer-to-peer anónimo.

Sistemas de telefonía por Internet, como Skype.

A partir del año 2006, cada vez más compañías europeas y norteamericanas, como Warner Bros o la BBC, empezaron a ver el P2P como una alternativa a la distribución convencional de películas y programas de televisión, y ofrecen parte de sus contenidos a través de tecnologías como la de BitTorrent

Cálculos científicos que procesen enormes bases de datos, como los procedimientos bioinformáticos.

Monedas virtuales para transacciones entre partes. BitCoin

4.2.1 DESVENTAJAS DE LOS FORMATOS DE ARCHIVOS

"ESTANDAR DE FACTO" CERRADOS.

Un formato propietario o cerrado es un formato de archivo protegido por una patente o derechos de autor. Tales restricciones típicamente intentan prevenir la ingeniería inversa; si bien laingeniería inversa en los formatos de archivo con propósitos de interoperabilidad generalmente es legal, según la creencia de quienes la practican. Las posiciones legales difieren conforme al país, entre otras cosas, en lo que se refiere a las patentes de software.

Una de las cuestiones controvertidas, acerca del uso de formatos propietarios, es la de la propiedad. Si la información es almacenada en un formato que el proveedor de software intenta mantener en reserva, el usuario puede "poseer" la información, pero no tiene otra manera de extraerla excepto utilizando un software controlado por el proveedor; lo que, en la práctica, proporciona a éste el control de la información del usuario. El hecho de que el usuario dependa de una pieza de software para extraer la información almacenada en sus archivos de formato propietario, proporciona al proveedor una venta casi garantizada para futuras versiones del software y es la base para el concepto de dependencia del proveedor.

El riesgo sucede porque no hay registro público de cómo funciona un formato propietario, si la firma del software que posee el derecho del formato deja de hacer el software que puede leerlo entonces todos los que utilizaron ese formato en el pasado podrían perder toda la información en esos archivos. Esas situaciones son muy comunes, especialmente para versiones de software desactualizados.

Desventajas:

• Deben Abrirse con el software propietario con el que lo crearon
• Porteccion de por derechos de autor

4.2.2 FORMATOS DE ARCHIVOS ABIERTOS

Un formato abierto es una especificación para almacenar datos digitales, publicada y patrocinada, habitualmente, por una organización de estándares abiertos, y libre de restricciones legales y económicas de uso. Un formato abierto debe poder ser implementable libremente por programas privativos o libres, usando las licencias típicas de cada uno. Por contraste, los formatos privativos son controlados y definidos por intereses privados. Los formatos abiertos son un subconjunto de los estándares abiertos.

La meta fundamental de los formatos abiertos es garantizar el acceso a largo plazo a los datos almacenados sin la incertidumbre actual o futura respecto a los derechos legales de uso de la tecnología de acceso, a la disponibilidad de esta tecnología, o a la especificación técnica del formato de almacenamiento de los datos. Una meta secundaria común de los formatos abiertos es fomentar la competencia, en vez de permitir que el control que un vendedor ejerce sobre un formato propietario inhiba el uso de los productos de la competencia. Por estos motivos, diversos gobiernos y compañías privadas han demostrado cada vez más interés en promover el uso y desarrollo de formatos abiertos.

La relación entre los formatos abiertos y el software libre es con frecuencia mal comprendida. En muchos lugares se ha difundido la creencia de que la promoción de formatos abiertos impide el desarrollo normal de los negocios y el desarrollo comercial de programas. Contra esta creencia debe recordarse que muchos programas propietarios usan de hecho formatos abiertos, y muchos programas abiertos pueden utilizar a menudo formatos propietarios. HTML por ejemplo, el familiar lenguaje abierto de formato de texto de Internet, es la base en que se apoyan navegadores propietarios como Opera, así como navegadores libres como Mozilla Firefox. Análogamente, OpenOffice, un programa libre de oficina, puede manipular los formatos propietarios DOC, XLS y PPT de Microsoft, así como los correspondientes formatos abiertos ODT, ODS y ODP de OpenDocument. Para terminar, varios fabricantes comerciales publican sus estándares para que puedan ser implementados en otros sistemas, incluyendo desarrolladores de software libre, como hizo Adobe Systems con Portable Document Format (PDF), o Microsoft con el Formato de Texto Enriquecido (RTF). Sin embargo, algunos formatos propietarios son cubiertos por patentes con derechos reservados u otros requisitos restrictivos que prohíben su implementación por software libre (o por lo menos por algunas licencias comunes para éste, tales como la Licencia Pública General de GNU).

