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Apéndice A. Introducción a la creación de particiones

Nota

Este apéndice no se aplica necesariamente a arquitecturas diferentes a AMD64 e Intel 64. No obstante, los conceptos generales mencionados aquí pueden ser pertinentes.
Esta sección discute los conceptos básicos de disco, las estrategias de repartición de disco y el esquema de nombramiento de las particiones utilizado por los sistemas Linux, y otros temas relacionados.
Si le resultan cómodas las particiones de disco, puede consultar directamente Sección A.2, “Estrategias para la nueva partición del disco” para obtener más información sobre el proceso de liberar espacio en disco para preparar el sistema de cara a la instalación de Red Hat Enterprise Linux.

A.1. Conceptos básicos sobre el disco duro

Los discos duros cumplen una función muy sencilla — pueden contener datos y recuperarlos de manera segura si se lo pedimos.
Al discutir temas como la partición de discos es importante conocer el hardware subyacente. No obstante, la teoría es muy complicada y expansiva, únicamente los conceptos básicos se explicarán aquí. Este apéndice usa un set de diagramas simplificado de un controlador de disco para ayudar a explicar el proceso y la teoría detrás de las particiones.
Figura A.1, “Unidad de disco sin usar” muestra una unidad de disco nueva sin usar.
Unidad de disco sin usar

Figura A.1. Unidad de disco sin usar

A.1.1. Sistemas de archivos

Para almacenar datos en un controlador de disco, primero debe dar formato al controlador de disco. Al formatear (generalmente conocido como "Crear un sistema de archivos") se escribe información al controlador, creando la orden fuera del espacio vacío en un controlador sin formato.
Unidad de disco con un sistema de ficheros

Figura A.2. Unidad de disco con un sistema de ficheros

Tal y como implica Figura A.2, “Unidad de disco con un sistema de ficheros”, el orden que impone un sistema de archivos implica algunas desventajas:
  • Un pequeño porcentaje del espacio disponible del controlador sirve para almacenar los datos relativos al sistema de archivos y puede considerarse como sobrecarga.
  • Un sistema de archivos divide el espacio restante en segmentos pequeños. Para Linux, estos segmentos se conocen como bloques. [4]
Tenga en cuenta que no hay ningún sistema de archivos universal. Como muestra Figura A.3, “Unidad de disco duro con un sistema de ficheros diferente”, en una unidad de disco puede haber uno o varios sistemas de archivos distintos. Los distintos sistemas de archivos tienden a ser incompatibles; es decir, que posiblemente un sistema operativo que admita un sistema de archivos (o un grupo de tipos de sistema de archivos relacionados) no admita otro. Sin embargo, Red Hat Enterprise Linux, por ejemplo, es compatible con una gran variedad de sistemas de archivos (incluyendo muchos que comúnmente utilizan otros sistemas operativos), lo que facilita el intercambio de datos entre distintos sistemas de archivos.
Unidad de disco duro con un sistema de ficheros diferente

Figura A.3. Unidad de disco duro con un sistema de ficheros diferente

Escribir un sistema de archivos es apenas el primer paso. El objetivo de este proceso es realmente el de almacenar y recuperar datos. Observe la figura a continuación que muestra un disco de controlador después de que algunos datos han sido escritos eń él.
Unidad de disco duro con datos escritos

Figura A.4. Unidad de disco duro con datos escritos

Tal y como muestra Figura A.4, “Unidad de disco duro con datos escritos”, algunos de los bloques anteriormente vacíos ahora contienen datos. Sin embargo, con solo mirar esta imagen, no podemos determinar exactamente el número de archivos que contiene esta unidad. Es posible que solo haya un archivo o muchos, ya que todos ellos emplean al menos un bloque y algunos utilizan varios. Otro punto importante a tener en cuenta es que los bloques usados no tienen por qué estar ubicados juntos formando una región contigua; los bloques usados y los que están sin usar se pueden entremezclar. Esto se denomina fragmentación. La fragmentación puede ser clave a la hora de modificar el tamaño de una partición existente.
Con el paso del tiempo y el avance de las tecnologías relacionadas con el ordenador, también las unidades de disco han cambiado. En concreto, han cambiado de una forma específica -- los discos son más grandes. No grandes por tamaño, sino por capacidad. Y ha sido esta capacidad la que ha llevado a un cambio en la manera en que se utilizan los discos.

