Kitabı oku: «Operaciones auxiliares de mantenimiento de sistemas microinformáticos. IFCT0108»

Capítulo 1

Técnicas auxiliares de mantenimiento de sistemas microinformáticos

Contenido

1. Introducción

2. Terminología de mantenimiento

3. Tipos de mantenimiento

4. Acciones del mantenimiento correctivo

5. Los cinco niveles de mantenimiento

6. Mantenimiento de sistemas microinformáticos. Importancia

7. Servicios típicos de una empresa de mantenimiento informático

8. Descripción y clasificación de técnicas auxiliares de mantenimiento de sistemas microinformáticos

9. Resumen

1. Introducción

Para aplicar las técnicas auxiliares de mantenimiento de sistemas microinformáticos es necesario conocer una serie de conceptos básicos de la informática, así como los elementos que componen en concreto la microinformática; saber qué es un disco duro, qué es la memoria RAM, diferencia entre software y hardware, etc.

El mantenimiento es vital en estos sistemas, por lo que hay que conocer los diferentes tipos que hay, para saber en qué consisten, para qué se usan y así determinar en cada momento cuál debemos usar.

La importancia del mantenimiento de estos equipos reside fundamentalmente en la pérdida de datos y a consecuencia de esta pérdida de datos se derivan otros perjuicios como pérdidas económicas, incurrir en ilegalidades por no poder asegurar la Ley de Protección de Datos Personales y garantía de los derechos digitales (LOPDGDD), etc.

Estos mantenimientos los pueden llevar a cabo entidades especializadas para ello, por lo que una empresa de mantenimiento informático se puede hacer cargo del mantenimiento de estos equipos, además de la venta y alquiler, reparación, recuperación de datos…, en definitiva un servicio integral que lo pueden llevar a cabo tanto en el propio lugar del equipo como de forma remota por lo que todo son ventajas.

2. Terminología de mantenimiento

Para poder realizar correctamente el mantenimiento de un sistema microinformático debemos conocer previamente algunos términos necesarios. Estos se describen a continuación.

2.1. Sistema binario

Se trata de un sistema numérico basado solamente en la utilización de 1 y 0, por ejemplo el número 2 se escribe en binario 10, o el 18 se escribe en binario 10010.

Los ordenadores, en su interior, utilizan el sistema binario como lenguaje de comunicación entre los distintos circuitos electrónicos que los componen.

2.2. Sistema operativo

Internamente, los ordenadores utilizan el sistema binario, pero para la comunicación con el usuario se utilizan los sistemas operativos. Digamos que es la representación, habitualmente gráfica, de toda la información que está en el interior de un ordenador.

Los sistemas operativos más difundidos son Windows y Linux. Estos dos sistemas a su vez tienen diferentes versiones.

Algunas distribuciones del sistema operativo de libre distribución Linux son: Ubuntu, Suse, Debian, Fedora y algunas más.

2.3. Disco duro

Se trata de un dispositivo por lo general interno, en el cual se almacena toda la información de forma digital. La unidad de medida utilizada suele ser Gigabytes y las capacidades habituales son de 500 GB, 750 GB, 1 TB…

Aspecto disco duro con y sin carcasa

Hoy día, existen hay discos duros más modernos y basados en otras tecnologías como son los estándares SSD y M.2.

Estándar M.2 y estándar SSD (© Fotografía: N. Miga / Shutterstock.co)

2.4. Memoria RAM

Es una placa con dispositivos de almacenamiento incorporados, la cuál está encargada de almacenar la información que se está utilizando actualmente en el ordenador, tanto los documentos como los programas que se están ejecutando en ese mismo instante.

Estos dispositivos proporcionan mayor velocidad al ordenador, ya que la velocidad de lectura y escritura en ellas es mucho mayor que en los discos duros.

Este dispositivo es vital para el ordenador, de tal forma que sin él, el ordenador no funciona.

Memoria RAM

Memoria RAM para equipos portátiles

2.5. Software

Proviene de una palabra inglesa que significa “partes blandas”. Se refiere a todos los programas y aplicaciones que utilizamos habitualmente en el ordenador.

También se puede aplicar al sistema operativo, ya que también puede considerarse como un programa.

Podría decirse que el software es todo lo que no podemos tocar en un ordenador.

2.6. Hardware

Podría traducirse como “partes duras”, es decir, todas las partes físicas de un ordenador, lo que se puede tocar.

En este apartado podríamos englobar, por ejemplo, el disco duro, la memoria RAM, el lector de CD/DVD, etc.

3. Tipos de mantenimiento

En cuanto a los tipos de mantenimientos que podemos encontrar para sistemas microinformáticos podemos destacar tres grandes tipos, estos se describen a continuación.

3.1. Predictivo

Este tipo de mantenimiento consiste en hacer revisiones periódicas, habitualmente programadas, para detectar cualquier condición o condicionante que pudiera impedir el uso correcto, apropiado y seguro del dispositivo. De esta manera evitamos la aparición de posibles problemas de funcionamiento, manteniendo de esta manera cualquier herramienta o equipo en óptimas condiciones de uso.

3.2. Preventivo

Podemos definir el mantenimiento preventivo como el conjunto de acciones y tareas que se realizan de forma periódica en un ordenador para prevenir la aparición de posibles fallos de nivel grave, y prolongar así la vida útil del ordenador. De la misma forma se intenta optimizar el funcionamiento del ordenador.

