Mecanismo de recuperación en caso de falla
Recuperación
Los archivos y directorios se mantienen tanto en memoria principal como en disco, y debe tener. Se cuidado para que los fallos del sistema no provoquen una pérdida de datos o una incoherencia en los mismos.
Comprobación de coherencia.
Como hemos explicado en la Sección 11.3, parte de la información de directorios se almacena en la memoria principal (o en caché) para acelerar el acceso. La información de directorios en11a memoria principal está, generalmente, más actualizada que la correspondiente información en el disco, porque la información de directorios almacenada en caché no se escribe necesariamente en el disco nada más producirse la actualización.
Considere, entonces, el posible ejemplo de un fallo de la computadora. El contenido de la caché y de los búferes, así como de las operaciones de E/S que se estuvieran realizando en ese momento, pueden perderse, y con él se perderán los cambios realizados en los directorios correspondientes a los archivos abiertos. Dicho suceso puede dejar el sistema de archivos en un estado incoherente. El estado real de algunos archivos no será el que se describe en la estructura de directorios.
Con frecuencia, suele ejecutarse un programa especial durante el reinicio para comprobar las posibles incoherencias del disco y corregidas.
El comprobador de coherencia (un programa del sistema tal como fsck en UNIX o chkdsk en MS-DOS), compara los datos de la estructura de directorios con los bloques de datos del disco y trata de corregir todas las incoherencias que detecte. Los algoritmos de asignación y de gestión del espacio libre dictan los tipos de problemas que el comprobador puede tratar de detectar y dictan también el grado de éxito que el comprobador puede tener en esta tarea. Por ejemplo, si se utiliza un sistema de asignación enlazada y existe un enlace entre cada bloque y el siguiente, puede reconstruirse el archivo completo a partir de los bloques de datos y volver a crear la estructura de directorios. Por el contrario, la pérdida de una entrada de directorio en un sistema de asignación indexada puede ser desastrosa, porque los bloques de datos no tienen ningún conocimiento acerca de los demás bloques de datos del archivo. Por esta razón, UNIX almacena en caché las entradas de directorio para las lecturas, pero todas las escrituras de datos que provoquen algún cambio en la asignación de espacio o en algún otro tipo de metadato se realizan síncronamente, antes de escribir los correspondientes bloques de datos. Por supuesto, también pueden aparecer problemas si se interrumpe una escritura síncrona debido a un fallo catastrófico.
La perdida de la información es uno de los factores que se le debe de dar mayor importancia, por la sencilla razón de que al perder información se puede perder lo que no nos podemos imaginar en cuanto a la misma y ocasionar perdidas hasta hablar de una gran cantidad de dinero. Para solucionar este o estos problemas todo sistema operativo cuenta con al menos una herramienta de software que nos permite recuperar información perdida hasta cierta medida, esto obedece de acuerdo al daño causado o los daños. Si el sistema no cuenta con la herramienta necesaria, deberá adquirirse el software apropiado de algún fabricante especializado en el ramo, por ejemplo Norton.
Es necesario proteger la información alojada en el sistema de archivos, efectuando los resguardos correspondientes.
De esta manera se evitan las consecuencias generalmente catastróficas de la pérdida de los sistemas de archivos.
Las pérdidas se pueden deber a problemas de hardware, software, hechos externos, etc.
Manejo de un bloque defectuoso:
Se utilizan soluciones por hardware y por software.
La solución en hardware:
Consiste en dedicar un sector del disco a la lista de bloques defectuosos.
Al inicializar el controlador por primera vez:
Lee la “lista de bloques defectuosos”.
Elige un bloque (o pista) de reserva para reemplazar los defectuosos.
Registra la asociación en la lista de bloques defectuosos.
En lo sucesivo, las solicitudes del bloque defectuoso utilizarán el de repuesto.
La solución en software:
Requiere que el usuario o el sistema de archivos construyan un archivo con todos los bloques defectuosos.
Se los elimina de la “lista de bloques libres”.
Se crea un “archivo de bloques defectuosos”:
Esta constituido por los bloques defectuosos.
No debe ser leído ni escrito.
No se debe intentar obtener copias de respaldo de este archivo.