A.1.2. Particiones: Convertir un disco en muchos otros

Los controladores de discos pueden dividirse en particiones. Cada partición se puede acceder como si fuese un disco aparte. Esto se hace por medio de una tabla de particiones.
Hay varias razones para asignar espacio de disco en particiones de disco separadas, por ejemplo:
  • Separación lógica entre los datos del sistema operativo y los datos de usuario.
  • Capacidad para usar diferentes sistemas
  • Capacidad de ejecutar múltiples sistemas operativos en una máquina
Actualmente existen dos estándares de distribución de particiones para los discos duros físicos: el registro de arranque maestro (MBR) y la tabla de particiones GUID (GPT). MBR es un método más antiguo para realizar particiones de disco que se utiliza con equipos basados en BIOS. GPT es una distribución de particiones más moderna que forma parte de la Interfaz de firmware extensible unificada (UEFI). Esta sección y Sección A.1.3, “Particiones en el interior de particiones — Una introducción a las particiones extendidas.” describen principalmente el esquema de partición de disco registro de arranque maestro (MBR). Para obtener información sobre la distribución de partición de la tabla de particiones GUID (GPT), consulte Sección A.1.4, “Tabla de particiones GUID (GPT)”.

Nota

Aunque los diagramas de este capítulo muestran la tabla de particiones separada de la restante parte del disco, en realidad no es así. La tabla de particiones se guarda al comienzo del disco, antes de cualquier dato o sistema de ficheros. Sin embargo, para ser más claros la mantendremos separada.
Disco duro con tabla de particiones

Figura A.5. Disco duro con tabla de particiones

Tal y como muestra Figura A.5, “Disco duro con tabla de particiones”, la tabla de particiones se divide en cuatro secciones o cuatro particiones primarias. Una partición primaria es una partición en el disco duro que solo puede contener una unidad (o sección) lógica. Cada sección puede incluir la información necesaria para definir una única partición, lo que significa que la tabla de particiones no puede definir más de cuatro particiones.
Cada elemento de la tabla de las particiones contiene importantes características relativas a la partición:
  • Los puntos en el disco donde la partición empieza y termina.
  • Si la partición está "activa".
  • El tipo de partición.
Los puntos de inicio y fin definen el tamaño de la partición y su ubicación en el disco. Los cargadores de arranque de algunos sistemas operativos utilizan la marca "activa". Es decir, que se arranca el sistema operativo de la partición marcada como "activa".
El tipo es un número que identifica el uso previsto de la partición. Algunos sistemas operativos utilizan el tipo de partición para indicar un determinado tipo de sistema de archivos, para marcar que la partición está asociada a un sistema operativo en concreto, para señalar que la partición contiene un sistema operativo que se puede arrancar o alguna combinación de esas tres opciones.
Para ver un ejemplo de una unidad de disco con una sola partición, consulte Figura A.6, “Disco duro con una sola partición”.
Disco duro con una sola partición

Figura A.6. Disco duro con una sola partición

En muchos casos, hay una única partición que ocupa todo el disco, duplicando el método utilizado antes de particiones. La tabla de las particiones tiene una sola entrada utilizada, y apunta al inicio de la partición.
Hemos etiquetado esta partición como del tipo "DOS". Aunque solo se trata de uno de los varios tipos de particiones posibles que se enumeran en Tabla A.1, “Tipos de particiones”, resulta adecuado para el fin de este análisis.
Tabla A.1, “Tipos de particiones” contiene una lista de algunos tipos de particiones populares (y desconocidas), junto con sus valores numéricos hexadecimales.

Tabla A.1. Tipos de particiones

Tipo de partición Valor Tipo de partición Valor
Vacío 00 Novell Netware 386 65
FAT DOS de 12 bits 01 PIC/IX 75
Raíz de XENIX 02 MINIX antiguo 80
XENIX usr 03 Linux/MINUX 81
<=32M DOS de 16 bits 04 Intercambio de Linux 82
Ampliado 05 Linux nativo 83
>=32 DOS de 16 bits 06 Linux ampliado 85
OS/2 HPFS 07 Amoeba 93
AIX 08 Amoeba BBT 94
AIX de arranque 09 BSD/386 a5
Gestor de arranque OS/2 0a OpenBSD a6
FAT32 en Win95 0b NEXTSTEP a7
FAT32 en Win95 (LBA) 0c BSDI fs b7
FAT16 en Win95 (LBA) 0e Intercambio BSDI b8
Win95 Ampliado (LBA) 0f Syrinx c7
Venix 80286 40 CP/M db
Novell 51 acceso de DOS e1
Arranque del PReP 41 DOS R/O e3
GNU HURD 63 DOS secundario f2
Novell Netware 286 64 BBT ff

A.1.3. Particiones en el interior de particiones — Una introducción a las particiones extendidas.

