💾 SOFTWARE 2 - EETP 468 - 2026

Organización del
Almacenamiento

Descubrí cómo los sistemas operativos organizan, nombran y acceden a los datos dentro de un disco. Desde la raíz hasta el último archivo.

01 ¿Qué es un filesystem? 02 Árbol de directorios 03 Conceptos clave 04 Tipos de filesystem 05 Journaling 06 Comparación 07 Actividad
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¿Qué es un sistema de archivos?

🗄️ Definición

Un sistema de archivos (filesystem) es la estructura lógica que define cómo se organizan, nombran y acceden los datos dentro de un medio de almacenamiento.

❓ ¿Por qué existe?

Sin un sistema de archivos, el disco sería solo una secuencia lineal de bits sin organización. El filesystem le da sentido a esa masa de datos.

📋 ¿Qué hace el SO?

El sistema operativo usa el filesystem para saber dónde empieza y termina cada archivo, qué nombre tiene, quién puede accederlo y cuándo fue modificado.

💡 Analogía

Pensalo como el índice de un libro enorme: sin índice, tendrías que leer todo el libro para encontrar una sola palabra. El filesystem es ese índice.

💡 Concepto clave
El sistema de archivos no guarda los datos en sí mismo: guarda el mapa que dice dónde están los datos en el disco y cómo se llaman.
// 02

La jerarquía: árbol de directorios

La metáfora fundamental es el árbol invertido. Hay un único nodo raíz del que cuelgan todos los demás elementos: directorios y archivos.

🐧 Linux / macOS

La raíz es / (barra). Todo el sistema —discos, dispositivos, usuarios— cuelga de ese único punto.

🪟 Windows

Cada unidad tiene su propia raíz: C:\, D:\, etc. No existe una raíz única global.

// Ejemplo en Linux

/
├── home/
│ └── alumno/
│ ├── documentos/
│ │ └── tesis.docx
│ └── fotos/
│ └── vacaciones.jpg
├── etc/
│ └── hosts
└── var/
└── log/

// Ejemplo en Windows

C:\
├── Users\
│ └── Alumno\
│ ├── Documents\
│ └── Pictures\
├── Program Files\
└── Windows\
⚠️ Atención
En Linux, todo es un archivo: los dispositivos USB, la pantalla, el teclado... todos aparecen como archivos dentro del árbol de directorios bajo /dev/.
// 03

Conceptos clave

01

Ruta absoluta vs. ruta relativa

La ruta absoluta especifica la ubicación completa desde la raíz. Ejemplo: C:\Users\Alumno\Documents\tarea.docx.
La ruta relativa la especifica desde donde estás parado. Si ya estás en C:\Users\Alumno, la ruta relativa al mismo archivo es Documents\tarea.docx.

02

Metadatos de un archivo

Cada archivo tiene metadatos: información sobre el archivo que no es el contenido en sí. Incluyen nombre, extensión, tamaño, fechas de creación/modificación/acceso, y permisos (quién puede leer, escribir o ejecutar).

03

Inodos (sistemas Unix/Linux)

En Linux, cada archivo tiene asociado un inodo: una estructura que almacena los metadatos y los punteros a los bloques del disco donde están los datos reales. El nombre del archivo no está en el inodo sino en el directorio. Esto permite que un mismo archivo tenga múltiples nombres (hard links).

04

Fragmentación

Cuando se crean, modifican y eliminan archivos repetidamente, el sistema puede no encontrar espacio contiguo y divide el archivo en fragmentos dispersos por el disco. En HDD esto reduce el rendimiento porque la cabeza lectora debe moverse físicamente. En SSD, la fragmentación no impacta igual porque el acceso es aleatorio y uniforme.

✅ Para recordar
La desfragmentación solo tiene sentido en discos magnéticos (HDD). Desfragmentar un SSD es innecesario y puede acortar su vida útil.
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Tipos de sistemas de archivos

Cada sistema de archivos tiene sus propias reglas. Cliqueá en cada uno para ver los detalles.

💾
FAT32 Clásico
File Allocation Table — compatible con casi todo
▼
Origen
Microsoft, 1977 (actualizado sucesivamente)
Límite de archivo
Máximo 4 GB por archivo
Límite de partición
Hasta 8 TB
Journaling
✗ No tiene
⚠️ Limitación clave
No podés guardar archivos de más de 4 GB. Eso significa que una película en alta definición o un backup grande no entra. Esta es su mayor desventaja.

