Objašnjenje sustava datoteka Linux: učitavanje podizanja sustava, particioniranje diska, BIOS, UEFI i vrste sustava datoteka


Koncept pokretanja sustava, particioniranja diska, particijske tablice, BIOS-a, UEFI-ja, vrsta datotečnog sustava itd. većini nas je malo poznat. Često se susrećemo s ovom terminologijom, ali rijetko smo se potrudili upoznati ih i njihovo značenje u detalje. Ovaj članak u nastojanju da ispuni ovu prazninu na najlakši mogući način.

Pregradni stol

Jedna od prvih odluka s kojom se susrećemo dok instaliramo Linux distribuciju je particioniranje njenog diska, datotečni sustav koji će se koristiti, implementacija enkripcije za sigurnost koja varira s promjenama u arhitekturi i platformi. Jedna od najčešće korištenih arhitektura, INTEL, prolazi kroz neke promjene i važno je razumjeti te promjene koje s druge strane zahtijevaju poznavanje procesa pokretanja.

Mnogi programeri pokreću i Windows i Linux na istom računalu, što može biti stvar želje ili potrebe. Većina današnjih pokretačkih programa dovoljno je pametna da prepoznaju bilo koji broj operativnih sustava na istom uređaju i daju izbornik za pokretanje na željeni. Drugi način za postizanje istog cilja je korištenje virtualizacije pomoću Xen, QEMU, KVM ili bilo kojeg drugog preferiranog alata za vizualizaciju.

BIOS protiv UEFI

Ako se dobro sjećam, do kasnih 90-ih BIOS koji je skraćenica za Basic Input/Output System bio je jedini način za pokretanje Intelovog sustava. BIOS čuva informacije o particioniranju u posebnom području pod nazivom Master Boot Record (MBR) tako da se dodatni kod sprema u prvi sektor svake particije za pokretanje.

Kasnih 90-ih Microsoftova intervencija s Intelom rezultirala je Universal Extensible Firmware Interface (UEFI) čija je početna svrha bila sigurno pokretanje. Ovaj mehanizam dizanja pokazao se kao izazov za rootkite posebno koji se pričvršćuju sa sektorima za dizanje i teško ih je otkriti s BIOS-om.

Pokretanje s BIOS-om

Dizanje s BIOS-om zahtijeva postavljanje kodova za pokretanje ili redoslijeda pokretanja u MBR koji se nalazi u prvom sektoru diska za pokretanje. U slučaju ako je instalirano više od jednog operativnog sustava, instalirani boot loader zamjenjuje se jednim zajedničkim boot loaderom koji automatski postavlja kodove za pokretanje na svaki disk za pokretanje tijekom instalacije i ažuriranja, što znači da korisnik ima izbor podizati sustav na bilo koji od instaliranih OS-a.

Međutim, vidi se, posebno na Windowsima, da pokretački program koji nije Windows neće ažurirati sustav, posebno određene programe, npr. IE, ali opet ne postoji čvrsto i brzo pravilo niti je bilo gdje dokumentirano .

Pokretanje s UEFI

UEFI je najnovija tehnologija pokretanja razvijena u bliskoj suradnji Microsofta i Intela. UEFI zahtijeva da firmware koji se učita bude digitalno potpisan, što je način da se spriječi pričvršćivanje rootkita na particiju za pokretanje. Međutim, problem pri dizanju Linuxa pomoću UEFI-ja je složen. Pokretanje Linuxa u UEFI-ju zahtijeva da korišteni ključevi budu javni pod GPL-om, što je protivno Linux protokolu.

Međutim, i dalje je moguće instalirati Linux na UEFI specifikaciju isključivanjem 'Sigurnog pokretanja' i omogućavanjem 'Naslijeđenog pokretanja'. Kodovi za pokretanje u UEFI-ju smješteni su u poddirektorije /EFI, posebne particije u prvom sektoru diska.

Vrste Linux datotečnih sustava

Standardna Linux distribucija nudi izbor particioniranja diska s dolje navedenim formatima datoteka, od kojih svaki ima posebno značenje.

  1. ext2
  2. ext3
  3. ext4
  4. jfs
  5. ReiserFS
  6. XFS
  7. Btrfs

ext2, ext3, ext4

Ovo je progresivna verzija Proširenog datotečnog sustava (ext), koji je prvenstveno razvijen za MINIX. Druga proširena verzija (ext2) bila je poboljšana verzija. Ext3 dodao je poboljšanje performansi. Ext4 je bio poboljšanje performansi osim dodatnog pružanja dodatnih značajki.

