GNU/Linux. Particiones y Volúmenes

Muy buenas lector. Esta página forma parte de la serie de introducción a Linux que te acabo de enlazar. Si ya has leído la partes más introductorias relativos GNU/Linux, las distribuciones o los entornos de escritorio, aquí ya empezarás a conocer cositas más interesantes relativos a la administración del sistema.

Dada la naturaleza genérica de esta página, verás que muchos de los temas que verás aquí tienes desarrollados más en profundidad en posts específicos que te iré enlazando. Pero vayamos por partes y pongamos un poco de estructura al tema.

Tabla de contenidos:

Esquema de particiones. MBR y GPT
Administrador de volúmenes LVM
Cifrado de disco LUKS
Esto continua

Esquema de Particiones. MBR y GPT

Imagino que probablemente ya conoces el concepto de particiones. Si no solo debes quedarte con la idea de que son volúmenes, dentro de un mismo disco físico, de modo que, a nivel lógico, son visto como unidades totalmente independientes. Esto significa que un sistema operativo interpreta cada partición como una unidad independiente.

Las particiones se generan segun un esquema o tabla de particiones, que a muy grandes rasgos, es como una especie de índice que determina la sección que ocupa cada partición en una misma unidad.

Los dos esquemas de particiones más habituales actualmente son MBR o Master Boot Record, y GPT GUID Partition Table.

MBR o Master Boot Record

MBR apareció en 1983 de la mano de IBM, y pese a si antiguedad, sigue estando aún muy extendido a día de hoy, aunque la aparición del estándar UEFI como sustituto de BIOS, trajo consigo la popularización de GPT, sobretodo en los dispositivos y sistemas operativos mas modernos.

MBR soporta un maximo de 4 particiones primarias, pero generalmente si se necesitan más, lo que se suele hacer es crear una particion como extendida, dentro de la cual pueden haber un numero indeterminado de particiones lógicas. Además, otra de las limitaciones de MBR es que solo permite direccionar un maximo de 2 TB de espacio.

Pese a su antiguedad, es muy probable que muchos de los dispositivos que tengas por casa aun utilizen MBR como esquema de particiones, sobretodo por temas de compatibilidad.

GPT o Guid Partition Table

GPT apareció con la popularización de la tecnología UEFI como sustituto de la BIOS tradicional (de hecho GPT forma parte de estándar UEFI), y soluciona gran parte de las limitaciones de MBR, como el límite en el numero de particiones primarias.

De entrada, en GNU/Linux, GPT soprota un máximo de 256 particiones primarias, a la vez que el tamaño maximo direccionable es de 2,2 ZiB, por lo que a efectos prácticos se puede afirmar que desaparece cualquier limitación en ese sentido

Aparte de todas esas ventajas comentadas, en GPT se asigna un numero identificador unico en cada partición y medio de almacenamiento, y se utilizan sumas de verificación para garantizar la integridad de la cabecera, y poder detectar rapidamente cualquier problema a nivel de sectores defectuosos.

Entre otras ventajas tambien esta el hecho de que GPT ofrece redundancia

¿Como Se Genera el Esquema de Particiones en GNU/Linux?

El esquema de particiones utilizado se selecciona normalmente en el momento de quemar la imagen ISO en un medio USB. En GNU/Linux puedes trabajar con uno u otro indistintamente, pero si tu equipo es relativamente moderno, lo más recomendable es que te decantes por GPT.

Una de la aplicaciones mas populares para la creación de medios de instalación es Rufus (por ahora disponible para Windows), y si que te deja escojer si quieres utilizar MBR o GPT, pero de forma predeterminada, almenos por ahora, te deja seleccionada la opción de MBR.

Algunas herramientas es posible que no lo pidan, y por temas de compatibilidad directamente te preparen los medios para instalar el sistema utilizando MBR, por lo que es importante escoger bién la aplicación utilizada para ello.

Independientemente del esquema utilizado, el asistente de instalación de la mayoría de distribuciones normalmente crea por defecto una tabla de particiones consistente en una partición primaria en la que instalará el sistema operativo, y una partición lógica reservada para el área de intercambio.

Lo más común en el caso de GNU/Linux es crear una particion primaria en la que se instala el sistema operativo, y una partición lógica para el área de intercambio o Swap, aunque se lo deseas también puedes personalizar la tabla de particiones de acuerdo a tus necesidades, creando particiones adicionales o redimensionando las existentes.

Si vienes de Windows, probablemente estás acostumbrado a la nomenclatura basada en letras para distinguir entre los diferentes volúmenes que son detectados por el sistema (tanto particiones, como unidades físicas independientes).

