104.3 Урок 1

Сертифікат:

LPIC-1

Версія:

5.0

Розділ:

104 Пристрої, файлові системи Linux, стандарт ієрархії файлової системи

Тема:

104.3 Контроль монтування та демонтування файлових систем

Урок:

1 з 1

Вступ

До цього моменту ми дізналися, як розділяти диски, а також як створювати та підтримувати на них файлові системи. Однак перш ніж отримати доступ до файлової системи в Linux, її потрібно змонтувати.

Це означає приєднання файлової системи до певного місця в дереві каталогів вашої системи, яке називається точкою монтування. Файлові системи можна змонтувати вручну або автоматично, і для цього є багато способів. Про деякі з них ми дізнаємося на цьому уроці.

Монтування та демонтування файлових систем

Команда для ручного монтування файлової системи називається mount і її синтаксис такий:

mount -t TYPE DEVICE MOUNTPOINT

Де:

TYPE: Тип файлової системи, яка монтується (наприклад, ext4, btrfs, exfat тощо).
DEVICE: Назва розділу, що містить файлову систему (наприклад, /dev/sdb1).
MOUNTPOINT: Куди буде змонтована файлова система. Підключений каталог не повинен бути порожнім, також він повинен існувати. Проте будь-які файли в ньому будуть недоступні за назвою, поки файлова система змонтована.

Наприклад, щоб підключити флеш-накопичувач USB, що містить файлову систему exFAT, яка розташована на /dev/sdb1, до каталогу під назвою flash у вашому домашньому каталозі, ви можете використати:

# mount -t exfat /dev/sdb1 ~/flash/

Tip	Багато систем Linux використовують оболонку Bash, і в них тильда `~` в шляху до точки монтування є скороченням домашнього каталогу поточного користувача. Наприклад, якщо поточного користувача звати `john`, тільду буде замінено на `/home/john`.

Після монтування вміст файлової системи буде доступний у каталозі ~/flash:

$  ls -lh ~/flash/
total 469M
-rwxrwxrwx 1 root root 454M jul 19 09:49 lineage-16.0-20190711-MOD-quark.zip
-rwxrwxrwx 1 root root  16M jul 19 09:44 twrp-3.2.3-mod_4-quark.img

Перелік змонтованих файлових систем

Якщо ви введете лише mount, ви отримаєте список усіх файлових систем, які на даний момент змонтовані у вашій системі. Цей список може бути досить великим, оскільки окрім дисків, підключених до вашої системи, він також містить у пам’яті run-time-файлові системи, які служать різним цілям. Щоб відфільтрувати вихідні дані, ви можете використовувати параметр -t, щоб вивести лише файлові системи відповідного типу, як показано нижче:

# mount -t ext4
/dev/sda1 on / type ext4 (rw,noatime,errors=remount-ro)

Ви можете вказати кілька файлових систем одночасно, розділивши їх комою:

# mount -t ext4,fuseblk
/dev/sda1 on / type ext4 (rw,noatime,errors=remount-ro)
/dev/sdb1 on /home/carol/flash type fuseblk (rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=0,group_id=0,default_permissions,allow_other,blksize=4096) [DT_8GB]

Результат у наведених вище прикладах можна описати у форматі:

SOURCE on TARGET type TYPE OPTIONS

Де SOURCE є розділом, який містить файлову систему, TARGET є каталогом, куди вона змонтована, TYPE є типом файлової системи, а OPTIONS є параметрами, які передаються команді mount під час монтування.

Додаткові параметри командного рядка

Є багато параметрів командного рядка, які можна використовувати з mount. Деякі з найбільш використовуваних:

-a: Змонтує всі файлові системи, перелічені у файлі /etc/fstab (докладніше про це в наступному розділі).
-o або --options: Передасть список розділених комами опцій монтування команді монтування, яка може змінити спосіб монтування файлової системи. Вони також будуть обговорені разом із /etc/fstab.
-r або -ro: Змонтує файлову систему як доступну лише для читання.
-w або -rw: Дозволить монтувати файлову систему як доступну для запису.