Las funciones básicas de este mantenimiento consisten en la limpieza física del ordenador, tanto interna como externamente. De igual forma, se deben aplicar acciones para la prevención contra posibles sobrecargas eléctricas, subidas excesivas de temperatura y posibles vibraciones extremas.

Esto no se debe hacer

Sabía que…

La mayoría de los fallos producidos en un ordenador son debidos a la falta de limpieza interior de los mismos. Esto es debido a que el polvo que se acumula en su interior actúa como aislante térmico y esto hace que el calor de los componentes no se disipe correctamente, provocando el aumento general de la temperatura en el resto de componentes, llegando incluso a romperse el dispositivo.

Por otro lado, este polvo puede llegar a provocar un cortocircuito en los dispositivos, ya que puede llegar a poseer propiedades conductoras.

3.3. Correctivo

Este tipo de mantenimiento consiste en la reparación de los componentes físicos del ordenador que están defectuosos. Puede tratarse de pequeñas soldaduras, el cambio de alguno de los componentes internos del ordenador, como tarjetas de sonido, tarjeta de video, etc., o incluso algún periférico externo, como el ratón o el teclado.

En estos casos resulta mucho más barato cambiar alguno de estos dispositivos que tratar de repararlo, pues muchas veces nos vemos limitados de tiempo y con sobrecarga de trabajo, además de que se necesitan aparatos especiales para probar algunos dispositivos.

4. Acciones del mantenimiento correctivo

En primer lugar, se debe hacer una evaluación global de la situación y comprobar si es viable la posibilidad de que continúe funcionando el sistema a pesar del error o fallo que se está produciendo. Una vez detectado el problema y tomada la decisión de continuar trabajando o parar el sistema, llega el momento de decidir las medidas a realizar para solucionar el problema.

En función de la gravedad de la avería o error, y en función de la prioridad del equipo del que se trate se debe actuar de una forma u otra.

En el caso de que el equipo sea de vital importancia y no se posea el material necesario para su correcta reparación, se decidirá por realizar una reparación temporal y momentánea, de tal forma que el equipo pueda volver a arrancar.

En el caso en que el equipo no se deba volver a arrancar con celeridad, se podrá realizar la reparación permanente y definitiva del equipo, llegando a realizar el cambio de piezas o dispositivos si fuera necesario.

Cuando se ha realizado un buen mantenimiento predictivo y preventivo no debe haber muchos fallos repetitivos que provoquen situaciones de emergencia y conlleven a tener que apagar el dispositivo repetidas veces para su reparación.

Lo más importante de todo esto es cobrar conciencia de que las soluciones temporales son precisamente eso, temporales. Se debe siempre intentar, en la medida de lo posible, reparar el fallo lo antes posible, si se trata de sistemas que no pueden ser desconectados, y esperar al momento más oportuno para realizar la sustitución del dispositivo dañado. De esta forma se minimizarán los daños producidos al tener de desconectar el sistema.

Nota

Fallo de Software o de programa: son aquellos fallos del sistema operativo o de programas que utilizamos.

Fallo de Hardware o físico: es cuando un componente físico no funciona o funciona incorrectamente; reparar este tipo de fallos y determinar qué componente es el que dañó solo lo puede realizar un Técnico.

5. Los cinco niveles de mantenimiento

A la hora de realizar el mantenimiento de sistemas microinformáticos podemos encontrar hasta cinco niveles de aplicación de este mantenimiento; estos son:

1 Nivel 1: observación diaria. Este mantenimiento lo debe hacer el propio usuario del sistema, comprobando el correcto funcionamiento de todo el sistema, sin que se produzcan anomalías ni errores.

2 Nivel 2: observación semanal. Este proceso lo puede seguir haciendo el mismo usuario del sistema. Incluye algunas comprobaciones realizadas en el nivel 1. Se trataría de realizar pequeñas pruebas al sistema para comprobar que funciona correctamente.

3 Nivel 3: inspección menor. Este nivel de mantenimiento lo debe realizar una persona con cierto nivel conocimientos. Esta inspección engloba a su vez alguna de las comprobaciones que se realizan en el nivel 1 y 2. Es este caso se trataría de realizar pruebas de rendimiento al sistema, comprobación del correcto funcionamiento de todos los dispositivos.

4 Nivel 4: inspección general. Este nivel incluye los niveles 1, 2 y 3. Debe realizarse por personal especializado. En este nivel sería necesaria la desconexión del sistema. Se debe realizar una limpieza general, tanto interna como externa, comprobar el correcto funcionamiento de todos y cada uno de los dispositivos y realizar operaciones para la optimización de los elementos conectados.

5 Nivel 5: inspección de control de calidad. Este tipo de inspección se suele realizar más a largo tiempo. Es realizada a su vez por personal especializado. Es recomendable realizarla cada vez que se instala o añade un dispositivo nuevo al sistema, para comprobar así la mejora o no en el rendimiento del sistema gracias al nuevo elemento.

Nota

¿”No arranca” o “No enciende”?

Nos referimos a que un sistema “no arranca” cuando el ordenador en sí se enciende, pero es el sistema operativo el que no se carga en el sistema, con lo cual no funciona.

Por otro lado, cuando nos referimos a que “no enciende” es cuando directamente no se encienden las luces del ordenador, no encienden los dispositivos de ventilación ni nada, a pesar de tener suministro eléctrico.

