102.1 Lekcija 1
Sertifikat: |
LPIC-1 |
---|---|
Verzija: |
5.0 |
Tema: |
102 Linux instalacija i upravljanje paketima |
Cilj: |
102.1 Dizajniraj izgled hard diska |
Lekcija: |
1 od 1 |
Uvod
Da biste uspjeli u ovom cilju, morate razumjeti odnos između diskova, particija, sistema datoteka i volumova.
Zamislite disk (ili uređaj za pohranu, budući da moderni uređaji uopće ne sadrže nikakve “diskove”) kao “fizički kontejner” za vaše podatke.
Prije nego što računar može koristiti disk, potrebno ga je particionisati. Particija je logički podskup fizičkog diska, poput logičke "ograde". Particionisanje je način da se informacije pohranjene na disku "`dijele` na dijelove", odvajajući, na primjer, podatke operativnog sistema od korisničkih podataka.
Svaki disk treba barem jednu particiju, ali može imati više particija ako je potrebno, a informacije o njima se pohranjuju u particijsku tabelu. Ova tabela uključuje informacije o prvom i posljednjem sektoru particije i njenom tipu, kao i dodatne detalje o svakoj particiji.
Unutar svake particije postoji sistem datoteka. Sistem datoteka opisuje način na koji su informacije zapravo pohranjene na disku. Ove informacije uključuju kako su direktoriji organizirani, kakav je odnos između njih, gdje su podaci za svaku datoteku, itd.
Particije ne mogu obuhvatiti više diskova. Ali korištenjem Logical Volume Manager (LVM-a) više particija se može kombinirati, čak i na diskovima, kako bi se formirao jedan logički volum.
Logički volumi apstraktuji ograničenja fizičkih uređaja i dopuštaju vam rad sa “bazenima”, prostorima na disku koji se mogu kombinovati ili distribuirati na mnogo fleksibilniji način od tradicionalnih particija. LVM je koristan u situacijama kada biste morali dodati više prostora na particiju bez potrebe za migracijom podataka na veći uređaj.
U ovom dijelu naučit ćete kako dizajnirati šemu particionisanja diska za Linux sistem, dodjeljujući sisteme datoteka i swap prostor na odvojene particije ili diskove kada je to potrebno.
O tome kako kreirati i upravljati particijama i sistemima datoteka će se raspravljati u drugim lekcijama. Razgovarat ćemo o pregledu LVM-a u ovoj lekciji, ali detaljno objašnjenje je izvan dosega iste.
Tačke montiranja
Prije nego što se sistemu datoteka može pristupiti na Linuxu, potrebno ga je montirati. To znači priključivanje sistema datoteka na određenu tačku u stablu direktorija vašeg sistema, koja se zove mount point ili mount tačka.
Kada se montira, sadržaj sistema datoteka će biti dostupan ispod tačke montiranja. Na primjer, zamislite da imate particiju s osobnim podacima vaših korisnika (njihovi home direktoriji), koja sadrži direktorije /john
, /jack
i /carol
. Kada se montiraju pod /home
, sadržaj tih direktorija će biti dostupan pod /home/john
, /home/jack
i /home/carol
.
Tačka montiranja mora postojati prije montiranja sistema datoteka. Ne možete montirati particiju pod /mnt/userdata
ako ovaj direktorij ne postoji. Međutim, ako direktorij postoji i sadrži datoteke, te datoteke će biti nedostupne sve dok ne isključite sistem datoteka. Ako navedete sadržaj direktorija, vidjet ćete datoteke pohranjene na montiranom sistemu datoteka, a ne originalni sadržaj direktorija.
Sistemi datoteka se mogu montirati gdje god želite. Međutim, postoje neke dobre prakse koje treba slijediti kako bi se administracija sistema olakšala.
Tradicionalno, /mnt
je bio direktorij u koji bi se montirali svi vanjski uređaji i određeni broj unaprijed konfigurisanih sidrišta za uobičajene uređaje, kao što su CD-ROM uređaji (/mnt/cdrom
) i flopi diskovi (/mnt /floppy
) koji je postojao ispod njega.
Ovo je zamijenjeno /media
direktorijem, što je sada zadana tačka montiranja za bilo koji medij koji korisnik može ukloniti (npr. eksterni diskovi, USB fleš diskovi, čitači memorijskih kartica, optički diskovi, itd.) povezani na sistem.
Na većini modernih Linux distribucija i desktop okruženja, prenosivi uređaji se automatski montiraju pod /media/USER/LABEL
kada su povezani na sistem, gdje je USER
korisničko ime, a LABEL
oznaka uređaja. Na primjer, USB fleš disk sa oznakom FlashDrive
povezan od strane korisnika john
bi se montirao pod /media/john/FlashDrive/
. Način na koji se ovo rješava razlikuje se ovisno o radnom okruženju.