Pročitajte također: Što je Ext2, Ext3 & Ext4 i kako stvoriti i pretvoriti Linux sustave datoteka

JFS

Journaled File System (JFS) razvio je IBM za AIX UNIX koji je korišten kao alternativa sustavu ext. JFS je trenutno alternativa ext4 i koristi se tamo gdje je potrebna stabilnost uz upotrebu vrlo malo resursa. Kada je CPU snaga ograničena, JFS je praktičan.

ReiserFS

Predstavljen je kao alternativa ext3 s poboljšanom izvedbom i naprednim značajkama. Postojalo je vrijeme kada je zadani format datoteke SuSE Linuxa bio ReiserFS, ali kasnije je Reiser prestao poslovati i SuSe nije imao drugu opciju osim vratiti se na ext3 . ReiserFS dinamički podržava proširenje datotečnog sustava što je bila relativno napredna značajka, ali je datotečnom sustavu nedostajalo određeno područje performansi.

XFS

XFS je bio brzi JFS koji je ciljao na paralelnu I/O obradu. NASA još uvijek koristi ovaj sustav datoteka na svom 300+ terabajtnom poslužitelju za pohranu.

Btrfs

B-Tree File System (Btrfs) fokusiran je na toleranciju grešaka, zabavnu administraciju, sustav popravka, veliku konfiguraciju pohrane i još uvijek je u razvoju. Btrfs se ne preporučuje za proizvodni sustav.

Format grupirane datoteke

Grupirani datotečni sustav nije potreban za pokretanje, ali je najprikladniji u zajedničkom okruženju s gledišta pohrane.

Format datoteke koji nije Linux

Mnogo je formata datoteka koji nisu dostupni pod Linuxom, ali ih koriste drugi operativni sustavi. Odnosno, NTFS od Microsofta, HFS od Apple/Mac OS-a, itd. Većina njih se može koristiti pod Linuxom montiranjem pomoću određenih alata kao što je ntfs-3g za montiranje NTFS datotečnog sustava, ali nije poželjno pod Linux.

Unix format datoteke

Postoje određeni formati datoteka koji se naširoko koriste u Linuxu, ali nisu preferirani pod Linuxom, posebno za instalaciju Linux korijenskog sustava. npr. UFS za BSD.

Ext4 je preferirani i najčešće korišten Linux datotečni sustav. U određenim posebnim slučajevima koriste se XFS i ReiserFS. Btrfs se još uvijek koristi u eksperimentalnom okruženju.

Particioniranje diska

Prva faza je particioniranje diska. Prilikom particioniranja trebali bismo imati na umu sljedeće točke.

  1. Particija imajući na umu sigurnosno kopiranje i oporavak.
  2. Oznaka ograničenja prostora u particiji.
  3. Upravljanje diskom – administrativna funkcija.

Upravljanje logičkim volumenom

LVM je složeno particioniranje koje se koristi u instalaciji velike pohrane. Struktura LVM-a prekriva stvarno particioniranje fizičkog diska.

Zamjena

Swap se koristi za straničenje memorije u Linuxu, posebno tijekom hibernacije sustava. Trenutačni stupanj sustava zapisuje se u Swap kada je sustav u određenom trenutku pauziran (Hibernacija).

Sustav koji nikada neće ići u stanje hibernacije treba swap prostor jednak veličini njegovog RAM-a.

Enkripcija

Posljednja faza je enkripcija koja osigurava sigurnost podataka. Enkripcija može biti na razini Diska kao i na razini Imenika. Kod šifriranja diska, cijeli disk je šifriran i može zahtijevati neku vrstu posebnih kodova za dešifriranje.

Međutim, to je složeno pitanje. Kod za dešifriranje ne može ostati na istom disku koji se šifrira, stoga nam je potreban poseban hardver ili prepustite matičnoj ploči da to učini.

Šifriranje diska je relativno lako postići i manje je složeno. U tom slučaju kod za dešifriranje ostaje na istom disku, negdje u drugom direktoriju.

Šifriranje diska je neophodno u izgradnji poslužitelja i može biti pravni problem ovisno o geografskoj lokaciji na kojoj je implementirate.

Ovdje u ovom članku pokušali smo baciti svjetlo na Upravljanje datotečnim sustavom kao i na upravljanje diskom na puno dublji način. To je sve za sada. Ponovno ću biti ovdje s još jednim zanimljivim člankom koji vrijedi znati. Do tada ostanite s nama i povezani s Tecmintom i ne zaboravite nam dati svoje vrijedne povratne informacije u odjeljku za komentare u nastavku.

Pročitajte također: Struktura direktorija u Linuxu i objašnjenje važnih putanja datoteka