6. Mantenimiento de sistemas microinformáticos. Importancia

Hasta ahora hemos visto los tipos de mantenimiento que podemos emplear sobre un sistema microinformático y los niveles de este propio mantenimiento, pero ¿cómo se podría definir el mantenimiento en sí y cómo de importante es para los sistemas informáticos?

Se puede definir el mantenimiento de sistemas microinformático como el cuidado que se le debe dar a ese sistema para prevenir y corregir posibles fallos. Este mantenimiento incluye métodos y técnicas que se aplican a los ordenadores para así prolongar la vida útil del sistema y que todo este tiempo esté libre de fallos.

Para este mantenimiento se debe tener muy en cuenta la ubicación física de los equipos, ya sea en la oficina, en la vivienda, en un aula… De igual forma hay que tener cuidados especiales cuando el equipo no está siendo usado.

Es muy importante el buen uso de los ordenadores y realizarles un mantenimiento adecuado y oportuno debido a que muchos ordenadores son elementos de sistemas microinformáticos, y estos procesan gran cantidad de información muy importante para empresas, negocios e incluso gobiernos.

Como se ha podido ver, es muy importante tener los equipos y sistemas microinformáticos correctamente mantenidos, y así:

1 Evitar pérdida de información, que puede suponer pérdidas económicas dentro de la empresa o del usuario en sí.

2 Evitar que información confidencial y protegida por la Ley Orgánica de Protección de Datos Personales y garantías de los derechos digitales (LOPDGDD) llegue a manos de quien no debe.

3 Evitar retrasos en el desarrollo y entrega de proyectos y/o trabajos.

7. Servicios típicos de una empresa de mantenimiento informático

Hoy día existen muchas empresas dedicadas al mantenimiento de sistemas microinformáticos, pero no están dedicadas exclusivamente a un solo sector o tipo de empresa, sino que se dedican desde pequeños negocios y pymes, hasta grandes empresas nacionales e internacionales.

Los servicios que abarca este tipo de empresas van desde la venta y/o alquiler de equipos informáticos hasta registro de dominios en internet, pasando evidentemente por todo tipo de niveles de mantenimiento.

Los servicios típicos que ofrece la mayoría de las empresas de mantenimiento informático son las siguientes:

1 Venta y alquiler de ordenadores profesionales, personalizados, portátiles y periféricos.

2 Reparación de ordenadores. Resolución de problemas y averías tanto software como hardware del equipamiento informático y sus periféricos.

3 Recuperación de datos. Se pueden recuperar datos perdidos de forma accidental o causada por fallo del ordenador.

4 Copias de seguridad. Se realizan copias de seguridad o se configuran los ordenadores para que la realicen de forma automática semanalmente para evitar posibles pérdidas de datos.

1 Mantenimiento remoto. Se ofrece la oportunidad de realizar el mantenimiento de los equipos informáticos de forma remota, es decir, que no es necesario desplazarse hasta la empresa para realizar alguna modificación o reparación, a no ser que sea totalmente necesario.

1 Redes y comunicaciones. Tanto la instalación de redes de cableado como redes inalámbricas, así como la verificación de los niveles de seguridad de la propia red, tanto dentro de la propia empresa como cuando accede al exterior a través de internet.

1 Seguridad informática y antivirus. Se encargan tanto de la instalación de antivirus, cortafuegos y demás, como de la limpieza de posibles virus, software malware, etc.

2 Alojamiento web y dominios. Estas empresas también dan la posibilidad de crear y administrar los portales web de las empresas, aunque esto no corresponda como tal al mantenimiento de los sistemas microinformáticos.

Definición

Software Malware

Del inglés malicious software, también llamado badware, código maligno, software malicioso o software malintencionado, es un tipo de software que tiene como objetivo infiltrarse o dañar un ordenador sin el consentimiento de su propietario.

Actualmente, en el mercado hay muchos proveedores que ofrecen soluciones Cloud Computing, tanto a empresas como a personas. El Cloud Computing consiste en un concepto de negocio en internet que se conoce bajo el nombre de “computación en la nube”.

A través de un proveedor de Cloud Computing se ofrecen servicios, usando como medio la red de internet; de esta forma no hay que preocuparse por el espacio o el almacenamiento de información. Actualmente muchas empresas optan por este tipo de soluciones, sobre todo porque les aportan las siguientes ventajas:

1 Bajo coste. No hay que realizar grandes inversiones ni en infraestructuras ni en licencias, solamente el precio pactado por el proveedor, en función a las necesidades Cloud Computing a usar.

2 Seguridad. Implica que la inversión en la seguridad pasa a ser cero, dado que depende totalmente del proveedor Cloud, el cual debe garantizar siempre la seguridad de los datos.

3 Mayor rapidez al basarse en la web.

4 Información en tiempo real.

5 Acceso a toda la información.

6 Acceso siempre disponible con una conexión a internet y un dispositivo informático que permite trabajar prácticamente desde cualquier ubicación.

8. Descripción y clasificación de técnicas auxiliares de mantenimiento de sistemas microinformáticos

Como ya vimos anteriormente, tenemos tres formas distintas de realizar el mantenimiento de un sistema microinformático. Estas tres formas son mantenimiento predictivo, mantenimiento preventivo y mantenimiento correctivo. Pasamos a describirlas en profundidad.