Uz to, kad god trebate ručno montirati sistem datoteka, dobra je praksa da ga montirate pod /mnt
. Specifične komande za kontrolu montiranja i demontiranja sistema datoteka pod Linuxom će se raspravljati u drugoj lekciji.
Držite stvari razdvojene
Na Linuxu postoje neki direktoriji koje biste trebali razmotriti da ih držite na zasebnim particijama. Postoji mnogo razloga za to: na primjer, čuvanjem datoteka koje se odnose na bootloader (pohranjene na /boot
) na boot particiji, osiguravate da će se vaš sistem i dalje moći pokrenuti u slučaju pada na root sistemu datoteka.
Čuvanje korisničkih ličnih direktorija (pod /home
) na zasebnoj particiji olakšava ponovnu instalaciju sistema bez rizika od slučajnog dodirivanja korisničkih podataka. Čuvanje podataka vezanih za web ili server baze podataka (obično pod /var
) na zasebnoj particiji (ili čak zasebnom disku) olakšava administraciju sistema ako trebate dodati više prostora na disku za te slučajeve upotrebe.
Možda čak postoje razlozi za performanse da se određeni direktoriji drže na odvojenim particijama. Možda ćete htjeti zadržati root sistem datoteka (/
) na brzoj SSD jedinici, a veće direktorije poput /home
i /var
na sporijim hard diskovima koji nude mnogo više prostora za djelić cijene.
Boot particija (/boot
)
Boot particija sadrži datoteke koje koristi bootloader za učitavanje operativnog sistema. Na Linux sistemima bootloader je obično GRUB2 ili, na starijim sistemima, GRUB Legacy. Particija se obično montira pod /boot
i njeni fajlovi su pohranjeni u /boot/grub
.
Tehnički, boot particija nije potrebna, jer u većini slučajeva GRUB može montirati root particiju (/
) i učitati datoteke iz zasebnog /boot
direktorija.
Međutim, odvojena boot particija može biti poželjna radi sigurnosti (da se osigura da će se sistem pokrenuti čak i u slučaju pada root sistema datoteka), ili ako želite da koristite sistem datoteka koji bootloader ne može razumjeti na root particiji, ili ako se koristi nepodržana metoda šifriranja ili kompresije.
Boot particija je obično prva particija na disku. To je zato što je originalni IBM PC BIOS adresirao diskove koristeći cylinders, heads i sectors (CHS), sa maksimalno 1024 cilindra, 256 glava i 63 sektora, što je rezultiralo maksimalnom veličinom diska od 528 MB (504 MB pod MS-DOS-om) . To znači da sve što prelazi ovu oznaku ne bi bilo dostupno na naslijeđenim sistemima, osim ako se koristi drugačija šema adresiranja diska (kao što je Logical Block Addressing, ili LBA).
Dakle, za maksimalnu kompatibilnost, boot particija se obično nalazi na početku diska i završava prije cilindra 1024 (528 MB), osiguravajući da će, bez obzira na sve, mašina uvijek moći učitati kernel.
Budući da boot particija pohranjuje samo datoteke koje su potrebne bootloaderu, početni RAM disk i slike kernela (eng. kernel images), ona može biti prilično mala prema današnjim standardima. Dobra veličina je oko 300 MB.
Efi sistem particija (ESP)
EFI sistemsku particiju (ESP) koriste mašine zasnovane na Unified Extensible Firmware Interface (UEFI)-u za skladištenje bootloadera i slika kernela za instalirane operativne sisteme.
Ova particija je formatirana u FAT sistemu datoteka. Na disku particionisanom s GUID particijskom tablicom ima globalno jedinstveni identifikator C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B
. Ako je disk formatiran prema MBR šemi particionisanja, ID particije je 0xEF
.
Na mašinama sa operativnim sistemom Microsoft Windows ova particija je obično prva na disku, iako to nije potrebno. ESP kreira (ili popunjava) operativni sistem nakon instalacije, a na Linux sistemu se montira pod /boot/efi
.
/home
particija
Svaki korisnik u sistemu ima home direktorij za pohranjivanje ličnih datoteka i postavki, a većina njih se nalazi pod /home
. Obično je home direktorij isti kao i korisničko ime, tako da bi korisnik John imao svoj direktorij pod /home/john
.
Međutim, postoje izuzeci. Na primjer, home direktorij za root korisnika je /root
i neke sistemske usluge mogu imati povezane korisnike s home direktorijima negdje drugdje.
Ne postoji pravilo za određivanje veličine particije za /home
direktorij (home particija). Treba uzeti u obzir broj korisnika u sistemu i način na koji će se koristiti. Korisnik koji samo pregledava web i obrađuje tekst će zahtijevati manje prostora nego onaj koji radi na montaži videa, na primjer.
