203.1 - Operacion del sistema de archivos

Introduccion

La gestion correcta de los sistemas de archivos es una competencia esencial para cualquier administrador Linux. Este subtema cubre en profundidad la configuracion de montajes mediante /etc/fstab, las opciones avanzadas de montaje, el automontaje con autofs y systemd, y las herramientas de identificacion de dispositivos de bloque.

Peso del subtema: 4

El archivo /etc/fstab

Estructura y campos

El archivo /etc/fstab define los sistemas de archivos que se montan automaticamente durante el arranque. Cada linea tiene seis campos separados por espacios o tabulaciones:

<dispositivo>  <punto_montaje>  <tipo_fs>  <opciones>  <dump>  <pass>

Ejemplo completo:

# /etc/fstab
# <dispositivo>                              <montaje>   <tipo>  <opciones>            <dump> <pass>
UUID=a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890   /           ext4    defaults               1      1
UUID=b2c3d4e5-f6a7-8901-bcde-f12345678901   /home       ext4    defaults,noatime       1      2
UUID=c3d4e5f6-a7b8-9012-cdef-123456789012   /boot       ext4    defaults               1      2
UUID=d4e5f6a7-b8c9-0123-def0-1234567890ab   swap        swap    defaults               0      0
LABEL=datos                                  /datos      xfs     defaults,noexec        0      2
/dev/sr0                                     /media/cdrom iso9660 ro,noauto,user        0      0
tmpfs                                        /tmp        tmpfs   defaults,noatime,size=2G 0    0
192.168.1.10:/exports/share                  /mnt/nfs    nfs     defaults,_netdev       0      0

Descripcion de cada campo

Campo	Descripcion	Valores comunes
Dispositivo	Identificador del dispositivo	UUID=, LABEL=, /dev/sdXN, ruta NFS
Punto de montaje	Directorio donde se monta	/, /home, /boot, swap
Tipo FS	Tipo de sistema de archivos	ext4, xfs, btrfs, swap, nfs, tmpfs
Opciones	Opciones de montaje separadas por comas	defaults, noatime, ro, noexec
Dump	Respaldo con dump (0=no, 1=si)	0 o 1
Pass	Orden de fsck (0=no, 1=raiz, 2=otros)	0, 1 o 2

Para el examen: El campo pass es critico: 0 significa que no se ejecuta fsck, 1 se reserva para la particion raiz (se verifica primero), y 2 para el resto de particiones (se verifican despues de la raiz, en paralelo si es posible).

Formas de identificar dispositivos

Existen varias formas de referenciar un dispositivo en fstab:

# Por UUID (recomendado - unico y persistente)
UUID=a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890
 
# Por etiqueta (legible pero puede no ser unica)
LABEL=mi_disco
 
# Por ruta del dispositivo (puede cambiar entre arranques)
/dev/sda1
 
# Por ID del dispositivo (persistente)
/dev/disk/by-id/ata-Samsung_SSD_850-part1
 
# Por ruta del dispositivo (persistente por posicion)
/dev/disk/by-path/pci-0000:00:1f.2-ata-1-part1

Para el examen: Usar UUID es la forma recomendada porque es unica por sistema de archivos y no cambia si se reordena el hardware. Los nombres de dispositivo como /dev/sda1 pueden cambiar si se agregan o remueven discos.

Opciones de montaje comunes

Opcion	Descripcion
defaults	Equivale a rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async
auto / noauto	Montar/no montar automaticamente con mount -a
ro / rw	Solo lectura / lectura-escritura
exec / noexec	Permitir/prohibir ejecucion de binarios
suid / nosuid	Permitir/prohibir bits SUID/SGID
dev / nodev	Permitir/prohibir dispositivos especiales
user	Cualquier usuario puede montar (implica noexec,nosuid,nodev)
users	Cualquier usuario puede montar y desmontar
noatime	No actualizar tiempo de acceso (mejora rendimiento)
relatime	Actualizar atime solo si es anterior a mtime
nodiratime	No actualizar atime en directorios
sync / async	Escritura sincrona / asincrona
_netdev	Indica que el dispositivo requiere red
nofail	No reportar error si el dispositivo no existe
x-systemd.automount	Habilitar automontaje con systemd