8.1. Mantenimiento predictivo

La finalidad de este mantenimiento es pronosticar cuándo es posible que falle un componente del sistema. Todo esto con el fin de solucionar la causa del problema o reemplazar la pieza defectuosa antes de que ocurra el fallo.

Este tipo de mantenimiento se realiza utilizando herramientas de diagnostico que nos permiten realizar las comprobaciones oportunas sin necesidad de detener el funcionamiento del sistema.

Las herramientas utilizadas para el diagnostico se suelen utilizar de forma continua, es decir, el sistema continua trabajando normalmente y estas herramientas o programas de diagnostico se ejecutan de forma paralela para comprobar que el sistema funciona de forma óptima.

Herramientas habituales para este diagnostico son los indicadores de temperatura de los equipos y el nivel de fragmentación de los discos.

Temperatura del sistema

Herramienta para medir la velocidad del sistema

Fragmentación del disco

8.2. Mantenimiento preventivo

El mantenimiento preventivo consiste en una serie de acciones o medidas que se realizan periódicamente a los ordenadores para prevenir posibles fallos o averías futuras.

Fundamentalmente, este tipo de mantenimiento se basa en la limpieza del ordenador, tanto en su interior como en su exterior. De igual forma se debe realizar una serie de acciones para el cuidado de los ordenadores con respecto a las altas temperaturas, la excesiva vibración e incluso las sobrecargas eléctricas.

El mantenimiento preventivo se puede dividir en dos tipos distintos que describiremos a continuación.

Mantenimiento preventivo activo

El mantenimiento preventivo activo consiste básicamente en la limpieza del ordenador y sus componentes. La frecuencia con la que se debe realizar esta limpieza depende fundamentalmente del ambiente en el cuál está el equipo y en la calidad de los componentes que los componen. Normalmente, si el ordenador está situado en un ambiente muy sucio, este se debe limpiar cada tres meses. Sin embargo, si el ordenador está situado en un lugar limpio como una oficina, se puede realizar la limpieza una o dos veces al año.

Ventiladores obstruidos

Limpieza con brocha

Limpieza con aspirador

Mantenimiento preventivo pasivo

Este tipo de mantenimiento consiste en el cuidado del sistema de las condiciones en su ambiente externo, incluyendo básicamente las condiciones físicas de operación del sistema y la prevención eléctrica.

Las condiciones físicas hacen referencia a condiciones como la contaminación por partículas de polvo en el ambiente, la temperatura ambiente, problemas por golpes o vibraciones o incluso, simplemente, el humo de un cigarro.

Las condiciones eléctricas hacen referencia a factores como las sobrecargas eléctricas en la línea, las cargas electrostáticas propias del equipo o de agentes externos y, solo en algunos lugares específicos, interferencias por radiofrecuencias.

Existe una serie de factores importante a tener en cuenta a la hora de realizar el mantenimiento preventivo de un equipo, que es, básicamente, proteger el hardware del ordenador de posibles fallos. Estos factores son:

1 El equipo debe estar libre, en lo posible, de la contaminación aeróbica como el polvo y el humo del cigarro.

2 No coloque su equipo frente a una ventana exponiéndolo directamente a la luz de sol.

3 No colocar el PC en lugares húmedos.

4 La temperatura debe ser controlada y constante, tanto como sea posible para evitar el stress térmico de los componentes.

5 Mantenerlo alejado de equipos electrónicos que produzcan campos magnéticos, ya que pueden dañar la información.

6 Evitar comer y beber cuando se esté usando el ordenador.

7 Revisión de la instalación eléctrica de la casa u oficina, pero esto lo debe hacer un especialista.

8.3. Mantenimiento correctivo

El mantenimiento correctivo consiste en la reparación o la sustitución del componente que está ocasionando los fallos en el sistema.

Sustitución de piezas

Este tipo de mantenimiento se suele llevar a cabo cuando el mantenimiento preventivo lo indica y además ya es tarde para aplicar este.

En la mayoría de las ocasiones es recomendable la sustitución de la pieza, ya que se dispone de poco tiempo para la reparación y es necesaria maquinaria especial para la reparación de los componentes.

Hay una serie de condicionantes a tener en cuenta a la hora de realizar este tipo de mantenimiento, estas son:

1 En el ámbito operativo, la reconfiguración del ordenador y los principales programas que se utilizan.

2 Revisión de los recursos del sistema, memoria, procesador y disco duro.

3 Optimización de la velocidad de actuación del ordenador.

4 Revisión de la instalación eléctrica, realizada por personal especializado.

5 Un completo reporte del mantenimiento realizado a cada equipo.

6 Observaciones que puedan mejorar el ambiente de funcionamiento.

7 Registro, control y administración de intervenciones.

8 Generación de informes de valoración y seguimiento de la calidad de servicio.

Aplicación práctica

Se nos ha encomendado la misión de realizar el mantenimiento de los equipos informáticos que hay en una empresa. El problema es que no sabemos de qué ordenadores se disponen y qué hardware y software posee cada uno. Solamente nos han pasado la hoja de características de los ordenadores cuando los compraron en Octubre de 2019.

Se debe realizar una ficha en la que aparezcan todos los datos técnicos más relevantes del ordenador, la antigüedad del equipo, el software más importante que tiene instalado y el estado físico que nos han dicho que tiene. Además se debe dejar espacio preparado en la propia ficha para documentar las futuras revisiones.