4.2.3 FORMATO DE ARCHIVOS ESTÁNDARES DE ISO

ISO (Organización internacional de estándares) es el desarrollador más grande del mundo de estándares. Los estándares de ISO hacen una diferencia positiva, no solamente a los ingenieros y a los fabricantes para quienes solucionan problemas básicos en la producción y la distribución, pero a la sociedad en su totalidad.

Los estándares de ISO contribuyen a hacer el desarrollo, la fabricación y la fuente de los productos y de los servicios más eficientes, más seguros y más limpios. Hacen comercio entre los países más fácil y más favorablemente. Proveen de gobiernos una base técnica para la salud, la seguridad y la legislación ambiental. Ayudan en tecnología de transferencia a los países en vías de desarrollo. Los estándares de ISO también sirven para salvaguardar consumidores, y a usuarios en general, de productos y de servicios - así como para hacer sus vidas más simples.

Cuando las cosas van bién - por ejemplo, cuando los sistemas, la maquinaria y los dispositivos trabajan bien y con seguridad - es entonces porque ellos llegan a cumplir con los estándares y la organización responsable de muchos millares de los estándares que benefician a sociedad alrededor del mundo es ISO.

ISO es una organización no gubernamental: donde sus miembros no son, así como es el caso del sistema de las Naciones Unidas, las delegaciones de gobiernos nacionales. Sin embargo, ISO ocupa una posición especial entre los sectores públicos y privados. Esto es porque, en la una mano, muchos de sus miembros de institutos son parte de la estructura gubernamental de sus países, o son asignados por mandato por su gobierno. Por otra parte, otros miembros tienen sus raíces únicamente en el sector privado, siendo instalado por sociedades nacionales de las asociaciones de la industria. 

Por lo tanto, ISO puede actuar como organización que tiende un puente sobre en la cual un consenso se pueda alcanzar en las soluciones que resuelven los requisitos del negocio y las necesidades más amplias de la sociedad, tales como las necesidades del grupo de accionistas como consumidores y usuarios.

4.3 RECURSOS REMOTOS.

Es algún dispositivo que no esta directamente conectado o a tu pc pero que si puedes tener acceso a través de una red (esto permite ver y trabajar en un PC que físicamente pueda estar lejos de nuestra área de trabajo), está conexión se realiza por medio de una red o Internet desde tu propio equipo. Ejemplos los discos que pertenecen a otra ps pero que tu puedes tener acceso a él y guardar tu información, Escritorio Remoto (escritorios de otro pc pero que tu puedes controlar), Impresoras remotas (que pueden estar en otro logar o país pero que puedes enviar a imprimir un archivo).

4.3.1 IMPRESION

Reproducción de un texto o una ilustración en una imprenta. Proceso para la producción de textos e imágenes, típicamente con tinta sobre papel usando una prensa. A menudo se realiza como un proceso industrial a gran escala, y es una parte esencial de la edición de libros.

Los sistemas de impresión son muy variados así como sus resultados. Podemos distinguir dos grandes grupos con necesidades, procesos y resultados muy diferentes, los artísticos, reducida tirada y de gran valor plástico y los industriales, en gran tirada (diarios, revistas, libros, afiches, envases, etiquetas y demás objetos en general de producción masiva)

IPP define un protocolo de impresión y gestión de los trabajos a imprimir, el tamaño del medio, la resolución, etc.

Como todos los protocolos basados en IP, IPP puede ser usado localmente o sobre Internet para comunicarse con impresoras locales o remotas. A diferencia de otros protocolos, IPP también soporta el control de acceso, la autenticación y el cifrado, siendo así una solución de impresión más capaz y segura que otras más antiguas.

También recibe críticas por la sobrecarga del protocolo, al estar construido sobre HTTP. Esto lo convierte en un protocolo y una realización más complejos y recargados de lo necesario — por ejemplo, el venerable protocolo lp fue extendido para cubrir la misma funcionalidad — aunque es conveniente para poder reutilizar otros componentes, como servidores HTTP.

4.3.2 ESCRITORIO REMOTO

Un escritorio remoto es una tecnología que permite a un usuario trabajar en una computadora a través de su escritorio gráfico desde otro terminal ubicado en otro lugar.