Promjenljivi podatci (/var
)
Ovaj direktorij sadrži “promjenjiive podatke”, ili datoteke i direktorije u koje sistem mora moći pisati tokom rada. Ovo uključuje sistemske dnevnike (u /var/log
), privremene datoteke (/var/tmp
) i keširane podatke aplikacija (u /var/cache
).
/var/www/html
je također zadani direktorij za datoteke podataka za Apache Web server, a /var/lib/mysql
je zadana lokacija za datoteke baze podataka za MySQL server. Međutim, oba se mogu promijeniti.
Jedan dobar razlog za stavljanje /var
u zasebnu particiju je stabilnost. Mnoge aplikacije i procesi pišu u /var
i poddirektorije, poput /var/log
ili /var/tmp
. Proces koji se loše ponaša može pisati podatke sve dok ne ostane slobodnog prostora na sistemu datoteka.
Ako je /var
ispod /
, to može izazvati paniku kernela i oštećenje sistema datoteka, uzrokujući situaciju iz koje se teško oporaviti. Ali ako se /var
čuva pod posebnom particijom, to neće utjecati na root sistem datoteka.
Kao u /home
, ne postoji univerzalno pravilo za određivanje veličine ili kapaciteta particije za /var
, jer će varirati u zavisnosti od toga kako se sistem koristi. Na kućnom sistemu može biti potrebno samo nekoliko gigabajta. Ali na bazi podataka ili web serveru može biti potrebno mnogo više prostora. U takvim scenarijima, možda bi bilo pametno staviti /var
na particiju na drugom disku od root particije dodajući dodatni sloj zaštite od kvara fizičkog diska.
Swap
Swap particija se koristi za zamjenu memorijskih stranica s RAM-a na disk po potrebi. Ova particija mora biti određenog tipa i postavljena sa odgovarajućim uslužnim programom zvanim mkswap
prije nego što se može koristiti.
Swap particija se ne može montirati kao ostale, što znači da joj ne možete pristupiti kao normalnom direktoriju i zaviriti u njen sadržaj.
Sistem može imati više swap particija (iako je to neuobičajeno), a Linux također podržava upotrebu swap files odnosno swap datoteka umjesto particija, što može biti korisno za brzo povećanje swap prostora kada je potrebno.
Veličina swap particije je sporno pitanje. Staro pravilo iz ranih dana Linuxa ("`dvostruka količina RAM-a`“) možda se više neće primjenjivati ovisno o tome kako se sistem koristi i količini instalirane fizičke RAM memorije.
U dokumentaciji za Red Hat Enterprise Linux 7, Red Hat preporučuje sljedeće:
Amount of RAM | Recommended Swap Size | Recommended Swap Size with Hibernation |
---|---|---|
< 2 GB of RAM |
2x the amount of RAM |
3x the amount of RAM |
2-8 GB of RAM |
Equal to the amount of RAM |
2x the amount of RAM |
8-64 GB of RAM |
At least 4 GB |
1.5x the amount of RAM |
> 64 GB of RAM |
At least 4 GB |
Not recommended |
Naravno, swap količina može zavisiti od radnog opterećenja. Ako mašina radi na kritičnoj usluzi, kao što je baza podataka, web ili SAP server, pametno je provjeriti dokumentaciju za te usluge (ili vašeg vendora softvera) za preporuku.
Note
|
Za više o kreiranju i omogućavanju swap particija i swap datoteka, pogledajte objektiv 104.1 LPIC-1. |
LVM
Već smo raspravljali o tome kako su diskovi organizirani u jednu ili više particija, pri čemu svaka particija sadrži sistem datoteka koji opisuje kako se datoteke i povezani metapodaci pohranjuju. Jedna od mana particionisanja je to što administrator sistema mora unaprijed odlučiti kako će se raspodijeliti raspoloživi prostor na disku. Ovo kasnije može predstavljati neke izazove, ako particija zahtijeva više prostora nego što je prvobitno planirano. Naravno, veličina particija se može promijeniti, ali to možda neće biti moguće ako, na primjer, na disku nema slobodnog prostora.
Logical Volume Management (LVM) je oblik virtuelizacije skladištenja koji administratorima sistema nudi fleksibilniji pristup upravljanju prostorom na disku od tradicionalnog particionisanja. Cilj LVM-a je olakšati upravljanje skladišnim potrebama vaših krajnjih korisnika. Osnovna jedinica je Physical Volume (PV), koji je blok uređaj na vašem sistemu kao što je particija diska ili RAID niz.
PV-ovi su grupirani u Volume Groups (VG) koji apstraktuju osnovne uređaje i vidljivi su kao jedan logički uređaj, sa kombinovanim kapacitetom skladištenja komponentnih PV-ova.