Щоб відключити файлову систему, скористайтеся командою umount, а потім вкажіть ім’я пристрою або точку монтування. Розглядаючи наведений вище приклад, наведені нижче команди є взаємозамінними:

# umount /dev/sdb1
# umount ~/flash

Деякі з параметрів командного рядка для umount:

-a: Це розмонтує всі файлові системи, перелічені в /etc/fstab.
-f: Це призведе до примусового розмонтування файлової системи. Це може бути корисно, якщо ви змонтували віддалену файлову систему, яка стала недоступною.
-r: Якщо файлову систему неможливо відмонтувати, спробує зробити її доступною лише для читання.

Робота з відкритими файлами

Під час розмонтування файлової системи ви можете зіткнутися з повідомленням про помилку target is busy. Це станеться, якщо у файловій системі є відкриті файли. Однак може бути не відразу зрозуміло, де знаходиться відкритий файл або що має доступ до файлової системи.

У таких випадках ви можете використати команду lsof з назвою пристрою, що містить файлову систему, щоб побачити список процесів, які мають доступ до неї, і які файли відкриті. Наприклад:

# umount /dev/sdb1
umount: /media/carol/External_Drive: target is busy.

# lsof /dev/sdb1
COMMAND  PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
evince  3135 carol   16r   REG   8,17 21881768 5195 /media/carol/External_Drive/Documents/E-Books/MagPi40.pdf

COMMAND - це ім’я виконуваного файлу, який відкрив файл, а PID - це номер процесу. NAME – це ім’я відкритого файлу. У наведеному вище прикладі файл MagPi40.pdf відкривається програмою evince (переглядач PDF). Якщо ми закриємо програму, ми зможемо розмонтувати файлову систему.

Note

Перш ніж з’явиться результат lsof, користувачі GNOME можуть побачити попередження у вікні терміналу.

lsof: WARNING: can't stat() fuse.gvfsd-fuse file system /run/user/1000/gvfs
Output information may be incomplete.

lsof намагається обробити всі змонтовані файлові системи. Це попередження з’являється через те, що lsof зіткнувся з віртуальною файловою системою GNOME (GVFS). Це окремий випадок файлової системи в просторі користувача (FUSE). Він діє як міст між GNOME, його API та ядром. Ніхто, навіть root, не може отримати доступ до однієї з цих файлових систем, окрім власника, який її змонтував (у даному випадку GNOME). Ви можете проігнорувати це попередження.

Куди монтувати?

Ви можете змонтувати файлову систему куди завгодно. Однак є деякі загальноприйняті успішні практики, яких слід дотримуватися, щоб полегшити адміністрування системи.

Традиційно, /mnt був каталогом, до якого монтувалися всі зовнішні пристрої, а також ряд попередньо налаштованих «точок прив’язки» для звичайних пристроїв, таких як приводи CD-ROM (/mnt/cdrom) і дискети (/mnt/floppy), які існували під ними.

Цей каталог було замінено на /media, який тепер є точкою монтування за замовчуванням для будь-яких знімних носіїв (наприклад, зовнішніх дисків, USB-флеш-накопичувачів, пристроїв зчитування карт пам’яті тощо), підключених до системи.

У більшості сучасних дистрибутивів Linux і настільних середовищ знімні пристрої автоматично монтуються в папку /media/USER/LABEL при підключенні до системи, де USER є ім’ям користувача, а LABEL є міткою пристрою. Наприклад, флеш-накопичувач USB з міткою FlashDrive, підключений користувачем john, буде змонтовано в /media/john/FlashDrive/. Спосіб вирішення цієї проблеми залежить від середовища робочого столу.

З огляду на це, щоразу, коли вам потрібно вручну змонтувати файлову систему, доцільно монтувати її у /mnt.

