Vysvětlení souborového systému Linux: Načítání spouštění, dělení disku, BIOS, UEFI a typy souborových systémů
Pojem načítání spouštění, rozdělení disku, tabulku oddílů, BIOS, UEFI, typy souborových systémů atd. je většině z nás málo známý. S touto terminologií se setkáváme velmi často, ale málokdy jsme si dali tu práci, abychom je a jejich význam znali do detailů. Tento článek se snaží naplnit tuto mezeru co nejjednodušším způsobem.
Tabulka oddílů
Jedním z úplně prvních rozhodnutí, na které narazíme při instalaci linuxové distribuce, je rozdělení disku, souborového systému, který se má použít, implementace šifrování pro zabezpečení, které se mění v závislosti na změně architektury a platformy. Jedna z nejpoužívanějších architektur INTEL prochází určitými změnami a je důležité těmto změnám porozumět, což na druhou stranu vyžaduje znalost bootovacího procesu.
Mnoho vývojářů provozuje Windows i Linux na stejném počítači, což může být otázkou preferencí nebo potřeby. Většina dnešních zavaděčů je dostatečně chytrá na to, aby rozpoznala libovolný počet operačních systémů na stejném boxu a poskytla nabídku pro zavedení preferovaného systému. Dalším způsobem, jak dosáhnout stejného cíle, je použití virtualizace pomocí Xen, QEMU, KVM nebo jakéhokoli jiného preferovaného vizualizačního nástroje.
BIOS versus UEFI
Pokud si dobře vzpomínám, až do konce 90 byl BIOS, což je zkratka pro Basic Input/Output System, jediným způsobem, jak zavést systém Intel. BIOS uchovává informace o rozdělení ve speciální oblasti zvané Master Boot Record (MBR), takže další kód se uloží do prvního sektoru každého zaváděcího oddílu.
Koncem 90 intervence Microsoftu s Intelem vyústila v Universal Extensible Firmware Interface (UEFI), jehož původním účelem bylo bezpečné bootování. Tento mechanismus spouštění se ukázal být výzvou zejména pro rootkity, které se připojují k zaváděcím sektorům a bylo těžké je zjistit pomocí BIOSu.
Spusťte pomocí BIOSu
Zavedení s BIOS vyžaduje umístění zaváděcích kódů nebo zaváděcí sekvence do MBR, které je umístěno v prvním sektoru zaváděcího disku. V případě, že je nainstalován více než jeden operační systém, je nainstalovaný zavaděč nahrazen jedním společným zavaděčem, který během instalace a aktualizace automaticky umístí spouštěcí kódy na každý spouštěcí disk, což znamená, že uživatel má možnost zavést kterýkoli z nainstalovaných OS.
Jakkoli je vidět, zvláště na Windows, že zavaděč mimo Windows neaktualizuje systém speciálně některé programy viz., IE, ale opět neexistuje žádné tvrdé a rychlé pravidlo ani to není nikde zdokumentováno .
Spusťte pomocí UEFI
UEFI je nejnovější zaváděcí technologie vyvinutá v úzké spolupráci společností Microsoft a Intel. UEFI vyžaduje, aby byl firmware nahrán digitálně podepsaný, což je způsob, jak zabránit tomu, aby byly rootkity připojeny k bootovacímu oddílu. Problém při spouštění Linuxu pomocí UEFI je však složitý. Zavedení Linuxu v UEFI vyžaduje, aby použité klíče byly zveřejněny pod licencí GPL, která je proti protokolu Linux.
Stále je však možné nainstalovat Linux podle specifikace UEFI vypnutím „Secure boot“ a povolením „Legacy Boot“. Spouštěcí kódy v UEFI jsou umístěny v podadresářích /EFI, speciálním oddílu v prvním sektoru disku.
Typy souborových systémů Linux
Standardní distribuce Linuxu poskytuje volbu rozdělení disku s formáty souborů uvedenými níže, z nichž každý má zvláštní význam.
- ext2
- ext3
- ext4
- jfs
- ReiserFS
- XFS
- Btrfs
ext2, ext3, ext4
Jedná se o progresivní verzi Extended Filesystem (ext), která byla primárně vyvinuta pro MINIX. Druhá rozšířená verze (ext2) byla vylepšenou verzí. Ext3 přidalo vylepšení výkonu. Ext4 bylo vylepšením výkonu kromě dalších poskytování dalších funkcí.