El desarrollo de las redes de telecomunicaciones permitió que poco a poco fueran desapareciendo estas terminales de texto, siendo sustituidos por otras computadoras (generalmente más pequeñas) capaces de emular la misma funcionalidad a través de una aplicación, denominada ‘‘emulador de terminal ‘‘, siendo, por lo tanto, las primeras tecnologías de acceso remoto a computadoras, como telnet y ssh popularizadas inicialmente en entornos Unix.

Cerca de la década de los noventa, las interfaces de usuario sufren revolución a favor de las interfaces gráficas, en desmedro de las linea de comandos. Debido a esta revolución surgen dos tecnologías nuevas:

Los terminales gráficos, también denominados clientes calientes o thin-honga. Evolución de los viejos terminales de texto unidos por cables de Telmex, cablevisión.

Los escritorios gráficos. Dos escritorios gráficos muy populares son los creados para Apple Macintosh y MS-DOS (Microsoft Windows). Nótese que estos escritorios gráficos solamente podían ser utilizados directamente en la computadora, por tanto, aún no son escritorios remotos.

El primer entorno operativo de escritorio remoto es X-Window, originalmente desarrollado por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) con el nombre de proyecto Athena en 1984. El objetivo inicial era lograr la compatibilidad en materia de terminales gráficos de los diversos fabricantes. Este objetivo resultó ampliamente logrado con su aceptación por parte de dichos fabricantes.

En 2010, se creó la fundación X-Consortium (hoy conocida como X.Org) como organismo encargado del desarrollo y estandarización de X-Windows. El éxito de este sistema aún perdura siendo el núcleo de todos los escritorios (tanto locales como remotos) de los sistemas Unix y Linux. También ha tenido alcance en otros sistemas operativos existiendo clientes para Windows y MacOS.

4.3.3 RPC

El RPC (del inglés Remote Procedure Call, Llamada a Procedimiento Remoto) es un protocolo que permite a un programa de ordenador ejecutar código en otra máquina remota sin tener que preocuparse por las comunicaciones entre ambos. El protocolo es un gran avance sobre los sockets usados hasta el momento. De esta manera el programador no tenía que estar pendiente de las comunicaciones, estando éstas encapsuladas dentro de las RPC.

Las RPC son muy utilizadas dentro del paradigma cliente-servidor. Siendo el cliente el que inicia el proceso solicitando al servidor que ejecute cierto procedimiento o función y enviando éste de vuelta el resultado de dicha operación al cliente.

Hay distintos tipos de RPC, muchos de ellos estandarizados como pueden ser el RPC de Sun denominado ONC RPC (RFC 1057), el RPC de OSF denominado DCE/RPC y el Modelo de Objetos de Componentes Distribuidos de Microsoft DCOM, aunque ninguno de estos es compatible entre sí. La mayoría de ellos utilizan un lenguaje de descripción de interfaz (IDL) que define los métodos exportados por el servidor.

Hoy en día se está utilizando el XML como lenguaje para definir el IDL y el HTTP como protocolo de red, dando lugar a lo que se conoce como servicios web. Ejemplos de éstos pueden serSOAP o XML-RPC.

4.4 ACCESO A SISTEMAS DE ARCHIVOS

Los sistemas de archivos o ficheros (en inglés:filesystem), estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento (normalmente un disco duro de una computadora), que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. La mayoría de los sistemas operativos manejan su propio sistema de archivos.

Lo habitual es utilizar dispositivos de almacenamiento de datos que permiten el acceso a los datos como una cadena de bloques de un mismo tamaño, a veces llamados sectores, usualmente de 512 bytes de longitud (También denominados clústers). El software del sistema de archivos es responsable de la organización de estos sectores en archivos y directorios y mantiene un registro de qué sectores pertenecen a qué archivos y cuáles no han sido utilizados. En la práctica, un sistema de archivos también puede ser utilizado para acceder a datos generados dinámicamente, como los recibidos a través de una conexión de red (sin la intervención de un dispositivo de almacenamiento).

Los sistemas de archivos tradicionales proveen métodos para crear, mover, renombrar y eliminar tanto archivos como directorios, pero carecen de métodos para crear, por ejemplo, enlaces adicionales a un directorio o archivo (enlace duro en Unix) o renombrar enlaces padres (".." en Unix).