Svaki volumen u grupi volumena podijeljen je na dijelove fiksne veličine koji se nazivaju extents. Ekstenti na PV-u se zovu Fizički ekstenti (PE), dok su oni na logičkom volumenu Logički ekstenti (LE). Generalno, svaki logički opseg je mapiran u fizički opseg, ali to se može promijeniti ako se koriste funkcije poput zrcaljenja diska.
Grupe volumena mogu se podijeliti na logičke volumene (LV), koje funkcionalno rade na sličan način kao i particije, ali s većom fleksibilnošću.
Veličina logičkog volumena, kao što je specificirano tokom njegovog kreiranja, u stvari je definirana veličinom fizičkih ekstenata (podrazumjevano 4 MB) pomnoženih brojem ekstenata na volumenu. Iz ovoga je lako razumjeti da za povećanje logičkog volumena, na primjer, sve što administrator sistema treba da uradi je da doda još ekstenata iz spremišta dostupnog u grupi volumena. Isto tako, ekstenti se mogu ukloniti kako bi se smanjio LV.
Nakon što se kreira logički volumen, operativni sistem ga vidi kao normalan blok uređaj. Uređaj će biti kreiran u /dev
, nazvan kao /dev/VGNAME/LVNAME
, gdje je VGNAME
naziv grupe volumena, a LVNAME
je naziv logičkog volumena.
Ovi uređaji se mogu formatirati sa željenim sistemom datoteka koristeći standardne uslužne programe (poput mkfs.ext4
, na primjer) i montirati koristeći uobičajene metode, bilo ručno pomoću komande mount
ili automatski dodavanjem u /etc/fstab
` datoteku.
Vođene vježbe
-
Na Linux sistemima, gdje su pohranjene datoteke za GRUB bootloader?
-
Gdje bi trebala završiti boot particija kako bi se osiguralo da će PC uvijek moći učitati kernel?
-
Gdje je mountovana EFI particija?
-
Kada ručno montirate sistem datoteka, pod kojim direktorijem ga obično treba montirati?
Istraživačke vježbe
-
Koja je najmanja jedinica unutar volumen grupe?
-
Kako je definisana veličina logičkog volumena?
-
Na disku formatiranom MBR šemom particionisanja, koji je ID EFI sistemske particije?
-
Osim swap particija, kako možete brzo povećati swap prostor na Linux sistemu?
Sažetak
U ovoj lekciji naučili ste o particionisanju, koji direktoriji se obično drže u zasebnim particijama i zašto se to radi. Također, razgovarali smo o pregledu LVM-a (upravljanje logičkim volumenom) i kako on može ponuditi fleksibilniji način dodjele vaših podataka i prostora na disku u poređenju sa tradicionalnim particioniranjem.
Razgovaralo se o sljedećim datotekama, terminima i uslužnim programima:
/
-
Linux root sistem datoteka.
/var
-
Standardna lokacija za “promjenjive podatke”, podatke koji se mogu smanjivati i rasti tijekom vremena.
/home
-
Standardni roditeljski direktorij za home direktorije redovnih korisnika na sistemu.
/boot
-
Standardna lokacija za datoteke bootloadera, Linux kernel i početni RAM disk. EFI sistemska particija (ESP): Koriste ga sistemi koji imaju implementiran UEFI za skladištenje datoteka za pokretanje sistema.
- Swap space
-
Koristi se za zamjenu stranica memorije kernela kada se RAM intenzivno koristi.
- Tačke montiranja
-
lokacije direktorija na koje će se uređaj (kao što je hard disk) montirati.
- Particije
-
Podjele na tvrdom disku.
Odgovori na vođene vježbe
Na Linux sistemima, gdje su pohranjene datoteke za GRUB bootloader?
+
Pod /boot/grub
.
-
Gdje bi trebala završiti boot particija kako bi se osiguralo da će PC uvijek moći učitati kernel?
Prije cilindra 1024.
-
Gdje je mountovana EFI particija?
Pod
/boot/efi
. -
Kada ručno montirate sistem datoteka, pod kojim direktorijem ga obično treba montirati?
Pod
/mnt
. Međutim, nije obavezno. Možete montirati particiju pod bilo kojim direktorijem koji želite.
Odgovori na istraživačke vježbe
-
Koja je najmanja jedinica unutar volumen grupe?
Volumen grupe podijeljene u ekstente.
-
Kako je definisana veličina logičkog volumena?
Veličinom fizičkih ekstenata podijeljenih brojem ekstenata volumena.
-
Na disku formatiranom MBR šemom particionisanja, koji je ID EFI sistemske particije?
ID je `0xEF`.
-
Osim swap particija, kako možete brzo povećati swap prostor na Linux sistemu?
Swap fajlovi se mogu koristiti.