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Auditoría de sistemas de ficheros en uso

En esta práctica del módulo de Sistemas Operativos Monopuesto, aprenderemos a utilizar herramientas de línea de comandos y utilidades nativas del sistema operativo para auditar, identificar y examinar los sistemas de archivos (como NTFS, FAT32, exFAT, ext4, tmpfs, etc.) que se están utilizando en las diferentes particiones y unidades de almacenamiento de nuestro equipo de prácticas.

Objetivo:

Identificar y documentar los sistemas de archivos activos en las particiones del equipo mediante el uso de comandos específicos de administración en entornos Windows y GNU/Linux, analizando sus características y el tipo de almacenamiento que gestionan.

Escenario:

  • Un equipo de prácticas con sistema operativo Windows o GNU/Linux.
  • Acceso a la línea de comandos con privilegios de administración o superusuario.
  • Unidad de almacenamiento secundario o memoria USB conectada (opcional para ampliar la auditoría).

Instrucciones:

  1. Preparación del entorno de comandos:
    • Opción Windows:
      • Haz clic en el botón de Inicio, escribe cmd o PowerShell.
      • Haz clic derecho sobre la aplicación y selecciona Ejecutar como administrador.
    • Opción GNU/Linux:
      • Abre una terminal de comandos en tu sistema operativo Linux.
  2. Ejecución de comandos de auditoría de almacenamiento:
    • Opción Windows:
      • Para listar las unidades lógicas y su tipo de sistema de archivos básico, escribe y ejecuta:
        wmic logicaldisk get deviceid, volumename, filesystem, size, freespace
      • Para realizar una consulta avanzada de los tipos de sistemas de archivos soportados y sus metadatos mediante la herramienta nativa del sistema, ejecuta:
        fsutil fsinfo drives
        Y posteriormente, consulta los detalles de una unidad específica (por ejemplo, la unidad C:) ejecutando:
        fsutil fsinfo volumeinfo C:
    • Opción GNU/Linux:
      • Para identificar los sistemas de archivos montados y el tipo de formato de cada partición en formato tabular, ejecuta el comando clásico de espacio en disco indicando el parámetro de tipo:
        df -T
      • Para obtener una visión avanzada y detallada de todos los dispositivos de bloques conectados, sus UUID y sus sistemas de archivos reales sin necesidad de que estén montados, ejecuta con privilegios de administrador:
        sudo blkid
  3. Análisis e interpretación de los resultados obtenidos:
    • Examina los datos devueltos por el sistema: identifica qué particiones utilizan formatos propios de sistemas operativos modernos (como NTFS o ReFS en Windows, o ext4, Btrfs o XFS en Linux), y cuáles utilizan sistemas de archivos universales o temporales (como FAT32, exFAT, tmpfs o squashfs).
    • Anota el tamaño total, el espacio libre y el nombre de la etiqueta de volumen de cada partición auditada.
  4. Elaboración del informe de auditoría:
    • Redacta una tabla resumen en tu cuaderno de prácticas o documento de entrega donde se refleje para cada partición identificada: la letra de unidad / punto de montaje, el tamaño total, el sistema de archivos detectado y la finalidad o uso principal de dicha partición en el equipo.

Verificación

  1. Comprueba que has podido ejecutar con éxito los comandos de consulta de almacenamiento con los permisos adecuados.
  2. Verifica que la lista de particiones obtenida coincide con los volúmenes reales que muestra el sistema operativo en su interfaz gráfica.
  3. Confirma que has distinguido correctamente entre particiones de datos de usuario, particiones del sistema y sistemas de archivos virtuales o temporales en memoria.

Preguntas de reflexión:

  1. ¿Por qué en entornos GNU/Linux aparecen sistemas de archivos virtuales como tmpfs o sysfs al ejecutar comandos como df -T si no corresponden a particiones físicas en el disco duro?
  2. ¿Qué diferencias prácticas existen entre auditar los sistemas de archivos mediante comandos de consola frente a utilizar la interfaz gráfica (como el Explorador de archivos), en términos de profundidad de la información obtenida?
  3. Si conectas una memoria USB formateada en exFAT a ambos sistemas operativos, ¿qué ventajas técnicas aporta frente al uso de FAT32 clásico a la hora de almacenar archivos de gran tamaño (por ejemplo, imágenes ISO superiores a 4 GB)?
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1. ¿Por qué en entornos GNU/Linux aparecen sistemas de archivos virtuales como tmpfs o sysfs al ejecutar comandos como df -T si no corresponden a particiones físicas en el disco duro?

El núcleo (kernel) de Linux utiliza el concepto de sistemas de archivos virtuales para representar estructuras internas del sistema operativo, la memoria y la comunicación con el hardware como si fueran archivos y directorios ordinarios.

Sistemas como tmpfs almacenan archivos directamente en la memoria RAM volátil para acelerar procesos de lectura/escritura (como carpetas temporales o caché), mientras que sysfs o procfs son interfaces virtuales que permiten al administrador interactuar con los parámetros del kernel en tiempo de ejecución. Por esta razón aparecen listados en la tabla de volúmenes, aunque no ocupen espacio físico en el disco duro mecánico o SSD.


2. ¿Qué diferencias prácticas existen entre auditar los sistemas de archivos mediante comandos de consola frente a utilizar la interfaz gráfica (como el Explorador de archivos), en términos de profundidad de la información obtenida?

La interfaz gráfica (como el Administrador de discos o las propiedades de una unidad en el Explorador de archivos) ofrece una vista resumida, intuitiva y orientada al usuario final, mostrando únicamente las particiones principales, el espacio libre y el formato básico.

Por el contrario, las herramientas de línea de comandos (como fsutil o blkid) permiten acceder a metadatos de bajo nivel del almacenamiento. Esto incluye la identificación de UUIDs únicos, números de serie de volúmenes, compatibilidad exacta con características avanzadas del sistema de archivos (como compresión nativa, soporte de nombres largos, diarios de transacciones o estado de montaje), e información de particiones ocultas o virtuales que la interfaz gráfica estándar suele omitir por motivos de seguridad o sencillez visual.


3. Si conectas una memoria USB formateada en exFAT a ambos sistemas operativos, ¿qué ventajas técnicas aporta frente al uso de FAT32 clásico a la hora de almacenar archivos de gran tamaño (por ejemplo, imágenes ISO superiores a 4 GB)?

El sistema de archivos FAT32, diseñado originalmente en la década de los 90, posee una limitación estricta a nivel de arquitectura que impide que un archivo individual supere los 4 gigabytes de tamaño (232 bytes menos 1), independientemente de la capacidad total que tenga la memoria USB.

El formato exFAT (Extended File Allocation Table) fue creado por Microsoft precisamente para superar estas restricciones en memorias flash externas. exFAT eleva el límite teórico de tamaño de archivo hasta los 16 exabytes, permitiendo transferir sin problemas archivos voluminosos (como máquinas virtuales, vídeos en 4K o imágenes ISO completas de sistemas operativos) manteniendo una excelente compatibilidad multiplataforma nativa tanto en Windows como en distribuciones modernas de Linux y macOS.