102.1 Lição 1

Antes que um sistema de arquivos possa ser acessado no Linux, ele precisa ser montado. Isso significa vincular o sistema de arquivos a um ponto específico na árvore de diretórios do sistema, chamado ponto de montagem.

Quando montado, o conteúdo do sistema de arquivos estará disponível no ponto de montagem. Por exemplo, imagine que você tenha uma partição com os dados pessoais de seus usuários (o diretório pessoal deles), contendo os diretórios /john, /jack e /carol. Quando montados em /home, o conteúdo desses diretórios estará disponível em /home/john, /home/jack e /home/carol.

O ponto de montagem deve existir antes de o sistema de arquivos ser montado. Não é possível montar uma partição em /mnt/userdata se esse diretório não existir. No entanto, se o diretório existir e contiver arquivos, esses arquivos ficarão indisponíveis até você desmontar o sistema de arquivos. Ao listar o conteúdo do diretório, veremos os arquivos armazenados no sistema de arquivos montado, não o conteúdo original do diretório.

Os sistemas de arquivos podem ser montados em qualquer lugar que você desejar. No entanto, certas práticas são recomendadas para facilitar a administração do sistema.

Tradicionalmente, todos os dispositivos externos eram montados no diretório /mnt. Ali existia uma série de pontos de ancoragem pré-configurados para os dispositivos mais comuns, como drives de CD-ROM (/mnt/cdrom) e de disquete (/mnt/floppy).

Ele foi substituído por /media, que agora é o ponto de montagem padrão para qualquer mídia removível (como discos externos, drives flash USB, leitores de cartão de memória, discos óticos etc.) conectada ao sistema.

Na maioria das distribuições Linux e ambientes de desktop modernos, os dispositivos removíveis são montados automaticamente em /media/USER/LABEL quando conectados ao sistema, sendo USER o nome de usuário e LABEL o nome do dispositivo. Por exemplo, um drive flash USB com o nome FlashDrive conectado pelo usuário john seria montado em /media/john/FlashDrive/. A maneira como isso é feito varia de acordo com o ambiente de desktop.

Dito isto, sempre que for preciso montar manualmente um sistema de arquivos, é recomendável montá-lo em /mnt. Os comandos específicos para controlar a montagem e desmontagem de sistemas de arquivos no Linux serão discutidos em outra lição.

No Linux, existem alguns diretórios que é melhor manter em partições separadas. Há muitas razões para isso: por exemplo, ao manter os arquivos relacionados ao carregador de inicialização (armazenado em /boot) em uma partição boot, garantimos que o sistema ainda poderá inicializar em caso de falha no sistema de arquivos raiz.

Também é mais fácil reinstalar o sistema sem o risco de afetar os dados dos usuários se os diretórios pessoais (em /home) estiverem em uma partição separada. Da mesma forma, manter os dados relacionados a um servidor web ou banco de dados (normalmente em /var) em uma partição separada (ou mesmo um disco à parte) facilita a administração do sistema caso seja necessário adicionar mais espaço em disco para esses casos de uso.

Há também razões de desempenho para manter determinados diretórios em partições separadas. Você pode querer manter o sistema de arquivos raiz (/) em uma unidade SSD rápida, e diretórios maiores como /home e /var em discos rígidos mais lentos, que oferecem muito mais espaço por um preço bem menor.

A partição de troca (ou swap) é usada para passar as páginas de memória da RAM para o disco conforme necessário. Esta partição precisa ser de um tipo específico e configurada com um utilitário apropriado chamado mkswap antes de poder ser usada.

A partição de troca não pode ser montada como as outras, o que significa que não é possível acessá-la como um diretório normal e visualizar seu conteúdo.

Um sistema pode ter diversas partições de troca (embora isso seja incomum), e o Linux também suporta o uso de arquivos de troca em vez de partições, o que pode ser útil para aumentar rapidamente o espaço de troca quando necessário.

O tamanho da partição de troca é um tema controverso. A regra antiga dos primeiros dias do Linux (“duas vezes a quantidade de RAM”) nem sempre se aplica, dependendo de como o sistema está sendo usado e da quantidade de RAM física instalada.

Na documentação do Red Hat Enterprise Linux 7, a Red Hat recomenda o seguinte:

Obviamente, a quantidade de troca pode depender da carga de trabalho. Se a máquina estiver executando um serviço crítico, como um banco de dados, servidor Web ou SAP, é aconselhável verificar o valor recomendado na documentação desses serviços (ou consultar o fornecedor do software).

Já discutimos como os discos são organizados em uma ou mais partições, com cada partição contendo um sistema de arquivos que descreve como os arquivos e os metadados associados são armazenados. Uma das desvantagens do particionamento é que o administrador do sistema deve decidir antecipadamente como o espaço em disco disponível em um dispositivo será distribuído. Isso pode ser problemático mais tarde, se uma partição exigir mais espaço do que o originalmente planejado. Claro que as partições podem ser redimensionadas, mas isso nem sempre é possível (se, por exemplo, não houver mais espaço livre no disco).

O Gerenciamento de Volumes Lógicos (LVM) é uma forma de virtualização do armazenamento que oferece aos administradores de sistema um método mais flexível do que o particionamento tradicional para gerenciar o espaço em disco. O objetivo do LVM é facilitar a gestão das necessidades de armazenamento de seus usuários finais. A unidade básica é o Volume Físico (PV), que é um dispositivo de bloco no sistema, como uma partição de disco ou uma matriz RAID.

Os PVs são agrupados em Grupos de Volumes (VG), que abstraem os dispositivos subjacentes e são vistos como um único dispositivo lógico, com a capacidade de armazenamento combinada dos PVs do componente.

Cada volume em um Grupo de Volumes é subdividido em partes de tamanho fixo chamadas extensões. As extensões em um PV são chamadas Extensões Físicas (PE), enquanto as do volume lógico são Extensões Lógicas (LE). De maneira geral, cada extensão lógica é mapeada para uma extensão física, mas isso pode mudar se forem usados recursos como o espelhamento de disco.

Os Grupos de Volumes podem ser subdivididos em Volumes Lógicos (LVs), com funcionalidade semelhante à das partições, mas com mais flexibilidade.

O tamanho de um Volume Lógico, conforme especificado durante a sua criação, é na verdade definido pelo tamanho das extensões físicas (por padrão, 4 MB) multiplicado pelo número de extensões no volume. Com isso, é fácil entender que para aumentar um Volume Lógico, por exemplo, basta adicionar mais extensões do pool disponível no Grupo de Volumes. Da mesma forma, as extensões podem ser removidas para reduzir o LV.

Após sua criação, um Volume Lógico é visto pelo sistema operacional como um dispositivo de bloco normal. Um dispositivo será criado em /dev, com o nome /dev/VGNAME/LVNAME, em que VGNAME é o nome do Grupo de Volumes e LVNAME o nome do Volume Lógico.

Esses dispositivos podem ser formatados com o sistema de arquivos desejado usando utilitários padrão (como o mkfs.ext4, por exemplo) e montados com os métodos usuais, seja manualmente, com o comando mount, ou automaticamente, adicionando-os ao arquivo /etc/fstab.