203.2 - Mantenimiento del sistema de archivos

Introduccion

El mantenimiento adecuado de los sistemas de archivos es crucial para garantizar la integridad, el rendimiento y la fiabilidad del almacenamiento en sistemas Linux. Este subtema cubre la creacion de sistemas de archivos, la configuracion de parametros avanzados, la comprobacion y reparacion, la obtencion de informacion y el redimensionamiento, asi como la monitorizacion de la salud del disco mediante S.M.A.R.T.

Peso del subtema: 3

Creacion de sistemas de archivos con mkfs

Sintaxis general

# Formato generico
mkfs -t <tipo> [opciones] <dispositivo>
 
# O usando el comando especifico
mkfs.<tipo> [opciones] <dispositivo>

Creacion de sistemas de archivos ext4

# Creacion basica
mkfs.ext4 /dev/sdb1
 
# Con etiqueta
mkfs.ext4 -L "datos" /dev/sdb1
 
# Con tamano de bloque especifico (1024, 2048, 4096)
mkfs.ext4 -b 4096 /dev/sdb1
 
# Con numero especifico de inodos
mkfs.ext4 -N 1000000 /dev/sdb1
 
# Especificando porcentaje de bloques reservados para root
mkfs.ext4 -m 2 /dev/sdb1
 
# Con journal externo
mkfs.ext4 -J device=/dev/sdc1 /dev/sdb1
 
# Desactivar journal (convertir en ext2 efectivamente)
mkfs.ext4 -O ^has_journal /dev/sdb1

Creacion de sistemas de archivos XFS

# Creacion basica
mkfs.xfs /dev/sdb1
 
# Con etiqueta
mkfs.xfs -L "datos_xfs" /dev/sdb1
 
# Con tamano de bloque especifico
mkfs.xfs -b size=4096 /dev/sdb1
 
# Forzar creacion (sobreescribir FS existente)
mkfs.xfs -f /dev/sdb1
 
# Con tamano de log especifico
mkfs.xfs -l size=128m /dev/sdb1

Creacion de otros sistemas de archivos

# Btrfs
mkfs.btrfs /dev/sdb1
mkfs.btrfs -L "btrfs_data" /dev/sdb1
mkfs.btrfs -d raid1 -m raid1 /dev/sdb1 /dev/sdc1   # RAID1 con Btrfs
 
# VFAT (FAT32)
mkfs.vfat /dev/sdb1
mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb1           # Forzar FAT32
mkfs.vfat -n "USB_DRIVE" /dev/sdb1   # Con etiqueta
 
# Swap
mkswap /dev/sdb2
mkswap -L "swap_data" /dev/sdb2
swapon /dev/sdb2                      # Activar swap

Para el examen: Los comandos mkfs.ext4, mkfs.xfs, mkfs.btrfs y mkfs.vfat son las formas directas de crear cada tipo de sistema de archivos. Tambien se puede usar mkfs -t ext4 /dev/sdb1 como forma generica.

tune2fs - Ajuste de parametros ext2/3/4

tune2fs es la herramienta principal para modificar parametros de sistemas de archivos de la familia ext. Funciona con ext2, ext3 y ext4.

Opciones principales

# Cambiar la etiqueta del sistema de archivos
tune2fs -L "nueva_etiqueta" /dev/sda1
 
# Cambiar el porcentaje de bloques reservados para root
tune2fs -m 1 /dev/sda1    # 1% reservado (default es 5%)
 
# Cambiar el usuario/grupo de los bloques reservados
tune2fs -u webuser /dev/sda1
tune2fs -g webgroup /dev/sda1
 
# Establecer el numero maximo de montajes antes de fsck
tune2fs -c 30 /dev/sda1
 
# Desactivar la verificacion por numero de montajes
tune2fs -c 0 /dev/sda1
tune2fs -c -1 /dev/sda1
 
# Establecer intervalo de tiempo entre verificaciones
tune2fs -i 30d /dev/sda1    # Cada 30 dias
tune2fs -i 2w /dev/sda1     # Cada 2 semanas
tune2fs -i 0 /dev/sda1      # Desactivar
 
# Agregar journal a ext2 (convertir a ext3)
tune2fs -j /dev/sda1
 
# Habilitar/deshabilitar caracteristicas
tune2fs -O extents,uninit_bg,dir_index /dev/sda1
tune2fs -O ^has_journal /dev/sda1    # Eliminar journal
 