En caso de que cuatro particiones no basten para cubrir sus necesidades, puede emplear particiones extendidas para crear más particiones. Para ello, debe establecer el tipo de una partición en "Extendida".
Una partición extendida es como una unidad de disco por derecho propio — posee su propia tabla de particiones que remite a una o más particiones (ahora llamadas particiones lógicas, en contraposición a las cuatro particiones primarias) contenidas en su totalidad en la propia partición extendida. Figura A.7, “Unidad de disco con partición extendida”, muestra una unidad de disco con una partición primaria y otra extendida que contiene dos particiones lógicas (junto con algo de espacio libre sin particiones).
Unidad de disco con partición extendida

Figura A.7. Unidad de disco con partición extendida

Como puede verse en esta figura, hay diferencia entre particiones lógicas y primarias — solo pueden existir cuatro particiones primarias, sin embargo, no hay ningún límite para el número de particiones lógicas que pueden existir. No obstante, debido a la forma en que se accede a las particiones en Linux, no es una buena idea intentar crear más de 12 particiones en el mismo disco duro.

A.1.4. Tabla de particiones GUID (GPT)

La tabla de particiones GUID (GPT) es un nuevo esquema de partición que se basa en el uso de identificadores únicos globales (GUID). GPT se desarrolló para acabar con las limitaciones de la tabla de particiones MBR, sobre todo con el espacio de almacenamiento máximo accesible limitado de un disco. A diferencia de MBR, que no puede acceder a espacio de almacenamiento superior a 2,2 terabytes, GPT se puede utilizar con discos duros mayores; el tamaño de disco accesible máximo es 2,2 zetabits. Además, de forma predeterminada, GPT permite crear hasta 128 particiones primarias. Esta cifra podría ampliarse asignando más espacio a la tabla de particiones.
Los discos GPT emplean el direccionamiento de bloques lógicos (LBA) y la distribución de la partición es la siguiente:
  • Para conservar la compatibilidad con los discos MBR, el primer sector (LBA 0) de GPT se reserva para datos de MBR y se denomina MBR protector.
  • El encabezado primario de GPT empieza por el segundo bloque lógico (LBA 1) del dispositivo. El encabezado contiene el GUID del disco, la ubicación de la tabla de particiones primaria, la ubicación del segundo encabezado de GPT, así como sumas de control CRC32 de sí mismo y la tabla de particiones primaria. También indica el número de entradas de particiones de la tabla.
  • La tabla de GPT primaria incluye, de forma predeterminada, 128 entradas de particiones, cada una con un tamaño de entrada de 128 bytes, su GUID de tipo de partición y un GUID de partición único.
  • La tabla secundaria de GPT es idéntica a la tabla de GPT primaria. Se utiliza principalmente como tabla de copia de seguridad para la recuperación en caso de que la tabla de particiones primaria esté dañada.
  • El encabezado de GPT secundario se encuentra en el último sector lógico del disco y se puede utilizar para recuperar la información de GPT en caso de que el encabezado primario esté dañado. Contiene el GUID del disco, la ubicación de la tabla de particiones secundaria y el encabezado primario de GPT, así como sumas de control CRC32 de sí mismo, la tabla de particiones secundaria y el número de posibles entradas de particiones.

Importante

Debe existir una partición de arranque BIOS para que el cargador de arranque se instale correctamente en un disco que contenga una GPT (tabla de particiones GUID). Esto incluye discos inicializados por Anaconda. Si el disco ya contiene una partición de arranque BIOS, puede reutilizarse.


[4] . A diferencia de nuestra ilustración, los bloques son en realidad consistentes en tamaño. Tenga en cuenta que una unidad de disco promedio contiene miles de bloques. El cuadro está simplificado para los fines de esta discusión.