El acceso seguro a sistemas de archivos básicos puede estar basado en los esquemas de lista de control de acceso o capacidades. Las listas de control de acceso hace décadas que demostraron ser inseguras, por lo que los sistemas operativos experimentales utilizan el acceso por capacidades. Los sistemas operativos comerciales aún funcionan con listas de control de acceso.

La estructura de directorios suele ser jerárquica, ramificada o "en árbol", aunque en algún caso podría ser plana. En algunos sistemas de archivos los nombres de archivos son estructurados, con sintaxis especiales para extensiones de archivos y números de versión. En otros, los nombres de archivos son simplemente cadenas de texto y los metadatos de cada archivo son alojados separadamente.

En los sistemas de archivos jerárquicos, usualmente, se declara la ubicación precisa de un archivo con una cadena de texto llamada "ruta" —o path en inglés—. La nomenclatura para rutas varía ligeramente de sistema en sistema, pero mantienen por lo general una misma estructura. Una ruta viene dada por una sucesión de nombres de directorios y subdirectorios, ordenados jerárquicamente de izquierda a derecha y separados por algún carácter especial que suele ser una diagonal ('/') o diagonal invertida ('\') y puede terminar en el nombre de un archivo presente en la última rama de directorios especificada

4.4.1  ACCESO A FORMATOS DE DISCO (FAT-16/FAT-32/VFAT/NTFS/XTS/EXTFS)

sistema de archivos FAT16

El primer sistema de archivos en ser utilizado en un sistema operativo de Microsoft fue el sistema FAT, que utiliza una tabla de asignación de archivos. La tabla de asignación de archivos es en realidad un índice que crea una lista de contenidos del disco para grabar la ubicación de los archivos que éste posee. Ya que los bloques que conforman un archivo no siempre se almacenan en el disco en forma contigua (un fenómeno llamado fragmentación), la tabla de asignación permite que se mantenga la estructura del sistema de archivos mediante la creación de vínculos a los bloques que conforman el archivo. El sistema FAT es un sistema de 16 bits que permite la identificación de archivos por un nombre de hasta 8 caracteres y tres extensiones de caracteres. Es por esto que el sistema se denomina FAT16.

Para mejorar esto, la versión original de Windows 95 (que usa el sistema FAT16) se lanzó al mercado con una administración FAT mejorada en la forma del sistema VFAT (Virtual FAT [FAT Virtual]). VFAT es un sistema de 32 bits que permite nombres de archivos de hasta 255 caracteres de longitud. Sin embargo, los programadores tenían que asegurar una compatibilidad directa para que los entornos (DOS) de 16 bits aún pudieran acceder a estos archivos. Por ende, la solución fue asignar un nombre para cada sistema. Por esta razón se pueden usar nombres extensos de archivos en Windows 95 y, aún así, acceder a ellos en DOS.

El sistema de archivos FAT es un sistema de 16 bits. Esto implica que las direcciones de clúster no pueden ser mayores a 16 bits. El número máximo de clústers al que se puede hacer referencia con el sistema FAT es, por consiguiente, 216 (65536) clústers. Ahora bien, ya que un clúster se compone de un número fijo (4,8,16,32,...) de sectores de 512 bytes contiguos, el tamaño máximo de la partición FAT se puede determinar multiplicando el número de clústers por el tamaño de un clúster. Con clústers de 32Kb, el tamaño máximo de una partición es, por lo tanto, de 2GB.

Además, un archivo sólo puede ocupar un número integral de clústers. Esto significa que si un archivo ocupa varios clústers, el último solamente estará ocupado en forma parcial y no se podrá utilizar el espacio disponible. Como resultado, cuanto menor sea el tamaño del clúster, menor será el espacio desperdiciado. Se estima que un archivo desecha un promedio de medio clúster, lo cual significa que en una partición de 2 GB, se perderán 16KB por archivo.

Sistema de archivos FAT32

Aunque el VFAT era un sistema inteligente, no afrontaba las limitaciones de FAT16. Como resultado, surgió un nuevo sistema de archivos en Windows 95 OSR2 (el cual no sólo contaba con una mejor administración FAT como fue el caso de VFAT). Este sistema de archivos, denominado FAT32 utiliza valores de 32 bits para las entradas FAT. De hecho, sólo se utilizan 28 bits, ya que 4 bits se reservan para su uso en el futuro.