# Establecer contador de montajes actual
tune2fs -C 0 /dev/sda1
 
# Cambiar el UUID
tune2fs -U random /dev/sda1
tune2fs -U clear /dev/sda1

Para el examen: tune2fs -m cambia el porcentaje de bloques reservados (importante para particiones de datos donde el 5% por defecto puede desperdiciar mucho espacio). tune2fs -c y tune2fs -i controlan cuando se fuerza una verificacion automatica.

xfs_admin - Ajuste de parametros XFS

# Cambiar la etiqueta
xfs_admin -L "nueva_etiqueta" /dev/sda1
 
# Eliminar la etiqueta
xfs_admin -L -- /dev/sda1
 
# Cambiar el UUID
xfs_admin -U generate /dev/sda1
 
# Limpiar el UUID
xfs_admin -U nil /dev/sda1
 
# Habilitar lazy-counter (mejora rendimiento)
xfs_admin -c 1 /dev/sda1

Comprobacion y reparacion de sistemas de archivos

fsck - Verificacion generica

# Verificar un sistema de archivos (deteccion automatica de tipo)
fsck /dev/sda2
 
# Verificar sin reparar
fsck -n /dev/sda2
 
# Reparar automaticamente sin preguntar
fsck -y /dev/sda2
 
# Reparar interactivamente
fsck /dev/sda2    # Pregunta antes de cada reparacion
 
# Verificar por tipo especifico
fsck -t ext4 /dev/sda2
 
# Verificar todas las particiones de fstab con pass > 0
fsck -A
 
# Forzar verificacion incluso si parece limpio
fsck -f /dev/sda2

e2fsck - Verificacion de ext2/3/4

# Verificacion estandar
e2fsck /dev/sda2
 
# Forzar verificacion (ignora flag "limpio")
e2fsck -f /dev/sda2
 
# Reparar automaticamente
e2fsck -y /dev/sda2
 
# Reparar automaticamente solo errores seguros
e2fsck -p /dev/sda2
 
# Modo verbose
e2fsck -v /dev/sda2
 
# Verificar bloques defectuosos
e2fsck -c /dev/sda2

xfs_repair - Reparacion de XFS

# Reparacion estandar (el FS debe estar desmontado)
xfs_repair /dev/sda3
 
# Solo verificar sin reparar (dry-run)
xfs_repair -n /dev/sda3
 
# Reparacion en modo verbose
xfs_repair -v /dev/sda3
 
# Forzar reconstruccion del log (ultimo recurso)
xfs_repair -L /dev/sda3

Para el examen: xfs_repair se usa en lugar de fsck.xfs para sistemas XFS. El comando fsck.xfs existe pero no hace nada real; es un placeholder. Ademas, xfs_repair -L fuerza la limpieza del log y puede causar perdida de datos, solo se usa como ultimo recurso.

Obtencion de informacion de sistemas de archivos

dumpe2fs - Informacion detallada de ext2/3/4

# Mostrar informacion completa del superbloque
dumpe2fs /dev/sda1
 
# Solo mostrar informacion del superbloque (sin grupos)
dumpe2fs -h /dev/sda1
 
# Informacion tipica que muestra:
# - Tamano del sistema de archivos
# - Numero de bloques e inodos (totales, libres, reservados)
# - Tamano de bloque
# - Estado del sistema de archivos
# - Conteo de montajes y maximo
# - Ultima verificacion y proximo chequeo programado
# - Caracteristicas del FS (journal, extents, etc.)
# - UUID y etiqueta

Salida ejemplo resumida:

Filesystem volume name:   datos
Filesystem UUID:          a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890
Filesystem state:         clean
Block count:              2621440
Block size:               4096
Reserved block count:     131072
Free blocks:              1843200
Inode count:              655360
Free inodes:              654000
Mount count:              15
Maximum mount count:      -1
Last checked:             Mon Jan 15 10:00:00 2024

xfs_info - Informacion de XFS

# Mostrar informacion del sistema de archivos XFS
# NOTA: El FS debe estar montado
xfs_info /dev/sda3
# O por punto de montaje
xfs_info /mnt/datos