Монтування файлових систем при завантаженні

Файл /etc/fstab містить описи файлових систем, які можна змонтувати. Це текстовий файл, де кожен рядок описує файлову систему, яку потрібно змонтувати, з шістьма полями на рядок у такому порядку:

FILESYSTEM MOUNTPOINT TYPE OPTIONS DUMP PASS

Де:

FILESYSTEM: Пристрій, що містить файлову систему, яку потрібно змонтувати. Замість пристрою ви можете вказати UUID або мітку розділу, про що ми поговоримо пізніше.
MOUNTPOINT: Куди буде змонтована файлова система.
TYPE: Тип файлової системи.
OPTIONS: Параметри монтування, які будуть передані до mount.
DUMP: Вказує, чи слід розглядати будь-які файлові системи ext2, ext3 або ext4 для резервного копіювання за допомогою команди dump. Зазвичай він дорівнює нулю, тобто їх слід ігнорувати.
PASS: Якщо поле не дорівнює нулю, тоді визначає порядок, у якому файлові системи будуть перевірятися під час завантаження. Зазвичай поле дорівнює нулю.

Наприклад, перший розділ на першому диску машини можна описати так:

/dev/sda1  /  ext4  noatime,errors

Параметри монтування в OPTIONS — це список параметрів, розділених комами, які можуть бути загальними або специфічними для файлової системи. Серед загальних параметрів маємо:

atime та noatime: За замовчуванням, щоразу, коли читається файл, інформація про час доступу оновлюється. Вимкнення цього (за допомогою noatime) може прискорити введення-виведення данних на диск. Не плутайте це з часом модифікації, який оновлюється щоразу, коли записується файл.
auto та noauto: Чи можна (не можна) автоматично змонтувати файлову систему за допомогою mount -a.
defaults: Це передасть параметри rw, suid, dev, exec, auto, nouser та async у mount.
dev та nodev: Слід інтерпретувати пристрої як символьні чи як блочні у змонтованій файловій системі.
exec та noexec: Дозволити або заборонити дозвіл на виконання двійкових файлів у файловій системі.
user та nouser: Дозволяє (чи ні) звичайному користувачеві монтувати файлову систему.
group: Дозволяє користувачеві монтувати файлову систему, якщо користувач належить до тієї ж групи, яка є власником пристрою, на якому розташована ця файлова система.
owner: Дозволяє користувачеві монтувати файлову систему, якщо користувач є власником пристрою, на якому розташована ця файлова система.
suid та nosuid: Дозволити чи ні SETUID і SETGID бітам виконувати своє призначення.
ro та rw: Монтує файлову систему як доступну лише для читання або запису.
remount: Перемонтує вже змонтовану файлову систему. Не використовується в /etc/fstab, а як параметр для mount -o. Наприклад, щоб перемонтувати вже змонтований розділ /dev/sdb1 як доступний лише для читання, ви можете використати команду mount -o remount,ro /dev/sdb1. Під час перемонтування вам не потрібно вказувати тип файлової системи, лише ім’я пристрою або точку монтування.
sync та async: Виконувати всі операції введення-виведення з файловою системою синхронно чи асинхронно. async зазвичай встановлено за замовчуванням. man-сторінка для mount попереджає, що використання синхронізації на носіях з обмеженою кількістю циклів запису (наприклад, флеш-накопичувачі чи картки пам’яті) може скоротити термін служби пристрою.

Використання UUID та міток

Визначення імені пристрою, що містить файлову систему для монтування, може спричинити деякі проблеми. Іноді одне й те саме ім’я пристрою може бути призначено іншому пристрою залежно від того, коли і де він був під’єднаний до вашої системи. Наприклад, флеш-накопичувач USB на /dev/sdb1 може бути призначений для /dev/sdc1, якщо він підключений до іншого порту або після іншого флеш-накопичувача.

Один із способів уникнути цього – вказати мітку або універсальний унікальний ідентифікатор (UUID, Universally Unique Identifier) пристрою. Обидва вказуються під час створення файлової системи і не зміняться, якщо файлова система не буде знищена або вручну не призначено нову мітку або UUID.