SOLUCIÓN

Aplicación práctica

Vamos a llevar a cabo el mantenimiento de los equipos informáticos de una empresa. Le han pasado la documentación técnica de todos los ordenadores para poder programar así las operaciones de mantenimiento necesarias.

Se debe elaborar una ficha genérica para realizar el mantenimiento preventivo sobre estos equipos. En ella deben aparecer todas las tareas de mantenimiento que deben realizarse.

SOLUCIÓN

9. Resumen

En primer lugar es necesario conocer la terminología de mantenimiento necesaria para poder entender las partes principales de un ordenador y la necesidad de su mantenimiento.

Existen tres tipos de mantenimientos para los sistemas microinformáticos: el mantenimiento predictivo, el mantenimiento preventivo y el mantenimiento correctivo. El primero sería la realización de revisiones periódicas para detectar posibles condicionantes que pudieran interrumpir el correcto funcionamiento del ordenador. El segundo, se encargaría de realizar ciertas acciones para evitar el posible fallo del sistema, como por ejemplo la limpieza interna y externa del ordenador. Por último, el mantenimiento correctivo se encargaría de la reparación de forma física de dispositivos que están defectuosos.

Existen cinco niveles en el mantenimiento de sistemas microinformáticos. Están ordenados de menor a mayor importancia, de esta forma el nivel 1 sería la observación diaria, siendo el nivel 5 la inspección de control de calidad.

La importancia del mantenimiento de los sistemas microinformáticos es evidente, ya que si no se realizase, podría llegar a perderse información muy importante tanto de empresas, negocios e incluso gobiernos.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. ¿Qué podría decir sobre el sistema binario?

1 Se trata de un sistema numérico basado solamente en la utilización de 1 y 0.

2 Los ordenadores, en su interior, utilizan el sistema binario como lenguaje de comunicación entre los distintos circuitos electrónicos que los componen.

3 El número 2 se escribe en binario 10, o el 18 se escribe en binario 10010.

4 Todas las opciones son correctas.

2. De las siguientes frases, indique cuál es verdadera o falsa.

1 El software podría traducirse como “partes duras”, es decir, todas las partes físicas de un ordenador, lo que se puede tocar. En este apartado podríamos englobar, por ejemplo, el disco duro, la memoria RAM, el lector de CD/DVD, etc.VerdaderoFalso

2 En la mayoría de las ocasiones es recomendable la sustitución de la pieza ya que se dispone de poco tiempo para la reparación y son necesarias maquinarias especiales para la reparación de los componentes.VerdaderoFalso

3. Los niveles de mantenimiento que se pueden aplicar a un sistema microinformático son los siguientes:

1 Predictivo, Preventivo y Correctivo.

2 Especulativo, Preventivo y Correctivo.

3 Predictivo, Preventivo y Reparador.

4 Todas las opciones son incorrectas.

4. Relacione el nivel de mantenimiento en cada caso.

1 Nivel 1

2 Nivel 2

3 Nivel 3

4 Nivel 4

5 Nivel 5

 Observación semanal.

 Inspección de control de calidad.

 Observación diaria.

 Inspección menor.

 Inspección general.

5. ¿Qué pasaría si no se realiza el mantenimiento de los equipos informáticos?

1 No pasaría nada.

2 Podría llegar a romperse y causar la pérdida de muchísima información.

3 Podría llegar a estallar debido al sobrecalentamiento.

4 El consumo de electricidad aumentaría en gran medida.

6. Enumere algunos de los servicios típicos que ofrecen las empresas de mantenimiento informático.

7. Mantener la temperatura controlada y constante para evitar el stress térmico de los componentes corresponde al mantenimiento…

1 … preventivo activo.

2 … correctivo pasivo.

3 … preventivo pasivo.

4 … predictivo activo.

8. El control de la velocidad del sistema corresponde al mantenimiento:

1 Preventivo activo.

2 Correctivo.

3 Preventivo pasivo.

4 Predictivo.

9. Indique cuál de las siguientes no es un servicio típico de una empresa de mantenimiento informático.

1 Limpieza de los periféricos.

2 Reparación de datos.

3 Copias de seguridad.

4 Venta y alquiler de ordenadores.

10. ¿Qué el software malware?

Capítulo 2

Verificación del sistema

Contenido

1. Introducción

2. Tipos de particiones del disco duro

3. Programas POST

4. Software de diagnóstico

5. Software de prueba de velocidad

6. Herramientas de verificación y optimización del disco duro

7. Resumen

1. Introducción

La verificación del sistema consiste básicamente en comprobar que todo el sistema funciona correctamente, sin posibles problemas de compatibilidades, errores de datos, problemas de rendimiento o velocidad en el sistema.

Para realizar la verificación y la posible corrección o mejora en cada uno de los anteriores aspectos se va a utilizar una serie de técnicas y programas apropiadas para ello.

Una de las técnicas para agilizar el rendimiento del sistema es la utilización de particiones, de manera que el propio sistema no tenga que revisar toda la memoria en busca de un archivo específico.

Por otro lado se utilizan los programas POST, los cuales verifican el correcto funcionamiento de todos los elementos necesarios para el arranque del ordenador.

Además se utiliza software específico para el diagnóstico del sistema, con los cuales se comprobará el correcto funcionamiento de todos los elementos del sistema, y software para las pruebas de velocidad del propio sistema.

Una de las partes importantes del sistema es el disco duro, ya que en él se realiza el almacenamiento de toda la información. De esta forma, existen herramientas específicas para la verificación y optimización del disco duro.