Salida ejemplo:

meta-data=/dev/sda3    isize=512    agcount=4, agsize=1310720 blks
         =             sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
data     =             bsize=4096   blocks=5242880, imaxpct=25
         =             sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2    bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal     bsize=4096   blocks=2560, version=2
realtime =none         extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

Redimensionamiento de sistemas de archivos

resize2fs - Redimensionar ext2/3/4

# Expandir al tamano maximo de la particion
resize2fs /dev/sda1
 
# Redimensionar a un tamano especifico
resize2fs /dev/sda1 50G
 
# Reducir a un tamano especifico (requiere fsck previo)
e2fsck -f /dev/sda1
resize2fs /dev/sda1 30G
 
# Nota: Para reducir, el FS debe estar desmontado
# Para expandir, ext4 soporta redimensionamiento en linea (montado)

Para el examen: resize2fs puede expandir un sistema ext4 en linea (montado), pero para reducir, el sistema debe estar desmontado y se recomienda ejecutar e2fsck -f antes de la reduccion.

xfs_growfs - Expandir XFS

# Expandir XFS al tamano maximo disponible
# NOTA: El FS debe estar montado
xfs_growfs /mnt/datos
 
# Expandir a un numero especifico de bloques
xfs_growfs -D 10485760 /mnt/datos

Para el examen: XFS solo puede expandirse, nunca reducirse. Ademas, xfs_growfs opera sobre el punto de montaje (no sobre el dispositivo) y el sistema de archivos debe estar montado. Esto contrasta con resize2fs que opera sobre el dispositivo.

Comparativa de redimensionamiento

Caracteristica	ext4 (resize2fs)	XFS (xfs_growfs)
Expandir en linea	Si	Si
Reducir	Si (desmontado)	No soportado
Opera sobre	Dispositivo	Punto de montaje
Requiere FS montado	No (expandir si, reducir no)	Si
Requiere fsck previo para reducir	Si	N/A

Monitorizacion S.M.A.R.T.

Introduccion

S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) es un sistema de monitorizacion integrado en los discos duros y SSDs que detecta y reporta indicadores de fiabilidad.

smartctl - Herramienta de diagnostico

# Verificar si el disco soporta SMART
smartctl -i /dev/sda
 
# Habilitar SMART en el disco
smartctl -s on /dev/sda
 
# Ver informacion completa de salud
smartctl -a /dev/sda
 
# Ver solo el estado de salud
smartctl -H /dev/sda
 
# Ver atributos SMART
smartctl -A /dev/sda
 
# Ejecutar test corto
smartctl -t short /dev/sda
 
# Ejecutar test largo (completo)
smartctl -t long /dev/sda
 
# Ver resultados de tests
smartctl -l selftest /dev/sda
 
# Ver log de errores
smartctl -l error /dev/sda

Atributos SMART importantes

Atributo	ID	Significado
Reallocated Sector Count	5	Sectores reasignados (critico)
Spin Retry Count	10	Reintentos de giro del motor
Reallocated Event Count	196	Eventos de reasignacion
Current Pending Sector	197	Sectores pendientes de reasignacion
Offline Uncorrectable	198	Sectores no corregibles
Temperature	194	Temperatura del disco
Power On Hours	9	Horas de encendido
Start Stop Count	4	Ciclos de encendido/apagado

smartd - Demonio de monitorizacion

El demonio smartd monitoriza los discos de forma continua y envia alertas:

# Archivo de configuracion
# /etc/smartd.conf
 
# Monitorizar /dev/sda con alertas por email
/dev/sda -a -m admin@ejemplo.com
 
# Monitorizar todos los discos
DEVICESCAN -a -m admin@ejemplo.com
 
# Monitorizar con test programado
/dev/sda -a -m admin@ejemplo.com -s (S/../.././02|L/../../6/03)
# S = test corto cada dia a las 02:00
# L = test largo cada sabado a las 03:00
 
# Gestionar el servicio
systemctl enable smartd
systemctl start smartd
systemctl status smartd

Para el examen: smartctl -H /dev/sda es la forma rapida de verificar la salud del disco. Si muestra “PASSED”, el disco no reporta problemas criticos. Los atributos mas criticos son Reallocated Sector Count (ID 5) y Current Pending Sector (ID 197).