Команда lsblk може використовуватися для запиту інформації про файлову систему та пошуку мітки та UUID, пов’язаних з нею. Для цього скористайтеся параметром -f, а потім вкажіть ім’я пристрою:

$ lsblk -f /dev/sda1
NAME FSTYPE LABEL UUID                                 FSAVAIL FSUSE% MOUNTPOINT
sda1 ext4         6e2c12e3-472d-4bac-a257-c49ac07f3761   64,9G    33% /

Переглянемо значення кожного стовпця:

NAME: Назва пристрою, що містить файлову систему.
FSTYPE: Тип файлової системи.
LABEL: Мітка файлової системи.
UUID: Універсальний унікальний ідентифікатор (UUID), призначений файловій системі.
FSAVAIL: Скільки вільного місця у файловій системі.
FSUSE%: Відсоток використання файлової системи.
MOUNTPOINT: Куди монтується файлова система.

У /etc/fstab для пристрою може бути вказано його UUID з параметром UUID=, за яким слідує UUID, або за допомогою LABEL=, за яким слідує мітка. Отже, замість:

/dev/sda1  /  ext4  noatime,errors

Ви використовуєте:

UUID=6e2c12e3-472d-4bac-a257-c49ac07f3761  /  ext4  noatime,errors

Або, якщо у вас є диск з позначкою homedisk:

LABEL=homedisk  /home ext4  defaults

Той самий синтаксис можна використати з командою mount. Замість назви пристрою передайте UUID або мітку. Наприклад, щоб підключити зовнішній диск NTFS з UUID 56C11DCC5D2E1334 на /mnt/external, команда буде такою:

$ mount -t ntfs UUID=56C11DCC5D2E1334 /mnt/external

Монтування дисків за допомогою Systemd

Systemd — це процес ініціалізації, перший процес, який запускається в багатьох дистрибутивах Linux. Він відповідає за створення інших процесів, запуск служб і завантаження системи. Серед багатьох інших завдань, systemd також можна використовувати для керування монтуванням (та автоматичним монтуванням) файлових систем.

Щоб використовувати цю функцію systemd, вам потрібно створити файл конфігурації під назвою mount unit. Кожен том, який потрібно змонтувати, отримує власний блок монтування, і їх потрібно розмістити в /etc/systemd/system/.

Блоки монтування — це прості текстові файли з розширенням .mount. Основний формат показаний нижче:

[Unit]
Description=

[Mount]
What=
Where=
Type=
Options=

[Install]
WantedBy=

Description=: Короткий опис блоку монтування, щось на зразок Mounts the backup disk.
What=: Що потрібно змонтувати. Том має бути вказаний як /dev/disk/by-uuid/VOL_UUID, де VOL_UUID - цє UUID тому.
Where=: Повинен бути повний шлях до місця, куди потрібно змонтувати том.
Type=: Тип файлової системи.
Options=: Параметри монтування, які ви можете передати, вони використовуються з командою mount або в /etc/fstab.
WantedBy=: Використовується для керування залежностями. У цьому випадку ми будемо використовувати multi-user.target. Це означає, що щоразу, коли система завантажується в багатокористувацьке середовище (звичайне завантаження), пристрій буде змонтовано.

Наш попередній приклад зовнішнього диска можна записати так:

[Unit]
Description=External data disk

[Mount]
What=/dev/disk/by-uuid/56C11DCC5D2E1334
Where=/mnt/external
Type=ntfs
Options=defaults

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Але ми ще не закінчили. Для правильної роботи блок монтування повинен мати те саме ім’я, що й точка монтування. У цьому випадку точкою монтування є /mnt/external, тому файл має називатися mnt-external.mount.