Comandos mount y umount

mount - Montar sistemas de archivos

# Montar un dispositivo con deteccion automatica del tipo
mount /dev/sdb1 /mnt/datos
 
# Montar especificando el tipo de sistema de archivos
mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/datos
 
# Montar con opciones especificas
mount -o ro,noexec /dev/sdb1 /mnt/datos
 
# Montar todo lo definido en /etc/fstab
mount -a
 
# Montar solo los de un tipo especifico
mount -a -t ext4
 
# Ver todos los sistemas de archivos montados
mount
# O con formato mas legible:
findmnt

Opciones avanzadas de mount

Montaje bind (enlace)

Permite montar un directorio en otra ubicacion, haciendo que el mismo contenido sea accesible desde dos rutas:

# Montaje bind basico
mount --bind /var/www /home/usuario/web
 
# Equivalente con -o
mount -o bind /var/www /home/usuario/web
 
# Bind recursivo (incluye submontajes)
mount --rbind /dev /mnt/dev
 
# En /etc/fstab
/var/www  /home/usuario/web  none  bind  0  0

Montaje loop (imagenes de disco)

Permite montar archivos de imagen como si fueran dispositivos:

# Montar una imagen ISO
mount -o loop imagen.iso /mnt/iso
 
# Montar una imagen de disco con particion
mount -o loop,offset=$((512*2048)) disco.img /mnt/disco
 
# Crear y montar un sistema de archivos en archivo
dd if=/dev/zero of=/tmp/filesystem.img bs=1M count=100
mkfs.ext4 /tmp/filesystem.img
mount -o loop /tmp/filesystem.img /mnt/loop
 
# En /etc/fstab
/ruta/imagen.iso  /mnt/iso  iso9660  loop,ro  0  0

Remontaje

Permite cambiar las opciones de un sistema de archivos ya montado:

# Remontar en lectura/escritura
mount -o remount,rw /
 
# Remontar en solo lectura
mount -o remount,ro /datos
 
# Remontar con opciones adicionales
mount -o remount,noexec,nosuid /tmp

umount - Desmontar sistemas de archivos

# Desmontar por punto de montaje
umount /mnt/datos
 
# Desmontar por dispositivo
umount /dev/sdb1
 
# Forzar desmontaje (puede causar perdida de datos)
umount -f /mnt/datos
 
# Desmontaje perezoso (desconecta y limpia cuando no este en uso)
umount -l /mnt/datos
 
# Desmontar todos los sistemas de archivos de un tipo
umount -a -t nfs

Para el examen: umount -l (lazy) es util cuando un sistema de archivos esta ocupado. Desvincula inmediatamente el punto de montaje pero retrasa la limpieza real hasta que no haya procesos usandolo. umount -f fuerza el desmontaje pero puede causar perdida de datos.

Automontaje con autofs

Introduccion a autofs

autofs es un servicio que monta automaticamente sistemas de archivos cuando se accede a ellos y los desmonta despues de un periodo de inactividad. Esto es especialmente util para recursos de red (NFS, CIFS) y medios extraibles.

