Sistemas de archivos: qué son y cuáles son los más im­po­r­ta­n­tes

Los sistemas de archivos existen desde hace décadas. Las primeras tarjetas pe­r­fo­ra­das y cintas ma­g­né­ti­cas ya los empleaban. Sin embargo, estas solo permitían acceder a la in­fo­r­ma­ción de manera se­cue­n­cial: por ejemplo, encontrar el lugar preciso donde se al­ma­ce­na­ba algún dato en una bobina de cinta magnética requería un proceso de lectura muy lento. Hoy en día, los sistemas de archivos permiten acceder a los datos de forma aleatoria, lo que acelera ex­po­ne­n­cia­l­me­n­te el proceso de re­cu­pe­ra­ción. Si te preguntas qué es exac­ta­me­n­te un sistema de archivos y cuáles existen, sigue leyendo.

Hay diversos sistemas de archivos estándar para Windows, macOS, Linux, Unix y el resto de sistemas ope­ra­ti­vos. En los últimos años, con el de­sa­rro­llo de las nuevas te­c­no­lo­gías, se han ido di­fe­re­n­cia­n­do cada vez más: por ejemplo, se han creado sistemas de archivos adecuados para los di­s­po­si­ti­vos de al­ma­ce­na­mie­n­to flash, cada vez más populares, entre los que se incluyen las memorias USB y las unidades SSD. Todos los sistemas de archivos comparten la ca­ra­c­te­rí­s­ti­ca de utilizar una es­tru­c­tu­ra de árbol para organizar los archivos, que parte del di­re­c­to­rio raíz. A partir de ahí, se ramifican el resto de carpetas o di­re­c­to­rios y su­b­ca­r­pe­tas.

En la ac­tua­li­dad, existen bastantes sistemas de archivos, aunque no todos están igual de ex­te­n­di­dos. Los más ha­bi­tua­les hasta la fecha son FAT16, FAT32, exFAT y NTFS (Windows) y HFS+ y APFS (macOS/Mac OS X). Linux utiliza ac­tua­l­me­n­te ext4 (sucesor de ext3 y ext2), entre otros. A co­n­ti­nua­ción, resumimos bre­ve­me­n­te las ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas de estos sistemas de archivos.

Este sistema de archivos existe desde 1980. Las versiones pu­bli­ca­das desde entonces reciben los nombres de FAT12, FAT16 y FAT32. El formato FAT es ideal para gestionar un volumen de datos pequeño. Desde la pe­r­s­pe­c­ti­va actual, el sistema de archivos FAT está des­ac­tua­li­za­do, porque incluso en la variante más moderna y potente (FAT32, lanzada en 1997), los archivos pueden tener un tamaño máximo de 4 gigabytes (GB). FAT32 también limita el tamaño máximo de la partición a 8 terabytes (TB).

A pesar de estas li­mi­ta­cio­nes, el formato FAT sigue siendo muy común. Se utiliza para soportes de datos po­r­tá­ti­les ex­traí­bles (discos duros externos o memorias USB) y hardware especial (cámaras digitales, sma­r­t­pho­nes, rúters, te­le­vi­so­res, radios para coche, etc.). Tiene el mayor rango de co­m­pa­ti­bi­li­dad, es­pe­cia­l­me­n­te en di­s­po­si­ti­vos móviles.

Este formato, publicado en 2006, es la evolución de FAT, el formato clásico. exFAT se diseñó ori­gi­na­l­me­n­te para medios de al­ma­ce­na­mie­n­to ex­traí­bles y, por lo tanto, es es­pe­cia­l­me­n­te adecuado para memorias USB, tarjetas de memoria y discos duros externos, como unidades de estado sólido (SSD, acrónimo inglés de solid-state drive) con capacidad de al­ma­ce­na­mie­n­to in­di­vi­dual. exFAT funciona de manera pa­r­ti­cu­la­r­me­n­te eficiente con soportes de datos más pequeños. Sin embargo, también puede procesar archivos grandes y supera con creces el límite de 4 GB de FAT32. Desde Windows 7, exFAT es co­m­pa­ti­ble de forma nativa (por lo tanto, es el estándar de fábrica y no conlleva la necesidad de instalar co­n­tro­la­do­res adi­cio­na­les o paquetes de servicios es­pe­cia­les).