Přečtěte si také: Co je Ext2, Ext3 a Ext4 a jak vytvářet a převádět systémy souborů Linux
JFS
Journaled File System (JFS) byl vyvinut společností IBM pro AIX UNIX, který byl použit jako alternativa k systémovému ext. JFS je v současnosti alternativou k ext4 a používá se tam, kde je vyžadována stabilita s použitím velmi malého počtu zdrojů. Když je výkon CPU omezený, JFS se hodí.
ReiserFS
Byl představen jako alternativa k ext3 s vylepšeným výkonem a pokročilými funkcemi. Byly doby, kdy výchozí formát souboru SuSE Linux byl ReiserFS, ale později Reiser přestal fungovat a SuSe neměl jinou možnost než se vrátit zpět k ext3 . ReiserFS dynamicky podporuje rozšíření souborového systému, což byla relativně pokročilá funkce, ale souborovému systému chyběla určitá oblast výkonu.
XFS
XFS byl vysokorychlostní JFS, který se zaměřoval na paralelní zpracování I/O. NASA stále používá tento souborový systém na svém 300+ terabajtovém úložném serveru.
Btrfs
B-Tree File System (Btrfs) se zaměřuje na odolnost proti chybám, zábavnou správu, systém oprav, konfiguraci velkého úložiště a je stále ve vývoji. Btrfs se nedoporučuje pro produkční systém.
Clustered File Format
Klastrovaný souborový systém není vyžadován pro bootování, ale nejlépe se hodí ve sdíleném prostředí z hlediska úložiště.
Nelinuxový formát souboru
Existuje mnoho formátů souborů, které nejsou k dispozici pod Linuxem, ale používají je jiné OS. Viz., NTFS od Microsoftu, HFS od Apple/Mac os atd. Většinu z nich lze použít pod Linuxem jejich připojením pomocí určitých nástrojů, jako je ntfs-3g pro připojení souborového systému NTFS, ale nejsou preferovány pod Linux.
Formát souborů Unix
Existují určité formáty souborů široce používané v Linuxu, ale nejsou preferovány pod Linuxem speciálně pro instalaci kořenového systému Linux. např. UFS z BSD.
Ext4 je preferovaný a nejrozšířenější souborový systém Linux. V určitých speciálních případech se používají XFS a ReiserFS. Btrfs se stále používá v experimentálním prostředí.
Rozdělení disku
První fází je rozdělení disku. Při rozdělování bychom měli mít na paměti níže uvedené body.
- Oddíl s ohledem na zálohování a obnovu.
- Značka omezení místa v oddílu.
- Správa disků – Administrativní funkce.
Správa logických svazků
LVM je komplexní dělení používané při instalaci velkého úložiště. Struktura LVM překrývá skutečné rozdělení fyzického disku.
Vyměňte
Swap se používá pro stránkování paměti v Linuxu speciálně během hibernace systému. Aktuální fáze systému je zapsána do Swapu, když je systém v určitém okamžiku pozastaven (Hibernace).
Systém, který nikdy nepřejde do režimu spánku, potřebuje odkládací prostor rovný velikosti jeho RAM.
Šifrování
Poslední fází je šifrování, které zajišťuje bezpečnost dat. Šifrování může být na úrovni Disk i Adresář. V Šifrování disku je zašifrován celý disk, k jeho dešifrování je potřeba nějaký druh speciálních kódů.
Jde však o složitou problematiku. Dešifrovací kód nemůže zůstat na stejném disku, který prochází šifrováním, proto potřebujeme určitý speciální hardware nebo to necháme udělat základní desce.
Šifrování disku je relativně snadné dosáhnout a je méně složité. V tomto případě dešifrovací kód zůstává na stejném disku, někde v jiném adresáři.
Šifrování disku je nezbytné při vytváření serveru a může být právním problémem v závislosti na zeměpisné poloze, ve které jej implementujete.
Zde v tomto článku jsme se pokusili osvětlit Správu systému souborů a správu disků mnohem hlouběji. To je prozatím vše. Budu tu znovu s dalším zajímavým článkem, který stojí za to vědět. Do té doby zůstaňte naladěni a ve spojení se společností Tecmint a nezapomeňte nám poskytnout svou cennou zpětnou vazbu v sekci komentářů níže.
Přečtěte si také: Vysvětlení adresářové struktury Linuxu a důležitých cest k souborům