2. Tipos de particiones del disco duro

Antes de pasar a ver qué son las particiones de un disco duro es recomendable saber la forma en que se almacena la información en los discos duros, para así comprender mejor la necesidad de particionar un disco duro.

Definición

Particionar

Es realizar particiones o partes del disco duro. Es la creación de divisiones lógicas en un disco duro para aplicarles un formato lógico del sistema operativo específico que se va a instalar.

2.1. Formateo de un disco duro

Un ordenador debe ser capaz de acceder a toda la información necesaria del disco duro cuando sea solicitada. Sin embargo, cada disco duro posee gran cantidad de información, la cual se almacena en bits. Con lo cual se pueden tener millones y millones de bits en un disco duro, de entre los cuales se ha de buscar una secuencia.

Para realizar la búsqueda de nuestra información, los discos duros están organizados en divisiones discretas e identificables, de manera que nuestro ordenador puede acceder a la información de forma fácil y sencilla.

La forma más sencilla de organizar un disco duro se llama formateo. El formateo consiste en preparar el disco duro para que se puedan escribir en él los archivos y leerlos posteriormente de forma rápida y sencilla. Existen dos formas de formatear un disco duro: formateo físico y formateo lógico.

Formateo físico de un disco duro

El formateo físico de un disco duro debe realizarse siempre antes del primer formateo lógico. Posteriormente se puede formatear de forma lógica sin necesidad de realizarlo de forma física. En general, el formateo físico, también llamado formateo a bajo nivel, lo suele realizar el fabricante antes de la venta del mismo.

En el formateo físico es cuando se dividen los platos del disco duro en cada una de sus partes principales: pistas, sectores y cilindros.

Los elementos en los que se divide el disco duro son los que marcan la forma en que se van a grabar y leer los datos dentro del propio disco. Estos elementos son:

1 Las pistas son vías circulares concéntricas que son grabadas en cada una de las caras de los platos, de igual forma que ocurre con los discos compactos o los discos fonográficos. Las pistas están enumeradas, y comienza por la pista cero en la parte más externa del disco.

2 Los sectores son divisiones más pequeños del área de una pista. Estos sectores se utilizan para almacenar una cantidad fija de datos. Normalmente la capacidad de los sectores a la hora de realizar el formateo es de 512 bytes de información (4096 bits).

3 Un cilindro está formado por un conjunto de pistas que están ubicadas a la misma distancia del eje en todas las caras del plato. Por ejemplo, la pista cinco en cada una de las caras de cada uno de los platos está situada a la misma distancia del eje. De esta forma, el cilindro sería la conexión vertical imaginaria de todas estas pistas.

En general, el funcionamiento tanto del hardware como del software de un ordenador se basa en la estructura de cilindros. Esto es así porque cuando se escriben datos en un disco por cilindros, se puede acceder a toda la información de ese cilindro sin necesidad de desplazar los cabezales de lectura/escritura. Esto es interesante, ya que el desplazamiento de los cabezales es muy lento en comparación con la velocidad de rotación de los discos o el cambio entre cabezales. De esta forma trabajar por cilindros reduce considerablemente el tiempo de acceso a los datos grabados en el disco duro.

Actualmente en el mercado se cuenta con discos duros que están basados en otras tecnologías que no son las de platos, ejes y/o cilindros. Estas tecnologías se conocen con el nombre de SSD y M.2. En el caso de ambas tecnologías se obtienen tiempos de acceso de lectura y escritura muy superiores a los discos duros SATA; esto es debido fundamentalmente al uso de memoria NAND.

La memoria NAND basa su estructura en unas transmisiones de puerta flotante, la diferencia radical entre este tipo de memoria y la memoria RAM es que, cuando apagamos el ordenador, la información contenida en esta última desaparece frente a la NAND que se conserva (si no fuese, así no se podría almacenar información en SSD o M.2).

El funcionamiento de las memorias NAND es un poco contrario al estándar normal que hay en los mercados. Como ya se ha comentado, los electrones se almacenan en el puente flotante, de forma que, cuando está cargado, la celda se devuelve un 0 y si está vacía se devuelve un 1 (valores contrarios a los que normalmente se está acostumbrado).

NAND se organiza en torno a una matriz, la cual se entiende como un bloque. Las finas de dicha matriz se refieren como páginas que suelen tener varios tamaños (normalmente entre los 2 Kb y los 16 Kb), de tal forma que cada bloque se compone de 256 páginas. El tamaño de un bloque puede variar entre los 256 Kb y los 4 Mb.

Dentro de la tecnología SSD se pueden localizar los siguientes tipos de SSD, en función del número de bits almacenados en cada celda:

1 SLC (Single Level Cell). En este tipo de estructura aparecieron los primeros SSD del mercado. En ello se puede almacenar un bit de información (0 o 1) en cada una de las celdas de la memoria NAND. Hoy en día su uso suele destinarse fundamentalmente a servidores o workstations.

2 MLC (Multi Level Cell). Este tipo de estructura se caracteriza por poder almacenar 2 bits por celda en la memoria NAND. Respecto de SLC, implica duplicar por 2 la densidad de almacenamiento, pero al poder almacenar cada celda 2 valores posibles implica tener 4 estados diferentes por celda, lo que provoca que las lecturas y escrituras sean más lentas respecto de la estructura anterior.