Після цього вам потрібно перезапустити демон systemd за допомогою команди systemctl і запустити пристрій:

# systemctl daemon-reload
# systemctl start mnt-external.mount

Тепер вміст зовнішнього диска має бути доступним на /mnt/external. Ви можете перевірити стан монтування за допомогою команди systemctl status mnt-external.mount, як показано нижче:

# systemctl status mnt-external.mount
● mnt-external.mount - External data disk
   Loaded: loaded (/etc/systemd/system/mnt-external.mount; disabled; vendor pres
   Active: active (mounted) since Mon 2019-08-19 22:27:02 -03; 14s ago
    Where: /mnt/external
     What: /dev/sdb1
    Tasks: 0 (limit: 4915)
   Memory: 128.0K
   CGroup: /system.slice/mnt-external.mount

ago 19 22:27:02 pop-os systemd[1]: Mounting External data disk...
ago 19 22:27:02 pop-os systemd[1]: Mounted External data disk.

Команда systemctl start mnt-external.mount дозволить використовувати пристрій лише для поточного сеансу. Якщо ви хочете ввімкнути його для кожного завантаження, замініть start на enable:

# systemctl enable mnt-external.mount

Автоматичне встановлення блоку монтування

Блоки монтування можна автоматично монтувати, коли є доступ до точки монтування. Для цього вам потрібен файл .automount поряд із файлом .mount, що описує пристрій. Основний формат:

[Unit]
Description=

[Automount]
Where=

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Як і раніше, Description= є коротким описом файлу, а Where= є точкою монтування. Наприклад, файл .automount для нашого попереднього прикладу буде таким:

[Unit]
Description=Automount for the external data disk

[Automount]
Where=/mnt/external

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Збережіть файл з тим самим ім’ям, що й точка монтування (у цьому випадку mnt-external.automount), перезавантажте systemd і запустіть пристрій:

# systemctl daemon-reload
# systemctl start mnt-external.automount

Тепер, коли буде здійснено доступ до каталогу /mnt/external, диск буде змонтовано. Як і раніше, щоб увімкнути автоматичне монтування для кожного завантаження, треба виконати:

# systemctl enable mnt-external.automount

Вправи до посібника

Як використовуючи mount можна змонтувати файлову систему ext4 на /dev/sdc1 до /mnt/external тільки для читання, використовуючи параметри noatime та async?
При розмонтуванні файлової системи за адресою /dev/sdd2 ви отримуєте повідомлення про помилку target is busy. Як можна дізнатися, які файли у файловій системі відкриті і які процеси їх відкрили?
Розглянемо такий запис у /etc/fstab: /dev/sdb1 /data ext4 noatime,noauto,async. Чи буде змонтована ця файлова система, якщо буде видана команда mount -a? Чому?
Як можна дізнатися UUID файлової системи в /dev/sdb1?
Як ви можете використовувати mount для перемонтування файлової системи exFAT лише для читання з UUID 6e2c12e3-472d-4bac-a257-c49ac07f3761, змонтованим у /mnt/data?
Як ви можете отримати список усіх файлових систем ext3 та ntfs, які зараз змонтовані в системі?

