Sistemas de Ficheros y Copias de Seguridad

1. Sistemas de ficheros

Un disco solo sabe guardar bloques de bytes numerados. El sistema de ficheros es la organización que el sistema operativo impone sobre esos bloques para que existan ficheros con nombre, carpetas, fechas, permisos y un índice que dice dónde está cada cosa.

Conceptos

• Bloque o clúster: unidad mínima de asignación. Un fichero de 1 byte ocupa un bloque entero (espacio desperdiciado o slack).
• Metadatos: información sobre el fichero. En Linux el inodo guarda todo menos el nombre, que está en el directorio.
• Journaling: registro de las operaciones pendientes para recuperar la coherencia tras un corte (NTFS, ext4, XFS).
• Copy-on-write: nunca sobrescribe datos en su sitio; permite instantáneas instantáneas (Btrfs, ZFS, APFS, ReFS).
• Fragmentación: un fichero repartido en bloques no contiguos; ralentiza los discos mecánicos, apenas afecta a los SSD.

Comparativa

2. Estructura de directorios

Linux tiene un único árbol que empieza en la raíz /, organizado según el estándar FHS (Filesystem Hierarchy Standard); los discos se «cuelgan» de cualquier carpeta. Windows asigna una letra a cada unidad (C:, D:) y cada una tiene su propio árbol.

Rutas y enlaces

• Ruta absoluta: desde la raíz. /home/ana/docs/informe.odt · C:\Users\Ana\Documents\informe.docx
• Ruta relativa: desde el directorio actual. docs/informe.odt, ../fotos (.. es el padre y . el actual); ~ es tu carpeta personal.
• Enlace simbólico: un acceso directo que apunta a otra ruta (ln -s destino enlace, mklink /D enlace destino).
• Enlace duro (solo en el mismo sistema de ficheros): otro nombre para el mismo inodo; el fichero existe mientras quede algún nombre.
• Linux distingue mayúsculas (Informe.txt ≠ informe.txt); Windows no.

3. Gestionar ficheros: buscar, ocupar y comprimir

1find /home -name "*.pdf" -size +10M          # PDF de más de 10 MB
2find /var/log -mtime -1 -type f                # modificados en las últimas 24 h
3find . -name "*.tmp" -delete                   # borrar temporales
4grep -rn "password" /etc 2>/dev/null           # buscar texto dentro de ficheros
5locate informe.odt                             # búsqueda rápida en un índice (updatedb)
6
7df -h                                          # espacio libre de cada sistema de ficheros
8du -sh /home/*                                 # lo que ocupa cada carpeta
9du -ah /var | sort -rh | head                  # los 10 elementos más grandes
10
11tar -czvf copia.tar.gz proyecto/               # empaquetar y comprimir (gzip)
12tar -xzvf copia.tar.gz -C /tmp                 # extraer en /tmp
13zip -r proyecto.zip proyecto/ && unzip -l proyecto.zip

1Get-ChildItem C:\Users -Recurse -Filter *.pdf | Where-Object Length -gt 10MB
2Select-String -Path C:\logs\*.log -Pattern "ERROR"
3Get-PSDrive -PSProvider FileSystem                     # espacio por unidad
4Compress-Archive -Path .\proyecto -DestinationPath proyecto.zip
5Expand-Archive proyecto.zip -DestinationPath C:\temp
6
7# Símbolo del sistema
8dir /s *.pdf
9robocopy C:\datos E:\copia /MIR /R:2 /W:5 /LOG:copia.log   # copia espejo robusta

4. Montar y desmontar sistemas de ficheros

Montar es asociar un sistema de ficheros a una carpeta (punto de montaje) o a una letra de unidad para poder usarlo. Desmontar asegura que se escribe todo lo pendiente antes de retirar el dispositivo («Quitar hardware de forma segura»).

1lsblk -f                                   # ver dispositivos, UUID y montajes
2sudo mkdir -p /datos
3sudo mount /dev/sdb1 /datos                 # montar
4sudo umount /datos                          # desmontar ("target is busy" = algo lo está usando: lsof +D /datos)
5
6# Montaje permanente: /etc/fstab (mejor con UUID, que no cambia si se reordenan los discos)
7# <dispositivo>                            <punto>  <tipo>  <opciones>        <dump> <fsck>
8UUID=3f9c2b1e-8a4d-4c6e-9b1a-2d7e5f6a8b90  /datos   ext4    defaults,noatime  0      2
9UUID=7A3C-12F4                             /boot/efi vfat   umask=0077        0      1
10//servidor/compartida  /mnt/red  cifs  credentials=/root/.smb,uid=1000  0  0
11
12sudo mount -a                               # probar fstab sin reiniciar (un error puede impedir arrancar)

En Windows, Administración de discos permite cambiar letras o montar una partición en una carpeta vacía de un volumen NTFS, y net use Z: \\servidor\compartida conecta una unidad de red.

5. Almacenamiento redundante: RAID, LVM, NAS y SAN

Los discos fallan. Un RAID (Redundant Array of Independent Disks) combina varios discos para ganar rendimiento, tolerancia a fallos o ambas cosas.

• RAID por hardware: una controladora dedicada (con batería de caché). Por software: mdadm en Linux, Espacios de almacenamiento en Windows, ZFS/Btrfs.
• Hot spare: disco de reserva que entra automáticamente cuando otro falla.
• LVM (Linux): agrupa discos físicos (PV) en un grupo de volúmenes (VG) del que se crean volúmenes lógicos (LV) que se pueden ampliar en caliente.
• NAS: servidor de ficheros en red (Synology, QNAP, TrueNAS) accesible por SMB/NFS. SAN: red dedicada que ofrece discos por bloques (iSCSI, Fibre Channel) a los servidores.

1# RAID 1 por software con mdadm
2sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc
3cat /proc/mdstat                          # estado y sincronización
4
5# LVM: ampliar /home con un disco nuevo
6sudo pvcreate /dev/sdd
7sudo vgextend vg_datos /dev/sdd
8sudo lvextend -r -L +100G /dev/vg_datos/home   # -r amplía también el sistema de ficheros

6. Copias de seguridad

Tipos de copia

Buenas prácticas

• Regla 3-2-1: 3 copias de los datos, en 2 soportes distintos y 1 fuera de la oficina (o en la nube). Hoy se añade «1 inmutable u offline» contra el ransomware.
• RPO (cuántos datos puedo perder: define la frecuencia) y RTO (cuánto tiempo puedo estar parado: define el método).
• Automatizar las copias y comprobarlas: una copia que nunca se ha restaurado no está probada.
• Cifrar las copias que salen de la empresa y documentar el procedimiento de restauración.

1# rsync: sincroniza solo lo que cambia (ideal para copias diarias)
2rsync -av --delete /home/ /mnt/copias/home/
3
4# Copia completa comprimida con fecha
5tar -czf /mnt/copias/etc-$(date +%F).tar.gz /etc
6
7# Programar con cron (crontab -e): todos los días a las 2:30
830 2 * * * rsync -a --delete /srv/datos/ /mnt/copias/datos/ >> /var/log/copia.log 2>&1
9
10# Otras herramientas: Timeshift (instantáneas del sistema), Déjà Dup, BorgBackup, restic
11# Windows: Historial de archivos, Copias de seguridad de Windows, wbadmin, Veeam Agent
12wbadmin start backup -backupTarget:E: -include:C: -allCritical -quiet

Además de copiar ficheros se pueden crear imágenes de disco completas (Clonezilla, Macrium Reflect) para restaurar un equipo entero o desplegar la misma instalación en muchos.

7. Integridad de los datos y mantenimiento

8. Ejercicios