Definición de Bloque de disco (almacenamiento en discos)
El bloque de disco también es llamado clúster, grupo de sectores o data cluster en inglés.
Un bloque de disco es una unidad de asignación de espacio de disco para archivos y directorios. Para reducir la sobrecarga de gestionar las estructuras de datos en disco, el sistema de archivos no asigna sectores de disco individuales de forma predeterminada, sino grupos contiguos de sectores, llamados bloques de disco.
Un disco está dividido en miles de bloques de disco de igual tamaño y los archivos son repartidos y almacenados en distintos bloques de disco.
Muchas veces el tamaño del sector de disco puede coincidir con el tamaño del bloque de disco. Por ejemplo, en un disco que usa sectores de 512 bytes, un bloque de disco de 512 bytes contiene un sector.
El tamaño se puede configurar al formatear una unidad de almacenamiento, en la opción de tamaño de unidad de asignación.
También puede formatearse haciendo que un bloque de disco tenga 4 kilobytes (KB) y este contenga ocho sectores de 512 bytes.
A partir de 2007 la Asociación Internacional de Unidades, Equipo y Materiales de Disco (IDEMA) recomienda un tamaño de bloque de disco de 4 KB, desaconsejando los 512 bytes que se habían usualmente empleado los anteriores 30 años. Esto permite aprovechar mejor los discos modernos y también aumentar la velocidad de acceso y reducir errores.
Un bloque de disco es la cantidad lógica más pequeña de espacio en disco que se puede asignar para contener un archivo. Por lo tanto, almacenar archivos pequeños en un sistema de archivos con grandes bloques de disco desperdiciará espacio en el disco; tal espacio de disco desperdiciado se llama espacio de holgura (slack space).
Para los tamaños de bloque de disco que son pequeños en comparación con el tamaño de archivo promedio, el espacio desperdiciado por archivo será estadísticamente aproximadamente a la mitad del tamaño del bloque de disco; para grandes tamaños de bloque de disco, el espacio desperdiciado será mayor. Sin embargo, un tamaño de bloque de disco más grande reduce la sobrecarga y la fragmentación de la contabilidad, lo que puede mejorar la velocidad de lectura y escritura en general. Los tamaños de bloque de disco típicos varían de 1 sector (512 B) a 128 sectores (64 KB).
Un bloque de disco no necesita estar físicamente contiguo en el disco; puede abarcar más de una pista o, si se utiliza el entrelazado de sectores, puede incluso ser no contiguo en una pista. Esto no debe confundirse con la fragmentación, ya que los sectores aún son lógicamente contiguos.
El uso de bloques de disco en los sistemas de archivos permite una gestión más eficiente del espacio en disco. Al asignar grupos contiguos de sectores en lugar de sectores individuales, se reduce la sobrecarga de la estructura de datos en disco. Esto significa que se requiere menos tiempo y recursos para administrar y acceder a los archivos almacenados.
Además, al dividir el disco en miles de bloques de igual tamaño, se facilita la organización y distribución de los archivos. Cada archivo se guarda en uno o más bloques de disco, lo que permite un acceso más rápido y eficiente a los datos.
Es importante tener en cuenta que el tamaño del bloque de disco puede variar según la configuración del sistema. En algunos casos, el tamaño del sector de disco puede coincidir con el tamaño del bloque de disco, lo que simplifica aún más la asignación y gestión del espacio en disco.
A partir de 2007, la Asociación Internacional de Unidades, Equipo y Materiales de Disco (IDEMA) recomienda un tamaño de bloque de disco de 4 KB. Esta recomendación se basa en el aumento de capacidad y rendimiento de los discos modernos, así como en la reducción de errores y la mejora en la velocidad de acceso a los datos.
Es importante destacar que el tamaño del bloque de disco tiene implicaciones en la eficiencia del sistema de archivos. Si el tamaño del bloque es demasiado grande en comparación con el tamaño promedio de los archivos almacenados, se desperdiciará espacio en disco. Este espacio desperdiciado se conoce como espacio de holgura o slack space. Por otro lado, si el tamaño del bloque es demasiado pequeño, se incrementará la fragmentación del disco y se generará una mayor sobrecarga en la gestión del espacio.
En resumen, el uso de bloques de disco en los sistemas de archivos permite una gestión más eficiente del espacio en disco y un acceso más rápido a los datos. El tamaño del bloque de disco debe ser cuidadosamente considerado para maximizar el rendimiento y minimizar el desperdicio de espacio.
Estructura de disco en (A) una pista (roja), (B) un sector geométrico (azul), (C) un sector de una pista (magenta), (D) un grupo de sectores o clúster (verde).