3 TLC (Triple Level Cell). Este tipo de estructura es capaz de almacenar 3 bits por celda en la memoria NAND, con lo cual se multiplica por 3 la densidad de la memoria respecto de las SLC y tienen un precio mucho más económico que el resto. Como contrapartida su rendimiento es mucho peor que los MLC, dado que hay 3 posibles niveles con 8 posibles estados.

Otra posibilidad es usar discos duros bajo la tecnología M.2, que consiste básicamente en la misma funcionalidad que los SSD, pero lo que cambia es cómo se implementa, a modo de pastilla RAM.

Pastilla de Disco Duro usada en M.2

Formateo lógico de un disco duro

Después de realizar el formateo físico del disco duro debe realizarse el formateo lógico. A través del formateo lógico del disco se sitúa un sistema de archivos en el propio disco, el cual permite almacenar y recuperar archivos del espacio disponible por parte de un sistema operativo, por ejemplo DOS, Windows o Linux.

Cada uno de los distintos sistemas operativos utiliza un sistema de archivos distinto, de manera que el formateo lógico que se le aplique a un disco va a depender del sistema operativo que se va a instalar.

El formateo lógico de todo un disco duro con el mismo sistema de archivos nos limita en el número y tipos de sistemas operativos que se van a poder instalar en él. Pero existe una solución a esta limitación. Antes de realizar el formateo lógico del disco se puede realizar la división de este en particiones, y cada una de estas particiones se puede formatear de forma lógica con un sistema de archivos diferente. Al tener sistemas de archivos diferentes podemos instalar distintos sistemas operativos a la vez, sin que existan incompatibilidades. Además, al realizar las particiones vamos a realizar un uso del disco duro más rápido y eficiente.

2.2. Sistema de archivos

Los sistemas de archivos son estructuras necesarias para el almacenamiento y manejo de los datos dentro del disco duro. Estas estructuras habitualmente están constituidas por un registro de arranque del sistema operativo, directorios y archivos.

Los sistemas de archivos realizan tres funciones fundamentales:

1 Control del espacio asignado y disponible.

2 Mantenimiento de directorios y nombres de archivos.

3 Control del posicionamiento físico de cada uno de los archivos en el disco.

Normalmente, cada sistema operativo va a utilizar un sistema de archivos diferente. Algunos sistemas operativos pueden reconocer varios sistemas de archivos, pero hay otros que solo pueden reconocer un tipo.

Algunos de los sistemas de archivos más comunes son los siguientes:

1 FAT (File Asignation Table, Tabla de asignación de archivos).

2 FAT32 (File Asignation Table 32, Tabla de asignación de archivos 32).

3 NTFS (New Technology File System, Sistema de archivos de nueva tecnología).

4 Linux Ext2, Ext3 y Linux Swap.

FAT

El sistema FAT era utilizado para los sistemas operativos DOS, Windows 3.x y Windows 95, aunque también es posible acceder a ellos desde los sistemas operativos Windows 98/Me/NT/2000 y OS/2.

El sistema de archivos FAT se caracteriza por la utilización de la Tabla de Asignación de Archivos (FAT) y de clústeres. Por seguridad, la FAT está duplicada para evitar que los datos se borren o se dañen, ya que es el núcleo del sistema de archivos.

Un clúster es la unidad de almacenamiento más pequeña de la que dispone el sistema FAT. Cada clúster se compone de un número fijo de sectores. La FAT se utiliza para llevar registro de los clústeres que se están usando, lo que no se está usando y qué archivos están guardados en cada clúster.

El sistema de archivos FAT permite tamaños de disco o de particiones no superiores a 2 GB, y solamente permite utilizar un máximo de 65.525 clústeres. De manera que cuanto mayor sea el tamaño del disco, mayor va a ser el tamaño del clúster y se va a desperdiciar más espacio en ellos.

FAT32

El sistema de archivos FAT32 puede ser usado en cualquier sistema operativo de la familia Windows aunque fue creado para Windows 3.x/95/NT y DOS.

El sistema de archivos FAT32 es una versión mejorada de la versión FAT. Está basado en la utilización de tablas de asignación de archivos de 32 bits, en lugar de 16 bits del sistema FAT.

Este sistema de archivos FAT32 utiliza clústeres más pequeños que el anterior sistema. Además dispone de un arranque duplicado y un directorio raíz ilimitado, el cual puede estar ubicado en cualquier lugar del disco y la partición.

Gracias a todas estas mejoras el sistema de archivos FAT32 puede reconocer discos y particiones de hasta 2 TB.

Comparativa FAT y FAT32
Tamaño de la partición	Tamaños del clúster
	FAT	FAT32
< 128 MB	2 KB	No soportado
128 MB - 256 MB	4 KB
256 MB - 512 MB	8 KB
512 MB - 1 GB	16 KB	4 KB
1 GB-2 GB	32 KB
2 GB - 8 GB	No soportado
8 GB - 16 GB		8 KB
16 GB - 32 GB		16 KB
32 GB - 2 TB		32 KB

NTFS

El sistema de archivos NTFS (New Technology File System) solo es accesible desde cualquier versión de Windows. No es recomendable el uso del sistema NTFS para discos duros pequeños, inferiores a 400 MB, debido a que NTFS utiliza una gran cantidad de espacio para el almacenamiento de las estructuras del sistema.

La estructura central del sistema de archivos NTFS es la tabla maestra de archivos (MFT: Master File Table). NTFS almacena por seguridad varias copias de la porción crítica de la tabla maestra de archivos para protegerla de posibles pérdidas de datos.