Así, tenemos a la unidad C, que es la partición donde se encuentra instalado el sistema operativo, y a las unidades D, E, F y sucesivas, que serían otras particiones del mismo disco, o bien de otra unidad conectada al equipo.

En GNU/Linux no existe esa nomenclatura. El sistema operativo nace del directorio raíz, representado como /, mientras que el resto de directorios derivan todos de la raíz, independeintemente de que se encuentren en una partición diferente de donde esta la raíz.

Aqui tienes un ejemplo de como podrías representar 3 particiones en una instalación tipica, en la que, además de la partición del sistema operativo y la de intercambio, de decide utilizar una particion separada para el directorio /home.

/                ext4
/swap            intercambio
/home            ext4

Si quieres profundizar más en todo esto, o conocer de forma práctica como crear o editar particiones, formatear un volumen o partición, etc., te recomiendo la lectura de estos dos posts:

Administrador de Volúmenes LVM

LVM viene de Logical Volume Manager. Se trata de un gestor de volúmenes lógicos, que se podría decir que actúa a modo de capa de abstracción entre las unidades físicas de almacenamiento y los sistemas de archivos.

Al actuar como capa de abstracción, permite una flexibilidad impensable frente al esquema de particionado tradicional, permitiendo redimensionar las particiones o volúmenes lógicos sin necesidad de tener en cuenta consideraciones de espacio, o incluso combinar volumenes de unidades físicas diferentes, en un mismo volúmen lógico. Y todo eso en caliente, sin necesidad de realizar paradas de servicio.

LVM se compone básicamente de tres tipos de volúmenes:

Volúmen físicos o PV. Son los elementos que aporta el espacio real de almacenamiento al conjunto LVM. El propio disco del sistema, una partición MBR o GPT, un disco duro externo, una memória USB, o una tarjeta SD, todos ellos son diferentes ejemplos de PV.
Grupo de voúmenes o VG. Es un agrupación de diferentes volúmenes físicos o PVs, y a la vez constituye la caja para los diferentes volúmenes lógicos o LVs. Un VG puede crecer en especio por el simple hecho de añadir un nuevo PV (por ejempplo un disco duro secundario) dentro del grupo.
Volúmenes lógicos o LV. Vendrían a ser el equivalente a las particiones tradicionales, pero dentro de un VG. Son los volúmenes que reconocerá el sistema a nuvel lógico, y que por lo tanto se podrán utilizar para contener un sistema de archivos. Todo LV debe egistir dentro de un VG.

LVM vendría a complementar a los esquemas tradicionales de particionado, y muchas distribuciones lo ofrecen como opción en el propio asistende de instalación, aunque algunas, como Fedora u openSUSE, ya se han lanzado a ofrecerlo como opción por defecto, ya que ofrece multiples ventajas frente a los esquemas tradicionales.

A continuación te dejo un enlace que te puede venir muy bien para profundizar más en LVM:

LVM para torpes (I) – Inittab.org

Cifrado de Disco LUKS

LUKS viene de Linux Unified Ley Setup, y es una especificación de cifrado a nivel de bloque, asociada muy comúnmente al gestor de volúmenet LVM. La implementación de referencia funciona en Linux, y utiliza el módulo del kernel dm-crypt como interfaz de cifrado.

Al estar integrado en el propio kernel, el rendimiento que proporciona LUKS a la hora de cifrar y descifrar datos es mucho más elevado que utilizando herramientas de terceros como puedan ser VeraCrypt.

La mayoría de las distribuciones ya ofrecen la opción de cifrado de disco completo mediante LUKS an el propio asistente de instalación. Al activar esta opción, tan solo debes especificar una clave para descifrar el disco, que es la que el sistema te solicitará antes de arrancar el sistema operativo. Aunque lo más recomendable es habilitarlo en el mismo proceso de instalación, también puedes habilitarlo a posteriori.

LUKS ha acabado remplazando casi por completo al sistema de cifrado eCryptfs, ahora ya más en desuso. Este, a diferencia de LUKS, funciona a nivel de sistema de archivos, en vez de a nivel de bloque, y se solía ofrecer como opción en los asistentes de instalación de la mayoría de distribuciones para cifrar el directorio personal /home.

Esto Continua

Para terminar, y como indico al principio, esta pagina forma parte de la serie de introducción a Linux que he enlazado al inicio, y que sirve de punto de partida para todo el contenido relacionado con GNU/Linux que hay y habrá en el blog. A continuación iré enlazando el resto de paginas, a medida que las vaya teniendo preparadas.

Espero que lo disfrutes:)