El sistema de archivos NTFS, que se introdujo en 1993 con el sistema operativo Windows NT, ha sido el sistema de archivos estándar para or­de­na­do­res con Windows desde Windows Vista. Ofrece varias ventajas sobre FAT, como la po­si­bi­li­dad de comprimir los medios de al­ma­ce­na­mie­n­to y una mayor seguridad de los datos (por ejemplo, mediante cifrado). Una ca­ra­c­te­rí­s­ti­ca especial de NTFS es que los derechos de acceso y recursos co­m­pa­r­ti­dos de los archivos y carpetas pueden definirse al detalle y de manera integral. Los usuarios pueden asignar derechos de acceso local y remoto a través de la red.

Este sistema de archivos, lanzado en 1998, es una evolución de HFS para Apple. Para di­fe­re­n­ciar cla­ra­me­n­te los dos es­tá­n­da­res, se habla también del Mac OS Extended (HFS+) y Mac OS Standard (HFS). En co­m­pa­ra­ción con HFS, HFS+ funciona más rápido y de manera más eficiente a la hora de gestionar, leer y escribir los datos. También permite ad­mi­ni­s­trar más archivos, porque admite hasta 4000 millones de bloques de archivos o carpetas. Linux puede leer y escribir datos di­re­c­ta­me­n­te con HFS+, aunque es necesario instalar paquetes es­pe­cia­les (hfsutils, hfsplus, hfsprogs) en algunos casos. Windows requiere un software adicional para ser to­ta­l­me­n­te co­m­pa­ti­ble con HFS+.

APFS, lanzado por Apple en 2017, cumple ante todo con los re­qui­si­tos de las unidades de estado sólido modernas. APFS está diseñado como un sistema de 64 bits, por lo que permite cifrar datos y archivos. Si un sistema operativo está en una SSD, el sistema de archivos HFS+ se convierte au­to­má­ti­ca­me­n­te a APFS. Este “formateo au­to­má­ti­co” se introdujo con el sistema operativo High Sierra. Desde macOS 10.14 Mojave, las unidades Fusion (unidades lógicas co­m­pue­s­tas de SSD y discos duros mecánicos) también se migran a APFS au­to­má­ti­ca­me­n­te. En ciertas ocasiones, pueden surgir problemas al convertir HFS+ a APFS.

ext4 se introdujo en 2008 como sucesor de ext3. Este sistema de archivos es ac­tua­l­me­n­te el estándar para muchos sistemas Linux, como Ubuntu. Su novedad más im­po­r­ta­n­te es la función extents, que optimiza la gestión de archivos grandes y evita la fra­g­me­n­ta­ción de manera más eficaz que sus pre­de­ce­so­res. Con ext4, las pa­r­ti­cio­nes se pueden ampliar y reducir según sea necesario, e incluso durante el pro­ce­sa­mie­n­to. Al contrario de ext3, que admitía un máximo de 32 terabytes, el sistema de archivos ext4 admite un volumen máximo muchas veces mayor, de 1 exabyte (apro­xi­ma­da­me­n­te 1 millón de terabytes).

La co­m­pa­ti­bi­li­dad es muy im­po­r­ta­n­te a la hora de elegir el formato, por ejemplo, si deseas utilizar un disco duro externo no solo para el ordenador de casa, sino también en otras pla­ta­fo­r­mas y di­s­po­si­ti­vos. Si quieres obtener la máxima fle­xi­bi­li­dad para tra­n­s­fe­rir datos entre un di­s­po­si­ti­vo Apple y uno Windows, te re­co­me­n­da­mos, por ejemplo, formatear el sistema de archivos exFAT. En de­fi­ni­ti­va, formatear co­rre­c­ta­me­n­te los medios de al­ma­ce­na­mie­n­to puede ser decisivo, ya que te ahorra co­m­pli­ca­cio­nes y li­mi­ta­cio­nes al tra­n­s­fe­rir datos de un soporte a otro en el día a día.

Si se cumplen los re­qui­si­tos básicos (por ejemplo, tener un hardware ac­tua­li­za­do), también se puede cambiar de sistema en cualquier momento y, por ejemplo, pasar de un sistema de archivos antiguo a uno más moderno. Sin embargo, es fu­n­da­me­n­tal comprobar de antemano si no conlleva el riesgo de perder los archivos o si antes se debe realizar una copia de seguridad de todos los datos para, a co­n­ti­nua­ción, copiarlos nue­va­me­n­te en el medio de al­ma­ce­na­mie­n­to. Existen programas gratuitos y de pago para este tipo de co­n­ve­r­sio­nes, que permiten llevarlas a cabo de forma más cómoda y segura. En algunos casos, sin embargo, también es posible formatear el sistema de archivos mediante los recursos que incorpora el propio sistema operativo. En nuestro artículo sobre el formateo de memorias USB apre­n­de­rás, por ejemplo, a convertir el sistema de archivos de una memoria USB di­re­c­ta­me­n­te en Windows.