Se usa principalmente en memorias USB y tarjetas SD por su compatibilidad universal con cualquier dispositivo.

📦
exFAT USB / SD
Extended FAT — sucesor moderno del FAT32
▼
Origen
Microsoft, diseñado para medios extraíbles
Límite de archivo
Sin límite práctico (≫ 4 GB)
Compatibilidad
Windows, macOS y Linux modernos
Journaling
✗ No tiene

Ideal para memorias USB y tarjetas SD que necesitan manejar archivos grandes (videos 4K, backups). Es el formato recomendado para medios extraíbles modernos.

🪟
NTFS Windows
New Technology File System — el estándar de Windows
▼
Desde
Windows NT (1993) en adelante
Tamaño de archivo
✓ Prácticamente ilimitado
Journaling
✓ Sí tiene
Permisos / cifrado
✓ Control avanzado (EFS)
💡 Extra
macOS puede leer discos NTFS sin problema, pero para escribir necesita drivers adicionales. Linux soporta NTFS con buena compatibilidad hoy en día.

Soporta compresión y cifrado a nivel de sistema de archivos, nombres de archivo largos y unicode. Es el filesystem del disco interno en Windows.

🐧
ext4 Linux
Fourth Extended Filesystem — el estándar de Linux
▼
Volumen máximo
Hasta 1 exabyte
Archivo máximo
Hasta 16 TB
Journaling
✓ Sí tiene
Fragmentación
Reducida (extent-based storage)

Usa extent-based storage: reserva bloques contiguos de antemano para cada archivo, reduciendo la fragmentación. Es robusto, rápido y muy maduro. El filesystem más usado en servidores Linux.

🍎
APFS macOS / iOS
Apple File System — optimizado para SSD
▼
Introducido
Apple, 2017
Optimizado para
SSD y almacenamiento flash
Clonación instantánea
✓ Copy-on-write
Cifrado
✓ Nativo y fuerte
🔮 Dato interesante
APFS puede clonar un archivo instantáneamente sin duplicar los datos. Si copiás un video de 10 GB dentro del mismo disco, no usa 20 GB: ambas versiones comparten los mismos bloques hasta que una cambia (copy-on-write).

Permite múltiples volúmenes dentro de un mismo contenedor compartiendo el espacio disponible, y soporta snapshots del sistema completo.

🌳
Btrfs Linux moderno
B-tree Filesystem — el próximo estándar de Linux
▼
Snapshots
✓ Nativos y eficientes
RAID integrado
✓ Sin software extra
Checksums de datos
✓ Detecta corrupción silenciosa
Compresión
✓ Transparente

Por defecto en openSUSE y Fedora. Su característica más valiosa es la detección de corrupción silenciosa: verifica que los datos leídos son exactamente los que se escribieron.

🏢
ZFS Empresarial
Zettabyte File System — grado empresarial
▼
Origen
Sun Microsystems (hoy Oracle)
Integridad de datos
✓ Checksums en cada bloque
RAID-Z
✓ Redundancia integrada
Deduplicación
✓ Elimina duplicados
💡 Uso real
ZFS es el filesystem preferido para servidores de almacenamiento crítico: bancos, hospitales, centros de datos. Combina volumen lógico y sistema de archivos en una sola solución.

Ofrece compresión, snapshots, clonado y una garantía de que los datos que guardaste son exactamente los que recuperás, gracias al checksum en cada bloque de datos.

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¿Qué es el journaling?

📓 El diario de operaciones

Antes de realizar cualquier escritura en disco, el sistema registra en un "journal" (diario) exactamente qué va a hacer. Es un log previo a la acción.

🔌 ¿Qué pasa si se corta la luz?

Si el sistema falla en medio de una escritura, al reiniciar revisa el journal y puede completar o deshacer la operación incompleta, evitando corrupción de datos.