Ejemplo de funcionamiento del bloque de disco
Cuando se almacena en disco un archivo más grande que un bloque de disco, este se subdivide en distintos bloques de disco. Por ejemplo: imaginemos un disco con bloques de disco de 512 bytes. Si se almacena un fichero de 1500 bytes, 512 bytes de ése fichero serán almacenados en un solo bloque o clúster en una posición física del disco, otros 512 bytes serán almacenados en otro clúster en otra posición determinada del disco, que puede o no ser congruente físicamente al anterior. Los 476 bytes restantes de ése fichero serán almacenados en otro clúster, sobrando 36 bytes que quedan sin utilizar del clúster (ese espacio está virtualmente perdido). Por lo tanto ese archivo quedará segmentado en tres clústeres o bloques de disco que pueden o no ocupar partes físicas congruentes en un disco. Cuando se intenta leer ese fichero, el cabezal lector deberá moverse de un lado a otro del disco para poder leerlo definitivamente.
En general, los programas desfragmentadores de discos juntan físicamente (en este caso) los tres clústeres de forma congruente y, por lo tanto, su lectura será más rápida.
Muchas veces los clústeres pueden verse afectados físicamente y, por lo tanto, deben ser lógicamente marcados como sectores defectuoso para que no se intente almacenar información en ellos (de lo contrario la información se pierde).
Resumen: Bloque de disco
El bloque de disco es una unidad de asignación de espacio de disco para archivos y directorios. El sistema de archivos asigna grupos contiguos de sectores, llamados bloques de disco. Los archivos se almacenan en diferentes bloques de disco que pueden tener tamaños diferentes. Se recomienda utilizar bloques de disco de 4 KB para aprovechar mejor los discos modernos y mejorar la velocidad de acceso. No es necesario que los bloques estén físicamente contiguos en el disco.
¿Qué es un bloque de disco?
Un bloque de disco, también conocido como clúster, grupo de sectores o data cluster en inglés, es una unidad de almacenamiento básica utilizada en sistemas operativos para organizar y administrar la información en un disco duro. Un bloque de disco generalmente consiste en varios sectores contiguos y se asigna a archivos o datos según sea necesario.
¿Cuál es la función de un bloque de disco?
La función principal de un bloque de disco es permitir la lectura y escritura eficiente de datos en un disco duro. Al agrupar varios sectores en un bloque de disco, se mejora la eficiencia del acceso a los datos, ya que se pueden leer o escribir múltiples sectores en una sola operación. Además, también facilita la administración del espacio en disco, ya que los archivos se asignan en bloques de disco.
¿Cuántos sectores contiene generalmente un bloque de disco?
El número de sectores que contiene un bloque de disco puede variar dependiendo del sistema de archivos y la configuración del disco. En sistemas operativos modernos, es común que un bloque de disco conste de 4, 8 o 16 sectores. Esto permite un acceso más eficiente a los datos y reduce la fragmentación del disco.
¿Qué problemas puede causar la fragmentación de bloques de disco?
La fragmentación de bloques de disco es un problema común que puede afectar el rendimiento del sistema. Cuando los archivos se dividen en múltiples bloques de disco dispersos en el disco duro, el tiempo de acceso a los datos se vuelve más lento, ya que el cabezal de lectura/escritura del disco debe moverse físicamente para acceder a cada bloque de disco en diferentes ubicaciones. Esto puede causar retrasos significativos en el acceso a los archivos y ralentizar el sistema en general.
¿Cómo se puede evitar la fragmentación de bloques de disco?
La fragmentación de bloques de disco se puede evitar o reducir mediante la desfragmentación del disco. La desfragmentación es un proceso en el que se reorganizan los bloques de disco dispersos en un disco duro, de modo que los bloques de un mismo archivo estén ubicados de manera contigua. Esto mejora la velocidad de acceso a los datos y optimiza el rendimiento del sistema. Los sistemas operativos modernos suelen tener herramientas integradas de desfragmentación que automatizan este proceso.
¿Se pueden asignar diferentes tamaños de bloques de disco en un mismo disco duro?
Sí, en algunos sistemas de archivos es posible asignar diferentes tamaños de bloques de disco en un mismo disco duro. Esto generalmente se hace para optimizar el uso del espacio en disco y mejorar el rendimiento para diferentes tipos de archivos o aplicaciones. Por ejemplo, se pueden asignar bloques de disco más grandes para archivos grandes como videos o imágenes, mientras que se asignan bloques más pequeños para archivos más pequeños o sistemas operativos.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 09-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de Bloque de disco. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/bloque_de_disco.php