Дослідницькі вправи

Розглянемо такий запис у /etc/fstab: /dev/sdc1 /backup ext4 noatime,nouser,async. Чи може користувач змонтувати цю файлову систему за допомогою команди mount /backup? Чому?
Розглянемо віддалену файлову систему, змонтовану на /mnt/server, яка стала недоступною через втрату мережевого підключення. Як можна змусити її розмонтувати або змонтувати як доступ лише для читання, якщо розмонтувати неможливо?
Напишіть запис /etc/fstab, який би монтував том btrfs з міткою Backup у /mnt/backup, з параметрами за замовчуванням і без дозволу виконання бінарних файлів з нього.
Розглянемо такий блок монтування systemd:
```
[Unit]
Description=External data disk

[Mount]
What=/dev/disk/by-uuid/56C11DCC5D2E1334
Where=/mnt/external
Type=ntfs
Options=defaults

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
- Що буде еквівалентним записом /etc/fstab для цієї файлової системи?
Яким має бути ім’я файлу для вищенаведеного блоку, щоб він міг використовуватися systemd? Де його слід розмістити?

Підсумки

У цьому уроці ви дізналися, як монтувати та відмонтувати файлові системи вручну чи автоматично. Деякі з пояснених команд і концепцій:

mount (монтує пристрій у визначене місце).
umount (відмонтовує пристрій).
lsof (виводить процеси, які звертаються до файлової системи).
Каталоги /mnt та /media.
/etc/fstab.
lsblk (виводить тип і UUID файлової системи).
Як підключити файлову систему за допомогою її UUID або мітки.
Як змонтувати файлову систему за допомогою модулів монтування systemd.
Як автоматично підключити файлову систему за допомогою модулів монтування systemd.

Відповіді на вправи до посібника

Як використовуючи mount можна змонтувати файлову систему ext4 на /dev/sdc1 до /mnt/external тільки для читання, використовуючи параметри noatime та async?
```
# mount -t ext4 -o noatime,async,ro /dev/sdc1 /mnt/external
```
При розмонтуванні файлової системи за адресою /dev/sdd2 ви отримуєте повідомлення про помилку target is busy. Як можна дізнатися, які файли у файловій системі відкриті і які процеси їх відкрили?

Використовуйте lsof, а потім додайте назву пристрою:
```
$ lsof /dev/sdd2
```
Розглянемо такий запис у /etc/fstab: /dev/sdb1 /data ext4 noatime,noauto,async. Чи буде змонтована ця файлова система, якщо буде видана команда mount -a? Чому?

Її не монтують. Ключем є параметр noauto, що означає, що цей запис ігнорується mount -a.
Як можна дізнатися UUID файлової системи в /dev/sdb1?

Використовуйте lsblk -f, а потім ім’я файлової системи:
```
$ lsblk -f /dev/sdb1
```
Як ви можете використовувати mount для перемонтування файлової системи exFAT лише для читання з UUID 6e2c12e3-472d-4bac-a257-c49ac07f3761, змонтованим у /mnt/data?

Оскільки файлова система змонтована, вам не потрібно турбуватися про тип файлової системи чи ідентифікатор, просто використовуйте параметр remount з параметром ro (лише для читання) і точкою монтування:
```
# mount -o remount,ro /mnt/data
```
Як ви можете отримати список усіх файлових систем ext3 та ntfs, які зараз змонтовані в системі?

Використовуйте mount -t, а потім список файлових систем, розділений комами:
```
# mount -t ext3,ntfs
```

Відповіді до дослідницьких вправ

Розглянемо такий запис у /etc/fstab: /dev/sdc1 /backup ext4 noatime,nouser,async. Чи може користувач змонтувати цю файлову систему за допомогою команди mount /backup? Чому?

Ні, параметр nouser не дозволить звичайним користувачам монтувати цю файлову систему.
Розглянемо віддалену файлову систему, змонтовану на /mnt/server, яка стала недоступною через втрату мережевого підключення. Як можна змусити її розмонтувати або змонтувати як доступ лише для читання, якщо розмонтувати неможливо?

Передайте параметри -f та -r, щоб розмонтувати. Команда буде мати вигляд umount -f -r /mnt/server. Пам’ятайте, що ви можете групувати параметри, тому umount -fr /mnt/server також буде працювати.
Напишіть запис /etc/fstab, який би монтував том btrfs з міткою Backup у /mnt/backup, з параметрами за замовчуванням і без дозволу виконання бінарних файлів з нього.

Рядок має бути LABEL=Backup /mnt/backup btrfs defaults,noexec
Розглянемо такий блок монтування systemd:
```
[Unit]
Description=External data disk

[Mount]
What=/dev/disk/by-uuid/56C11DCC5D2E1334
Where=/mnt/external
Type=ntfs
Options=defaults

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
- Що буде еквівалентним записом /etc/fstab для цієї файлової системи?
  
  Запис буде таким: UUID=56C11DCC5D2E1334 /mnt/external ntfs defaults
Яким має бути ім’я файлу для вищенаведеного блоку, щоб він міг використовуватися systemd? Де його слід розмістити?

Ім’я файлу має збігатися з точкою монтування, тому mnt-external.mount вноситься до /etc/systemd/system.