Resumen de herramientas por sistema de archivos

Operacion	ext2/3/4	XFS	Btrfs
Crear	`mkfs.ext4`	`mkfs.xfs`	`mkfs.btrfs`
Verificar/Reparar	`e2fsck` / `fsck.ext4`	`xfs_repair`	`btrfs check`
Informacion	`dumpe2fs`	`xfs_info`	`btrfs filesystem show`
Ajustar parametros	`tune2fs`	`xfs_admin`	`btrfs property`
Expandir	`resize2fs`	`xfs_growfs`	`btrfs filesystem resize`
Reducir	`resize2fs`	No soportado	`btrfs filesystem resize`
Cambiar etiqueta	`tune2fs -L`	`xfs_admin -L`	`btrfs filesystem label`

Archivos de configuracion clave

Archivo	Funcion
`/etc/fstab`	Montajes automaticos (campo pass controla fsck)
`/etc/smartd.conf`	Configuracion del demonio smartd
`/etc/e2fsck.conf`	Configuracion de e2fsck
`/forcefsck`	Fuerza fsck en el proximo arranque (si existe)

Trampas del examen

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

xfs_repair vs fsck.xfs — fsck.xfs existe en el sistema pero es un placeholder que no hace nada real. La herramienta verdadera para reparar XFS es xfs_repair. El examen puede ofrecer fsck.xfs como respuesta incorrecta
resize2fs opera sobre el dispositivo, xfs_growfs sobre el punto de montaje — resize2fs /dev/sda1 vs xfs_growfs /mnt/datos. Ademas, xfs_growfs requiere que el FS este montado, mientras que resize2fs para reducir necesita que este desmontado
XFS solo puede crecer, nunca reducirse — a diferencia de ext4 que soporta expansion y reduccion, XFS solo permite expansion. Intentar reducir un XFS no es posible; la unica opcion es crear uno nuevo mas pequeno y copiar los datos
tune2fs -m cambia los bloques reservados para root — por defecto, ext4 reserva el 5% del espacio para root. En particiones grandes de datos (no de sistema), reducir esto con tune2fs -m 1 puede liberar mucho espacio. El examen puede preguntar como recuperar espacio en una particion ext4 llena
dumpe2fs -h vs dumpe2fs sin opciones — sin -h muestra toda la informacion incluyendo todos los grupos de bloques (salida muy larga). Con -h muestra solo la informacion del superbloque (mas util y manejable)
xfs_info requiere el FS montado, dumpe2fs no — para obtener informacion de XFS debe estar montado. Para ext4 con dumpe2fs, puede estar montado o desmontado. Esta diferencia es una pregunta frecuente
smartctl -H vs smartctl -a — -H muestra solo el estado de salud (PASSED/FAILED), mientras que -a muestra toda la informacion SMART incluyendo atributos detallados. Para una verificacion rapida, -H es suficiente
e2fsck -f es necesario antes de reducir con resize2fs — sin la verificacion forzada (-f), resize2fs se niega a reducir el sistema de archivos. El orden es: desmontar -> e2fsck -f -> resize2fs -> reducir particion

LPIC & Hacking Vault

Navegacion

Notas Recientes

101.1 - Comandos Clave

101.1 - Configuracion de Hardware

203.2 - Mantenimiento del sistema de archivos

203.2 - Mantenimiento del sistema de archivos

Introduccion

Creacion de sistemas de archivos con mkfs

Sintaxis general

Creacion de sistemas de archivos ext4

Creacion de sistemas de archivos XFS

Creacion de otros sistemas de archivos

tune2fs - Ajuste de parametros ext2/3/4

Opciones principales

xfs_admin - Ajuste de parametros XFS

Comprobacion y reparacion de sistemas de archivos

fsck - Verificacion generica

e2fsck - Verificacion de ext2/3/4

xfs_repair - Reparacion de XFS

Obtencion de informacion de sistemas de archivos

dumpe2fs - Informacion detallada de ext2/3/4

xfs_info - Informacion de XFS

Redimensionamiento de sistemas de archivos

resize2fs - Redimensionar ext2/3/4

xfs_growfs - Expandir XFS

Comparativa de redimensionamiento

Monitorizacion S.M.A.R.T.

Introduccion

smartctl - Herramienta de diagnostico

Atributos SMART importantes

smartd - Demonio de monitorizacion

Resumen de herramientas por sistema de archivos

Archivos de configuracion clave

Trampas del examen

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