De igual forma que los sistemas anteriores FAT y FAT32, el sistema NTFS también utiliza clústeres para el almacenamiento de archivos de datos. Pero en este caso, el tamaño del clúster no va a depender del tamaño del disco o la partición.

Sabía que…

Se produce fragmentación de archivos cuando los archivos quedan divididos y almacenados en varios clústeres no contiguos. De manera que para recuperarlo se deben acceder a varios clústeres separados entre sí, lo cual ralentiza el proceso de recuperación. Para evitarlo hay que desfragmentar el disco duro.

El uso de clústeres pequeños, además de minimizar la cantidad de espacio desaprovechado en el disco, también reduce la fragmentación de los archivos, evitando así un acceso más lento a los archivos.

Linux Ext2, Ext3 y Linux Swap

Los sistemas de archivos Linux Ext2, Ext3 y Linux Swap fueron desarrollados para el sistema operativo Linux, que es la versión libre de Unix.

Estos sistemas operativos disponen de una capacidad de tamaño de disco duro o de partición de hasta 4 TB.

Definición

Linux Swap

Es un nivel de jerarquía de memoria de Linux que se utiliza cuando la memoria RAM está llena. Puede ser una partición dedicada, lo cual es recomendable, a un archivo Swap o a una combinación de ambos. Su tamaño debería ser igual o dos veces mayor que la memoria RAM y nunca mayor de 2 GB.

2.3. Particiones de un disco duro

Después de haber realizado el formateo físico del disco duro, podemos realizar la división lógica de este disco en partes más pequeñas. Cada una de estas partes más pequeñas del disco duro se va a llamar volumen. A cada uno de estos volúmenes le vamos a asignar un nombre distinto para poder identificarlo de los demás.

Cada uno de los volúmenes va a funcionar de forma individual e independiente, como si fuese otro disco duro, de manera que se puede realizar el formateo de forma lógica utilizando cualquier sistema de archivos que deseemos.

¿Por qué usar particiones?

Cuando estamos trabajando con tamaños muy grandes de disco duro, a la hora de formatearlos vamos a tener una sola partición o volumen de un tamaño muy grande. Esta forma de configurar el disco duro no es siempre la más conveniente, ya que no se aprovechan todos los recursos y el espacio del disco duro de forma eficiente.

La mejor alternativa consistiría en dividir el disco duro en particiones. Utilizar estas particiones nos supondría las siguientes ventajas:

1 Se podría instalar más de un sistema operativo, para así poder trabajar con programas que sean compatibles con un solo sistema operativo. No solo nos permite instalar distintas versiones del mismo sistema operativo, como dos versiones de Windows 10, sino que también nos permitirá instalar sistemas operativos totalmente distintos, como Windows y Linux.

2 Se hace un uso más eficiente del espacio disponible del disco duro, ya que cuando se produce la fragmentación de los archivos, sus partes podrían situarse en cualquier parte del volumen, y si este es muy grande se va a perder eficiencia a la hora de recuperar esos archivos.

3 Se protegen los datos ante posibles errores de sistema, virus, etc. Esto es así porque se suele instalar el sistema operativo y todos los programas en una de las particiones y en la otra se suelen guardar todos los archivos y documentos. De manera que si se produce un error en el sistema o se infecta con algún virus, tan solo debemos formatear la partición con el sistema operativo y los programas, quedando intacta toda nuestra información en la otra partición.

4 Al realizar estas particiones en volúmenes más pequeños se está facilitando la búsqueda de archivos dentro del propio volumen, y a su vez facilitamos también la realización de copias de seguridad.

Tipos de particiones

Básicamente van a existir tres tipos de particiones: particiones lógicas, particiones primarias y particiones extendidas. Las primeras divisiones que se pueden realizar sobre un disco duro son las particiones primarias y las particiones secundarias. Un mismo disco puede contener hasta cuatro particiones primarias, o tres particiones primarias y una extendida. A su vez, la partición primaria puede dividirse en cualquier número de particiones lógicas.

En la imagen que se muestra a continuación se puede ver un disco duro que se ha particionado en cuatro partes principales. Tres particiones primarias y una partición extendida. A su vez, la partición extendida se ha dividido en dos particiones lógicas.

Por otro lado, cada partición primaria ha sido formateada para el uso de sistemas de archivos diferentes (FAT, NFTS y HPFS), y las dos particiones lógicas se han formateado para usar un sistema de archivos FAT.

Particiones primarias

En una partición primaria puede haber un sistema operativo y además un número cualquiera de archivos y documentos (siempre y cuando haya capacidad en el disco). Siempre antes de realizar la instalación de un sistema operativo se debe realizar el formateo lógico de la propia partición primaria para darle un sistema de archivos compatible con el sistema operativo que vamos a instalar.

Si se disponen de varias particiones primarias en un mismo disco duro, tan solo una de ellas puede estar activa y visible. En este caso, la partición activa es desde la cual arranca el sistema operativo durante el proceso de inicio del ordenador. En este proceso, el resto de particiones no activas van a estar ocultas y no se va a poder acceder a los datos existentes en ellas.

Si queremos instalar varios sistemas operativos en un mismo disco duro, vamos a necesitar varias particiones primarias, ya que la mayoría de los sistemas operativos necesitan una partición primaria para poder arrancar.