Configuracion de autofs

Archivo maestro (/etc/auto.master o /etc/auto.master.d/*.autofs):

# /etc/auto.master
# <punto_montaje>  <mapa>            <opciones>
/mnt/nfs            /etc/auto.nfs     --timeout=60
/mnt/misc           /etc/auto.misc
/home               /etc/auto.home    --timeout=300
 
# Incluir archivos adicionales
+auto.master
 
# Directorio de configuracion adicional
# /etc/auto.master.d/*.autofs

Archivos de mapa (definen los montajes individuales):

# /etc/auto.nfs
# <clave>    <opciones>     <ubicacion>
datos        -fstype=nfs,rw  servidor:/exports/datos
backup       -fstype=nfs,ro  servidor:/exports/backup
proyectos    -fstype=nfs,rw  servidor:/exports/proyectos
 
# /etc/auto.misc
cdrom        -fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev  :/dev/sr0
usb          -fstype=auto,rw,nosuid,nodev     :/dev/sdb1

Funcionamiento:

• Cuando un usuario accede a /mnt/nfs/datos, autofs monta automaticamente servidor:/exports/datos en /mnt/nfs/datos
• Despues de 60 segundos de inactividad, el sistema de archivos se desmonta automaticamente

# Gestionar el servicio autofs
systemctl enable autofs
systemctl start autofs
systemctl restart autofs
 
# Verificar montajes activos de autofs
ls /mnt/nfs/

Mapas con comodines

# /etc/auto.home
# Monta automaticamente /home/<usuario> desde el servidor NFS
*    -fstype=nfs,rw    servidor:/home/&

El * coincide con cualquier nombre y & se reemplaza con el nombre coincidente. Asi, acceder a /home/juan montaria servidor:/home/juan.

Para el examen: En autofs, el archivo maestro (/etc/auto.master) define los puntos de montaje y referencia los archivos de mapa. Los archivos de mapa definen las claves individuales (subdirectorios) con sus opciones y ubicaciones de origen.

Unidades de montaje en systemd

mount units (.mount)

systemd puede gestionar montajes directamente a traves de unidades .mount. El nombre de la unidad debe corresponder a la ruta del punto de montaje con barras reemplazadas por guiones.

# /etc/systemd/system/mnt-datos.mount
[Unit]
Description=Montaje de datos
After=network.target
 
[Mount]
What=/dev/sdb1
Where=/mnt/datos
Type=ext4
Options=defaults,noatime
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

# Activar y habilitar la unidad de montaje
systemctl start mnt-datos.mount
systemctl enable mnt-datos.mount
 
# Verificar estado
systemctl status mnt-datos.mount

automount units (.automount)

Las unidades .automount implementan automontaje similar a autofs:

# /etc/systemd/system/mnt-datos.automount
[Unit]
Description=Automontaje de datos
 
[Automount]
Where=/mnt/datos
TimeoutIdleSec=120
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

# La unidad .mount correspondiente debe existir
# Habilitar el automontaje
systemctl enable mnt-datos.automount
systemctl start mnt-datos.automount

Para el examen: En systemd, una unidad .automount siempre necesita una unidad .mount correspondiente. El nombre debe coincidir y corresponder al punto de montaje (ejemplo: /mnt/datos se traduce a mnt-datos.mount y mnt-datos.automount).

Opciones de fstab para systemd

# En /etc/fstab, opciones especificas de systemd:
/dev/sdb1  /mnt/datos  ext4  defaults,x-systemd.automount,x-systemd.idle-timeout=120  0  2

Opcion fstab	Funcion
x-systemd.automount	Habilita automontaje via systemd
x-systemd.idle-timeout=	Tiempo antes de desmontar automaticamente
x-systemd.device-timeout=	Tiempo de espera para que el dispositivo aparezca
x-systemd.requires=	Dependencia de otra unidad
x-systemd.after=	Ordenacion respecto a otra unidad

Herramientas de identificacion de dispositivos

blkid

Muestra atributos de dispositivos de bloque (UUID, tipo de filesystem, etiqueta):

# Mostrar todos los dispositivos
blkid
 
# Mostrar un dispositivo especifico
blkid /dev/sda1
 
# Salida formateada
blkid -o list
 
# Buscar por UUID
blkid -U "a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890"
 
# Buscar por etiqueta
blkid -L "datos"

findmnt

Muestra los sistemas de archivos montados en formato de arbol:

# Mostrar todos los montajes en arbol
findmnt
 
# Buscar un punto de montaje especifico
findmnt /home
 
# Buscar por dispositivo
findmnt -S /dev/sda1
 
# Buscar por tipo
findmnt -t ext4
 
# Formato tabla con columnas especificas
findmnt -o TARGET,SOURCE,FSTYPE,OPTIONS
 
# Mostrar solo montajes de fstab
findmnt --fstab
 
# Modo en tiempo real (monitorear cambios)
findmnt --poll

lsblk

Lista informacion sobre dispositivos de bloque:

# Listar todos los dispositivos de bloque
lsblk
 
# Con informacion del sistema de archivos
lsblk -f
 
# Con informacion de tamano y tipo
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINT,UUID
 
# Mostrar solo discos (sin particiones)
lsblk -d
 
# Formato JSON
lsblk -J

Para el examen: blkid es la herramienta principal para obtener UUIDs y etiquetas de particiones. findmnt es la forma moderna de ver montajes (reemplaza a mount sin argumentos). lsblk proporciona una vista jerarquica de discos y particiones.

Resumen de archivos y directorios clave

Recurso	Funcion
/etc/fstab	Definicion de montajes automaticos del sistema
/etc/auto.master	Archivo maestro de autofs
/etc/auto.misc	Mapa de montajes miscelaneos de autofs
/etc/auto.master.d/	Directorio de configuracion adicional de autofs
/etc/systemd/system/*.mount	Unidades de montaje systemd
/etc/systemd/system/*.automount	Unidades de automontaje systemd
/proc/mounts	Montajes actuales del sistema (kernel)
/etc/mtab	Tabla de montajes (enlace a /proc/mounts)
/dev/disk/by-uuid/	Enlaces simbolicos a dispositivos por UUID
/dev/disk/by-label/	Enlaces simbolicos a dispositivos por etiqueta
/dev/disk/by-id/	Enlaces simbolicos a dispositivos por ID hardware

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Trampas del examen

Errores comunes y distinciones criticas que LPI suele evaluar en este subtema:

• UUID vs LABEL vs /dev/sdX en fstab — UUID es la forma recomendada porque es unica e inmutable. LABEL es legible pero puede no ser unica. /dev/sdX puede cambiar si se agregan o remueven discos. El examen insistira en que UUID es la opcion correcta
• Campo pass en fstab: 0 vs 1 vs 2 — 0 = no ejecutar fsck, 1 = reservado exclusivamente para la particion raiz / (se verifica primera), 2 = para el resto de particiones. Poner 1 en una particion que no sea raiz es un error
• defaults en fstab equivale a rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async — no incluye noatime ni relatime. Si necesitas desactivar el registro de tiempos de acceso para mejorar rendimiento, debes añadir noatime explicitamente
• user vs users en opciones de montaje — user permite a cualquier usuario montar, pero solo el usuario que monto puede desmontar. users permite a cualquier usuario montar Y desmontar. Ademas, user implica automaticamente noexec,nosuid,nodev
• _netdev vs nofail — _netdev indica que el dispositivo requiere red (retrasa el montaje hasta que la red este disponible). nofail evita que el arranque falle si el dispositivo no existe. Para NFS o iSCSI, necesitas _netdev
• Automontaje systemd: el nombre del archivo debe coincidir con la ruta — para montar en /mnt/datos, la unidad debe llamarse mnt-datos.mount (barras reemplazadas por guiones). Un nombre incorrecto hace que la unidad no funcione
• umount -l (lazy) vs umount -f (force) — -l desvincula el punto de montaje inmediatamente pero espera a que los procesos terminen; -f fuerza el desmontaje y puede causar perdida de datos. Para NFS colgado, -l es mas seguro
• En autofs, * y & son comodines diferentes — * coincide con cualquier clave (subdirectorio), & se sustituye por el valor que coincidio con *. Asi, * -fstype=nfs servidor:/home/& monta /home/juan desde servidor:/home/juan