🎮 Analogía con videojuegos
El journaling es similar a los puntos de guardado automático en un videojuego: si el juego se cierra inesperadamente, podés retomar desde el último checkpoint sin perder todo el progreso.
⚠️ Sin journaling
Filesystems como FAT32 y exFAT no tienen journaling. Si se desconecta una memoria USB mientras se está escribiendo, los datos pueden quedar corruptos o el directorio puede corromperse permanentemente.
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Comparación de filesystems

Filesystem Sistema Operativo Journaling Tamaño máx. archivo Uso típico
FAT32 Todos ✗ No 4 GB USB, SD (compatibilidad)
exFAT Todos ✗ No Sin límite práctico USB, SD (archivos grandes)
NTFS Windows ✓ Sí Sin límite práctico Disco interno Windows
ext4 Linux ✓ Sí 16 TB Disco interno Linux
APFS macOS / iOS ✓ Sí (CoW) Sin límite práctico Mac, iPhone, iPad
Btrfs Linux ✓ Sí (CoW) 16 EB Workstations, desktops Linux
ZFS Linux / BSD ✓ Sí (CoW) 16 EB Servidores empresariales

EB = exabyte (1.000.000 TB) · CoW = Copy-on-Write

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Actividad de Repaso

Respondé las preguntas para comprobar lo que aprendiste. Cliqueá una opción para ver si es correcta.

P1 ¿Cuál es la función principal de un sistema de archivos (filesystem)?
A Comprimir los archivos para que ocupen menos espacio
B Definir cómo se organizan, nombran y acceden los datos en el almacenamiento
C Conectar el disco rígido con la placa madre
D Formatear el disco cuando hay errores
✔ ¡Correcto! El filesystem es la estructura lógica que le da organización al disco: sin él, sería solo una secuencia de bits sin sentido.
✖ Incorrecto. La respuesta es B. El filesystem define cómo se organizan, nombran y acceden los datos. Sin él, el disco sería solo una secuencia de bits sin organización.
P2 Querés copiar un archivo de video de 6 GB a una memoria USB formateada en FAT32. ¿Qué va a pasar?
A El archivo se copia sin problemas
B El archivo se comprime automáticamente para entrar
C El sistema mostrará un error porque FAT32 no permite archivos mayores a 4 GB
D El archivo se divide automáticamente en partes
✔ ¡Exacto! FAT32 tiene un límite de 4 GB por archivo. Cualquier archivo más grande da error. La solución es reformatear la USB en exFAT o NTFS.
✖ Incorrecto. FAT32 tiene un límite duro de 4 GB por archivo. Un video de 6 GB dará error al copiarse. Habría que reformatear la USB en exFAT.
P3 ¿Por qué la fragmentación es un problema en HDDs pero no en SSDs?
A Porque los SSDs tienen más espacio disponible
B Porque en HDD la cabeza lectora debe moverse físicamente entre fragmentos, mientras que en SSD el acceso es uniforme sin partes móviles
C Porque los SSDs se desfragmentan solos automáticamente
D Porque los HDDs no pueden almacenar archivos grandes
✔ ¡Muy bien! El HDD tiene una cabeza lectora mecánica que tarda tiempo en moverse (seek time). Los SSD no tienen partes móviles: acceden a cualquier sector en el mismo tiempo.
✖ Incorrecto. La clave es mecánica: el HDD tiene una cabeza lectora que debe posicionarse físicamente en cada fragmento del archivo. El SSD no tiene partes móviles, así que el acceso aleatorio es igual de rápido que el secuencial.
P4 ¿Qué es el journaling en un sistema de archivos?
A Un sistema de compresión automática de archivos antiguos
B Un registro de los usuarios que acceden al sistema
C Un registro previo de las operaciones de escritura que permite recuperarse de fallas sin corrupción de datos
D Una copia de seguridad automática de todos los archivos
✔ ¡Correcto! El journaling registra qué va a hacer antes de hacerlo. Si falla a mitad de camino, al reiniciar puede completar o deshacer la operación sin corrupción.
✖ Incorrecto. El journaling es un mecanismo de seguridad: antes de escribir, registra la intención en un "diario". Si falla algo, ese diario permite recuperarse. No es un backup ni un log de usuarios.
P5 En Linux, ¿qué es un inodo?
A El nombre del archivo dentro del directorio
B El contenido del archivo almacenado en disco
C Una estructura que guarda los metadatos del archivo y los punteros a sus bloques de datos
D Una partición especial del disco reservada para el sistema operativo
✔ ¡Exacto! El inodo guarda los metadatos (permisos, fechas, tamaño) y los punteros a donde están los datos reales. Curiosamente, el nombre del archivo NO está en el inodo sino en el directorio.
✖ Incorrecto. El inodo es una estructura de datos que almacena los metadatos (tamaño, fechas, permisos) y los punteros a los bloques donde están los datos. El nombre del archivo está en el directorio, no en el inodo.