Vytisknout

File systems (souborový systém) v Linuxu

Napsal Michal Kušnir. Zařazeno v Souborové nástroje

Při přechodu z jiného operačního systému jako jsou Microsoft Windows na jiný operační systém, např. Linux, může mít relativně hluboký dopad na koncového uživatele, jelikož rozdíly mezi těmito dvěmi operačními systémy jsou dosti rozdílné. Z našeho hlediska bude řeč především o souborovém systému. A co je to vůbec souborový systém?

Je to metoda datové struktury, kterou operační systém používá pro práci se soubory podle toho, jak jsou organizovány na disku nebo oddílu. Většina typů souborových systémů v Linuxu mají podobnou obecnou strukturu, která se samozřejmě v některých ohledech může lišit. Každý operační systém dokáže oddíly vytvářet, rušit či jinak upravovat a z toho plynou různé výhody a naopak. Například, když vytvoříme více oddílů, tak se nám snižuje riziko ztráty dat v případě nějaké havárie. Jednoduše řečeno si disk rozdělíme na oddíly, kde si naše data rozdělíme do různých skupin a dojde-li k nějaké neočekávané události (havárii), tak přijdeme jenom o data na daném postiženém oddíle. Zbytek námi vytvořených oddílů by měl být v pořádku. Rozdělení disků je zpravidla úkolem správce systému, který má řadu možností jak pomocí příslušných programů rozdělit jeden diskový oddíl na více disků. Dnes nabízí většina distribucí už při samotné instalaci jednoduché grafické rozhraní, kde si můžeme rozdělení diskových oddílů sami nadefinovat, anebo můžeme využít přímo program fdisk.

Možnosti rozdělení disku jsou tedy různé a záleží na tom co budeme pod Linuxem provozovat. Dle mého názoru, když budeme Linux používat čistě pro naše domácí potřeby, tak není nutné se plašit různými nastaveními diskových oddílů a bohatě si vystačíme se třemi oddíly: SWAP,"/ (kořenový)" a HOME, které nám nabízi už samotná instalace Linuxu. Jinak by tomu bylo ale za situace, kdy máme v plánu Linux používat na serverové služby. U tohoto případu se potom vyplatí rozdělovat uživatelská data od systémových dat. Servery pro svojí funkci mají zpravidla i více paměti a tedy i větší odkládací prostor swap než je v běžných případech zvykem, tak je nutné i s tímto počítat. Diskové oddíly se k systému připojují pomocí přípojných bodů, který nám definuje místo, kde je v souborovém systému umístěná příslušná část dat. Naše jednotlivé oddíly se připojují ke kořenovému oddílu označeném znakem lomítka / .  Zde jsou jednotlivé adresáře, které jsou takovou stupní bránou na naše diskové oddíly, které zde máme připojeny.

Obsah

    Základní informace o oddílech

    SWAP (odkládací oddíl):

    swapovací oddíl je nezávislá část pevného disku, kterou Linux používá jako virtuální paměť, když dojde k nedostatku fyzické pameti. Velikost oddílu by měla být zpravidla 2x větší než máte aktuální fyzickou RAM. Tzn., že máte např. 512MB RAM, tak odkládací oddíl by měl mít 1024MB.

    Kořenový oddíl (/)

    Kořenový souborový systém je reprezentován lomítkem (/). Nachází se v horní části adresářového stromu a obsahuje minimální sadu souborů a adresářů. Zde se nám ukládají věci nutné pro spuštění a fungování Linuxu. Pro bezproblémové fungování Linuxu si klidně postačíme už s 16GB vyhrazeného místa. Zde musíme počítat s tím, že v Linuxu budeme instalovat nějaké ty programy na hudbu, videa, kancelářské balíčky atd.

    /

     