Respaldos (copias de seguridad o de back-up):
Es muy importante respaldar los archivos con frecuencia.
Los discos magnéticos fallan en ocasiones y es necesario tener cuidado para garantizar que los datos perdidos debido a esos fallos no se pierdan para siempre. Con este fin, pueden utilizarse programas del sistema para realizar una copia de seguridad de los datos del disco en otro dispositivo de almacenamiento, como por ejemplo un disquete, una cinta magnética, un disco óptico incluso otro disco duro. La recuperación de la pérdida de un archivo individual o de un disco completo puede ser entonces, simplemente, una cuestión de restaurar los datos a partir de la copia de seguridad.
Los respaldos pueden consistir en efectuar copias completas del contenido de los discos (flexibles o rígidos).
Una estrategia de respaldo consiste en dividir los discos en áreas de datos y áreas de respaldo , utilizándolas de a pares:
Se desperdicia la mitad del almacenamiento de datos en disco para respaldo.
Cada noche (o en el momento que se establezca), la parte de datos de la unidad 0 se copia a la parte de respaldo de la unidad 1 y viceversa.
Otra estrategia es el vaciado por incrementos o respaldo incremental :
Se obtiene una copia de respaldo periódicamente (por ej.: una vez por mes o por semana), llamada copia total.
Se obtiene una copia diaria solo de aquellos archivos modificados desde la última copia total; en estrategias mejoradas, se copian solo aquellos archivos modificados desde la última vez que dichos archivos fueron copiados.
Se debe mantener en el disco información de control como una “lista de los tiempos de copiado” de cada archivo, la que debe ser actualizada cada vez que se obtienen copias de los archivos y cada vez que los archivos son modificados.
Puede requerir una gran cantidad de cintas de respaldo dedicadas a los respaldos diarios entre respaldos completos.
Para minimizar la cantidad de datos que haya que copiar, podemos utilizar la información contenida en la entrada de directorio de cada archivo. Por ejemplo, si el programa de copia de seguridad sabe cuándo se realizó la última copia de seguridad de un archivo y la fecha de última modificación del archivo contenida en el directorio indica que el archivo no ha cambiado desde esa fecha, no será necesario volver a copiar el archivo. Así un plan típico de copia de seguridad podría ser el siguiente:
• Día 1. Copiar en el soporte de copia de seguridad todos los archivos del disco. Esto se denomina copia de seguridad completa.
• Día 2. Copiar en otro soporte físico todos los archivos que se hayan modificado desde el día 1. Esta es una copia de seguridad incremental.
• Día 3. Copiar en otro soporte físico todos los archivos que se hayan modificado desde el día 2.
• Día N. Copiar en otro soporte físico todos los archivos que se hayan modificado desde el día N - 1. Después, volver al día 1.
Podemos escribir las copias de seguridad correspondientes al nuevo ciclo sobre el conjunto anterior de soportes físicos o en un nuevo conjunto de soportes de copia de seguridad. De esta forma, podemos restaurar un disco completo comenzando la restauración con la copia de seguridad completa y continuando con cada una de las copias de seguridad incrementales. Por supuesto, cuanto mayor sea el valor de N, más cintas o discos habrá que leer para efectuar una restauración completa. Una ventaja adicional de este ciclo de copia de seguridad es que podemos restaurar cualquier archivo que haya sido borrado accidentalmente durante ese ciclo, extrayendo el archivo borrado de la copia de seguridad del día anterior. La longitud del ciclo será un compromiso entre la cantidad de soportes físicos de copia de seguridad requeridos y el número de días pasados a partir de los cuales podamos realizar una restauración. Para reducir el número de cintas que haya que leer para efectuar una restauración, una opción consiste en realizar una copia de seguridad completa y luego copiar cada día todos los archivos que hayan cambiado desde la última copia de seguridad completa. De esta forma, puede realizarse la restauración utilizando sólo la copia de seguridad incremental más reciente y la copia de seguridad completa, no necesitándose ninguna otra copia de seguridad incremental. El compromiso inherente a este sistema es que el número de archivos modificado se incrementa a diario, por lo que cada copia de seguridad incremental sucesiva contiene más archivos y requiere más espacio en el soporte de copia de seguridad.
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