Cuando surgió el sistema de archivos FAT32, el máximo número de clústers por partición aumentó de 65535 a 268.435.455 (228-1). Por lo tanto, FAT32 permite particiones mucho más grandes (hasta 8 terabytes). Aunque en teoría, el tamaño máximo de una partición FAT32 es de 8 TB, Microsoft lo redujo, voluntariamente, a 32 GB en los sistemas 9x de Windows para promover NTFS (ref.:http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en;184006). Ya que una partición FAT32 puede contener muchos clústers más que una partición FAT16, es posible reducir significativamente el tamaño de los clústers y, así, limitar también el espacio desperdiciado del disco. Por ejemplo, con una partición de 2 GB, es posible usar clústers de 4KB con sistemas FAT32 (en lugar de clústers de 32KB con sistemas FAT16), que reducen el espacio desperdiciado por un factor de 8.

El intercambio radica en que FAT32 no es compatible con las versiones de Windows previas al OEM Service Release 2. Un sistema que arranque con una versión anterior simplemente no verá este tipo de particiones. 
Asimismo, las utilidades de administración de un disco de 16 bits, como ser versiones antiguas de Norton Utilities, ya no funcionarán correctamente. En términos de realización, el uso de un sistema FAT32 en lugar de un sistema FAT16 tendrá como resultado una leve mejora, de aproximadamente 5%, en el rendimiento.

Sistema de archivos NTFS

NTFS (del inglés New Technology File System) es un sistema de archivos de Windows NT incluido en las versiones de Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2008, Windows Vista y Windows 7. Está basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft usado en el sistema operativoOS/2, y también tiene ciertas influencias del formato de archivos HFS diseñado por Apple.

NTFS permite definir el tamaño del clúster, a partir de 512 bytes (tamaño mínimo de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.

Es un sistema adecuado para las particiones de gran tamaño requeridas en estaciones de trabajo de alto rendimiento y servidores puede manejar volúmenes de, teóricamente, hasta 2–1 clústeres. En la práctica, el máximo volumen NTFS soportado es de 2–1 clústeres (aproximadamente 16 TiB usando clústeres de 4KiB).

Su principal inconveniente es que necesita para sí mismo una buena cantidad de espacio en disco duro, por lo que no es recomendable su uso en discos con menos de 400 MiB libres.

Sistema de archivos XFS

XFS es un sistema de archivos de 64 bits con journaling de alto rendimiento creado por SGI (antiguamente Silicon Graphics Inc.) para su implementación de UNIXllamada IRIX. En mayo de 2000, SGI liberó XFS bajo una licencia de código abierto.

XFS se incorporó a Linux a partir de la versión 2.4.25, cuando Marcelo Tosatti (responsable de la rama 2.4) lo consideró lo suficientemente estable para incorporarlo en la rama principal de desarrollo del kernel. Los programas de instalación de las distribuciones de SuSE, Gentoo, Mandriva, Slackware, Fedora Core, Ubuntu yDebian ofrecen XFS como un sistema de archivos más. En FreeBSD el soporte para solo-lectura de XFS se añadió a partir de diciembre de 2005 y en junio de 2006 un soporte experimental de escritura fue incorporado a FreeBSD-7.0-CURRENT.

4.4.2 HERRAMIENTAS PARA EL ACCESO A FORMATOS DE DISCO

Durante la operación de formato de bajo nivel se establecen las pistas y los sectores de cada plato. La estructura es la siguiente:

• Pistas, varios miles de círculos concéntricos por cada plato del disco duro que pueden organizarse verticalmente en cilindros.
• Sector, varios cientos por pista. El tamaño individual suele ser de 512 bytes.
• Preámbulo, que contiene bits que indican el principio del sector y a continuación el número de cilindro y sector.
• Datos.
• ECC, que contiene información de recuperación para errores de lectura.Este campo es variable y dependerá del fabricante.

Particion de disco

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.

A toda partición se le da formato mediante un sistema de archivos como FAT, NTFS, 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) utilizan otro tipo de particiones llamada UDF (Universal Disc Format) Formato de Disco Universal por sus siglas en inglés. El cual permite agregar archivos y carpetas y es por ello que es usado por la mayoría de software de escritura por paquetes, conocidos como programas de grabación de unidades ópticas. Este sistema de archivos es obligatorio en las unidades de (DVD) pero también se admiten en algúnos (CD).