    /bin // zde se ukládají programy používané systémem nebo uživatelem.
    /boot // zde se nacházejí soubory nutné ke spouštění systému, jádro a data zavaděče např.GRUB.
    /dev // V tomto adresáři se nacházejí periferní zařízení našeho počítače.
    /etc // Zde jsou důležité konfigurační údaje našeho systému.
    /home // Domovské adresáře uživatelů.
    /lib // Obsahuje knihovny programů.
    /lost+found   // Adresář se zpravidla vyskytuje na každém diskovém oddíle, kde se do něj ukládají data obnovena při nekoretním odpojení.
    /media // Adresář obsahující připojitelná média (flash disk, USB HDD.....)
    /mnt // Obecné přípojné místo externích souborových systémů.
    /opt // Tento adresář je vyhrazen pro všechen software a add-on balíčky, které nejsou součástí výchozí instalace.
    /proc // Souborový virtuální systém, který obsahuje informace o systému. Můžeme ho považovat za takové kontrolní a informační centrum pro jádro.
    /root // Domovský adresář správce systému.
    /sbin // Lokálně instalované programy používané systémem a administrátorem.
    /selinux
    /srv // Obsahuje specifická síťová data.
    /sys
    /tmp // Tento adresář obsahuje dočasný odkládací prostor různých programů. Neukládejte do tohoto adresáře žádné data, jelikož se po startu systému data smažou.
    /usr // usr obsahuje zdaleka největší podíl dat o systému, proto je považován za jeden z nejdůležitějších adresářů v systému, neboť obsahuje všechny uživatelské binární soubory, jejich dokumentace, knihovny atd./td>
    /var // Adresář var slouží pro ukládání proměnných, log souborů, fronty, dočasných i přechodných souborů a podobně.

    Home (domovský adresář uživatelů)

    Linux má multi-uživatelské prostředí, kde má každý uživatel přiřazen specifický adresář přístupný pouze pro ně a správce systému. Jedná se tedy o domovské adresáře uživatelů, které lze nalézt pod '/ home / $ USER' (~/). V těchto uživatelských adresářích si můžete vytvářet svoje vlastní nebo používat už předdefinované adresáře, to už záleží čistě na Vás. Domovský adresář obsahuje krom námi vytvořených adresářů také naše osobní konfigurační soubory tzv. dot-files ( jejich název je před tečkou). Osobní konfigurační soubory jsou zpravidla skryté, jestli je chcete vidět, tak stačí použít nějakého správce souboru nebo za použití ls -s vypínačem.

    Typy souborových systémů

    V Linuxu jste se už určitě setkali s tím, že nabízí řadu souborových systému jako jsou Ext2, Ext3, Ext4, ReiserFS, Reiser3, Reiser4, XFS, Btrfs. Je jich opravdu dost, tak se je pokusím alespoň ty nejpoužívanější popsat.

    Ext2

    Ext2 je souborový systém, který navrhl Rémy Card, jako přímého nástupce za Ext. Ext2 je implementován pro jádro Linuxu, ale nachází se i v jiných operačních systémech. U Ext2 je nutno podotknout, že nepoužívá žurnálování. Ext2 je v dnešní době nahrazena verzí Ext3 a Ext4 a používá se už spíše na tzv. USB/Solid State Drive zařízení z důvodu  že nezatěžuje naše výměnná paměťová zařízení. Pro více informací klikněte na http://cs.wikipedia.org/wiki/Ext2

    Ext3

    Ext3 je žurnálovací systém souborů vytvořený pro operační systém Linux, kde má zpětnou kompatibilitu Ext2. Ext3 je dnes hojně rozšířený systém souborů obsažen snad v každé  Linuxové distribuci. Rozdíl mezi Ext2 je právě v tom, že Ext3 používá žurnálovací systémy, indexování atd. Žurnálovací systém zapisuje změny, které mají být v počítačovém  systému souboru provedeny do tzv. záznamu journal, tato metoda patří mezi nejspolehlivější, ale zároveň mezi nejpomaleší z důvodu dvojitého zapisování. Samozřejmě existuje více způsobů žurnálovacích systémů jako jsou writeback, ordered. Žurnálovací souborový systém sice zabezpečuje data, například před nečekaným výpadkem napájení nebo odpojením diskového zařízení,  ale nikoliv už před chybami na disku a to samé i před logickými chybami souborového systému. Tam je to nutné řešit například pomocí diskového pole RAID. Pro více informací klikněte na http://cs.wikipedia.org/wiki/Ext3

    Ext4

    Ext4 je opět žurnálovací souborový systém, opět vyvinutý pro linuxové jádro. Vývoj tohoto souborového systému započal v letech 2006, jako kompatibilní nástupce Ext3, kde přejímá všechny jeho vlastnosti. Za stabilní byl tento žurnálovací souborový systém označen v letech 2008 a implementován v jádře 2.6.28, kde došlo k jeho označení jako Ext4. V této době byl i označen jako "stable (stabilní)" verze žurnálovacího souborového systému. Ext4 může být použitá na svazku o velikosti 1EiB (1024PiB-pebibytů), přibližně deset na osmnáctou bajtu. Podporuje extenty a odstraňuje limit původního žur. souborového systému Ext3. Má podporu pro nanosekundových časových razítek a pre-alokace místa pro soubory. Pro více informací klikněte na http://cs.wikipedia.org/wiki/Ext4

    Programy pro práci s diskovými oddíly

    fdisk - obsažen v mnoha linuxových distribucích. Pracuje s pomocí jednotlivých příkazů a parametrů (musíte být přihlášen jako super uživatel).

    Základní příkazy: fdisk -l

    // vypíše tabulku rozdělení disku

    fdisk -s

    // vypíše velikost(i) diskového oddílu v blocích. Př: následovně fdisk -s /dev/sda3 , kde nám vypíše
    nějakou velikost oddílu

    Přepínače:

    -b // velikost sektoru (512, 1024, 2048 nebo 4096)
    -c // vypne režim kompatibility s DOSem
    -h // vypíše nápovědu
    -u // vrací velikosti v sektorech namísto v cylindrech
    -v // vypíše verzi
    -C // určuje počet cylindrů
    -H // určuje počet hlav
    -S // určuje počet sektorů na sto

    Ukázka práce s programem fdisk:

    Dejme tomu, že budeme chtít z nějakého důvodu si například zobrazit na "sda3" známé typy diskových oddílů, tak to provedu následujícím způsobem. Zadám příkaz: fdisk a následně příkaz l , kde se nám vypíšou všechny známé typy disk. oddílů ( viz. ukázka výpisu dole). Nebo budeme potřebovat pro změnu zjistit velikost diskového oddílu, k tomu nám opět pomůže jednoduchý příkaz fdisk -s /dev/sdb3  a takto bychom mohli pokračovat celou řadou dalších příkazů pro práci s diskem. Proto o něco níže uvádím základní příkazy tohoto programu.

    Ukázka výpisu typů disk. oddílů

    0 prázdný prost 24 NEC DOS 81 Minix/starý bf Solaris
    1 FAT12 39 Plan 9 82 Linux swap/Sola c1 DRDOS/sec (FAT -
    2 XENIX root 3c PartitionMagic 83 Linux c4 DRDOS/sec (FAT -
    3 XENIX usr 40 Venix 80286 84 OS/2 skrytý C: c6 DRDOS/sec (FAT -
    4 FAT16 41 PPC PReP Boot 85 Linux rozšíř c7 Syrinx
    5 Rozšířený 42 SFS 86 NTFS svazek da data mimo SS
    6 FAT16 4d QNX4.x 87 NTFS svazek db CP/M/CTOS/
    7 HPFS/NTFS 4e QNX4.x 2.čás 8e Linux plaintext de Dell Utility
    8 AIX 4f QNX4.x 3.čás 8e Linux LVM df BootIt
    9 AIX 50 OnTrack DM 93 Amoeba e1 DOS access
    a OS/2 zavaděč 51 OnTrack DM6 94 Amoeba BBT e3 DOS pro čtení
    b W95 FAT32 52 CP/M 9f BSD/OS e4 SpeedStor
    c W95 FAT32 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a0 IBM Thinkpad hi eb BeOS SS
    e W95 FAT16 (LBA) 54 OnTrack DM6 a5 FreeBSD ee GPT
    f W95 Rozš. (LBA) 55 EZ-Drive a6 OpenBSD ef EFI (FAT-12/16/
    10 OPUS 56 Golden Bow a7 NEXTSTEP f0 zavaděč linux
    11 Skrytá FAT12 5c Priam Edisk a8 Darwin UFS f1 SpeedStor
    12 Compaq diagnost 61 SpeedStor a9 NetBSD f4 SpeedStor
    14 Skrytý FAT16 < 63 GNU HURD či Sy ab Darwin bootvač f2 DOS sekundární
    16 Skrytá FAT16 64 Novell NetWare af HFS/HFS+ fb VMware VMFS
    17 Skrytá HPFS/NT 65 NovellNetWare b7 BSDI SS fc VMware VMKCORE
    18 AST SmartSleep 70 DiskSecure Mult b8 BSDI swap fd Linux RAID samo
    1b Skrytá W95 75 PC/IX bb Skrytý Boot Wi fe LANstep
    1c Skrytá W95 FAT 80 Starý Minix be Zavaděč Solar ff BBT
    1e Skrytá W95 FAT

    Při práci s fdiskem se můžete přepnout také do režimu experta a to zadáním příkazu "x".

    Příkaz pro ukončení fdisku je q //pozor program se ukončí bez uložení změn.