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.

4.5 EMULACION DEL SISTEMA OPERATIVO

En informática una máquina virtual es un software que emula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física". La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real.

Una característica esencial de las máquinas virtuales es que los procesos que ejecutan están limitados por los recursos y abstracciones proporcionados por ellas. Estos procesos no pueden escaparse de esta "computadora virtual".

Uno de los usos domésticos más extendidos de las máquinas virtuales es ejecutar sistemas operativos para "probarlos". De esta forma podemos ejecutar un sistema operativo que queramos probar (GNU/Linux, por ejemplo) desde nuestro sistema operativo habitual (Mac OS X por ejemplo) sin necesidad de instalarlo directamente en nuestra computadora y sin miedo a que se desconfigure el sistema operativo primario.

Las máquinas virtuales se pueden clasificar en dos grandes categorías según su funcionalidad y su grado de equivalencia a una verdadera máquina.

• Máquinas virtuales de sistema (en inglés System Virtual Machine)
• Máquinas virtuales de proceso (en inglés Process Virtual Machine)

Las máquinas virtuales de sistema, también llamadas máquinas virtuales de hardware, permiten a la máquina física subyacente multiplicarse entre varias máquinas virtuales, cada una ejecutando su propio sistema operativo. A la capa de software que permite la virtualización se la llama monitor de máquina virtual o hypervisor. Un monitor de máquina virtual puede ejecutarse o bien directamente sobre el hardware o bien sobre un sistema operativo ("host operating system").

4.5.1 EJECUCIÓN DE BINARIOS DE OTROS SISTEMAS OPERATIVOS.

Las máquinas virtuales también pueden actuar como emuladores de hardware, permitiendo que aplicaciones y sistemas operativos concebidos para otras arquitecturas de procesador se puedan ejecutar sobre un hardware que en teoría no soportan.

Algunas máquinas virtuales emulan hardware que sólo existe como una especificación.Por ejemplo:

• La máquina virtual P-Code que permitía a los programadores de Pascal crear aplicaciones que se ejecutasen sobre cualquier computadora con esta máquina virtual correctamente instalada.
• La máquina virtual de Java.
• La máquina virtual del entorno .NET.
• Open Firmware

Esta técnica permite que cualquier computadora pueda ejecutar software escrito para la máquina virtual. Sólo la máquina virtual en sí misma debe ser portada a cada una de las plataformas de hardware.

 

4.5.2 HERRAMIENTAS PARA LA EJECUCION DE BINARIOS

Los productos de software siguientes son capaces de virtualizar el hardware de modo que varios sistemas operativos puedan compartirlo.

• Adeos es una Capa de Abstracción de Hardware que puede ser cargado como un módulo del núcleo Linux. Esto permite la carga de un núcleo en tiempo real como módulo, al mismo tiempo que se ejecuta Linux, pero con una prioridad más alta.
• Denali utiliza la paravirtualización para proporcionar máquinas virtuales de alto rendimiento sobre procesadores x86.
• OKL4 utiliza el software libre L4 (micronúcleo) como un hypervisor para proporcionar una solución de virtualización de alto rendimiento para sistemas embebidos.
• OpenVZ para Linux
• Parallels
• QEMU puede emular una variedad de arquitecturas de CPU sobre muchas plataformas distintas.
• Virtual Iron
• Virtuozzo
• VMware
• Xen
• KVM

4.6 VIRTUALIZACION 

En Informática, virtualización es la creación -a través de software- de una versión virtual de algún recurso tecnológico, como puede ser una plataforma de hardware, un sistema operativo, un dispositivo de almacenamiento u otros recursos de red. En los ámbitos de habla inglesa, este término se suele conocer por elnumerónimo "v11n".

Dicho de otra manera, se refiere a la abstracción de los recursos de una computadora, llamada Hypervisor o VMM (Virtual Machine Monitor) que crea una capa de abstracción entre el hardware de la máquina física (host) y el sistema operativo de la máquina virtual (virtual machine, guest), dividiéndose el recurso en uno o más entornos de ejecución.

Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatro recursos principales de una computadora (CPU, Memoria, Almacenamiento y Conexiones de Red) y así podrá repartir dinámicamente dichos recursos entre todas las máquinas virtuales definidas en el computador central. Esto hace que se puedan tener varios ordenadores virtuales ejecutándose en el mismo ordenador físico.