    Jednotlivé Příkazy pro práci fdiskem:

    a      // přepne příznak "startovací"
    b // úprava bsd popisu disku
    c // přepne příznak "DOS kompatibilní"
    d // smaže diskový oddíl
    l // vypíše známé typy diskových oddílů
    m // vypíše tuto nabídku
    n // vytvoří nový diskový oddíl
    o // vytvoří prázdnou tabulku rozdělení disků typu IBM (DOS)
    p // vypíše tabulku rozdělení disku
    q // ukončí program bez uložení změn
    s // vytvoří prázdný Sun popis disku
    t // změní ID systému diskového oddílu
    u // změní jednotky v nichž jsou vypisovány informace
    v // ověří tabulku rozdělení disku
    w // uloží tabulku rozdělení disku a ukončí program
    x // rozšiřující funkce (pouze pro odborníky)


    Jak vidíte, program fdisk je mocný nástroj pro práci s diskem a dá se v něm nastavovat a upravovat řada věcí. Na závěr bych uvedl, že vedle fdisku jsou ještě k dispozici cfdisk, parted a GParted, kde můžete jednotlivé oddíly zvětšovat, zmenšovat a mají podporu pro MBR.

    GParted

    GParted je grafický program pro správu diskových oddílů. Ke stažení je jako ISO soubor, který si poté vypálíme jako Live CD.  GParted se hodí zejména, když potřebujete vytvořit co nejpohodlněji dostatek místa třeba pro jiný operační systém nebo potřebujete z nějakého důvodu provést restrukturalizaci svého pevného disku, provést formát disku, zkrátka cokoliv za co si u některých komerčních výrobců musíme platit. Více informací naleznete zde: http://gparted.sourceforge.net/
    GParted ke stažení zde ve verzi: GParted - 0.7.15

Komentáře   

 
0 #8 Alan 2011-03-15 20:16
Díkes za odpoveď. Budu se moc těšit na pokračování
Citovat
 
 
0 #7 delta.fox 2011-03-12 14:53
Cituji Alan:
Párádní článek.Buse dělat někdo nějaké pokračování?Anglicky moc neumím a tak mám často problém když něco potřebuji řešit.bylo by to skvělé.

Dobrý den,
jsem rád že jste s tímto článkem spokojen. Samozřejmě další pokračování bude co nevidět. S pozdravem hezkého dne Michal Kušnir
Citovat
 
 
0 #6 Alan 2011-03-11 17:27
Párádní článek.Buse dělat někdo nějaké pokračování?Ang licky moc neumím a tak mám často problém když něco potřebuji řešit.bylo by to skvělé.
Citovat
 
 
0 #5 svenhassel 2011-03-01 15:02
Pro začátek linux.about.com/od/commands/l/blcmdl8_fdisk.htm se podívejte sem a jinak se budeme snažit zde popsat základní práci s fdiskem v některém z našich dalších návodů.
Citovat
 
 
0 #4 delta.fox 2011-02-28 19:43
[Cituji Lucas:
Díky za vyjádření. Chci se zeptat ten gparted umí klonovat i windows disky nebo jen pouze linux disky? Jediné mi není jasné jak se pracuje s tím fdiskem??? Nějak nevím jak s ním pracovat. luky

Ano GParted umí klonovat i windows disky, ale občas se stane že to není bez problému. Já jsem musel třeba potom například opravovat zavaděč "MBR". Jinak práce s fdiskem v linuxu probíhá formou jednotlivých příkazů, kde můžete vytvářet diskové oddíly, mazat atd. Těch možností je opravdu hodně, ale popsat je všechny v komentáři by byla sebevražda.
Citovat
 
 
+1 #3 Lucas 2011-02-28 18:43
Díky za vyjádření. Chci se zeptat ten gparted umí klonovat i windows disky nebo jen pouze linux disky? Jediné mi není jasné jak se pracuje s tím fdiskem??? Nějak nevím jak s ním pracovat. luky
Citovat
 
 
0 #2 delta.fox 2011-02-28 17:34
Dobrý den,
určitě toho bude mnohem více a připravujeme celou řadu článku na různá témata včetně obnovy systému ze zálohy atd. S pozdravem Michal Kušnir
Citovat
 
 
0 #1 Lucas 2011-02-28 12:50
Zajímavý článek, bude nějaké pokračování na téma třebas klónování nebo záchrana systému? Či jak řešit problémy při havarovaném disku? díkes za článek
Citovat
 

Přidat komentář


Bezpečnostní kód
Obnovit

Joomla SEF URLs by Artio

linuxportal-one ictmanazer joomladev-logo firefox-podpora  ocal-logo