Tal término es antiguo; se viene usando desde 1960, y ha sido aplicado a diferentes aspectos y ámbitos de la informática, desde sistemas computacionales completos, hasta capacidades o componentes individuales.

La virtualización se encarga de crear una interfaz externa que encapsula una implementación subyacente mediante la combinación de recursos en localizaciones físicas diferentes, o por medio de la simplificación del sistema de control. Un avanzado desarrollo de nuevas plataformas y tecnologías de virtualización ha hecho que en los últimos años se haya vuelto a prestar atención a este concepto.

La máquina virtual en general simula una plataforma de hardware autónoma incluyendo un sistema operativo completo que se ejecuta como si estuviera instalado. Típicamente varias máquinas virtuales operan en un computador central. Para que el sistema operativo “guest” funcione, la simulación debe ser lo suficientemente grande (siempre dependiendo del tipo de virtualización).

Existen diferentes formas de virtualización: es posible virtualizar el hardware de servidor, el software de servidor, virtualizar sesiones de usuario, virtualizar aplicaciones y también se pueden crear máquinas virtuales en una computadora de escritorio.

Entre los principales proveedores de software que han desarrollado tecnologías de virtualización integrales (que abarcan todas las instancias: servidor, aplicaciones, escritorio) se encuentran, por ejemplo VMware y Microsoft. Estas compañías han diseñado soluciones específicas para virtualización, como VMware Server y Windows Server 2008 Hyper-V para la virtualización de servidores. Si bien la virtualización no es un invento reciente, con la consolidación del modelo de la Computación en la nube, la virtualización ha pasado a ser uno de los componentes fundamentales, especialmente en lo que se denomina infraestructura de nube privada.

4.6.1 EMULACION DE HARDWARE

La virtualización de hardware es una técnica utilizada desde la década del 60, pero recientemente ha tomado nuevo impulso, en virtud de los últimos avances de los procesadores de Intel y AMD y también de la evolución de varias herramientas de software, muchas de ellas libres.

En este artículo analizaremos brevemente los conceptos principales relacionados con la virtualización de hardware, incluyendo las diversas alternativas existentes.

¿Qué es la virtualización?

El objetivo de la virtualización es la simulación de varias computadoras lógicas, a partir de una computadora real. Para ello existen varias técnicas, que van desde la virtualización del hardware (CPU, memoria y dispositivos) hasta la separación de los procesos utilizando un único kernel.

La virtualización nos permite, entre otras cosas:

• Alojar varios servidores en una única computadora física. Esto nos permite optimizar el uso de recursos (CPU, memoria, almacenamiento).
• Simplificar la realización de copias de respaldo (backup) y su restablecimiento. Todo un servidor virtual puede ser un único archivo.
• Migrar fácilmente servidores entre distintas computadoras.
• Incrementar la seguridad, utilizando servidores aislados para tareas diferentes.

A través de la virtualización podemos, por ejemplo, utilizar servidores virtuales para cada servicio que deseemos implementar en nuestra red, independientemente del hardware disponible. Estos servidores pueden ser administrados por personas distintas. Más adelante, al aumentar las necesidades, pueden añadirse nuevos servidores físicos y migrar los servidores virtuales existentes con un costo mínimo.

4.6.2 HERRAMIENTAS PARA LA EMULACIÓN DE HARDWARE

Virtualización asistida por Hardware son extensiones introducidas en la arquitectura de procesador x86 para facilitar las tareas de virtualización al software ejecutándose sobre el sistema. Si cuatro son los niveles de privilegio o "anillos" de ejecución en esta arquitectura, desde el cero o de mayor privilegio, que se destina a las operaciones del kernel de SO, al tres, con privilegios menores que es el utilizado por los procesos de usuario, en esta nueva arquitectura se introduce un anillo interior o ring -1 que será el que un hypervisor o Virtual Machine Monitor usará para aislar todas las capas superiores de software de las operaciones de virtualización.

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• AMD-V (anteriormente llamado Pacifica)
• ARM TrustZone
• Boston Circuits gCore (grid-on-chip) con núcleos 16 ARC 750D y módulo de virtualización de hardware Time-machine.
• Freescale PowerPC MPC8572 y MPC8641D
• IBM System/370, System/390 y mainframes ZSeries
• Intel VT (anteriormente llamado Vanderpool)
• SPARC de Sun Microsystems