Что такое блочное устройство
Блочные устройства QEMU
В QEMU есть несколько способов подключить блочное устройство для виртуальной машины. Изначально это было реализовано следующим способом:
Таким образом виртуальные диски подключались в давние дни виртуализации. Его можно использовать и сегодня, если мы просто хотим протестировать некоторые liveCD. К сожалению, он имеет свои недостатки :
drive
device
Следующий пример конфигурации подключит диск с идентификатором ide0-hd0, и полученный результат совпадает с простым подключением виртуального диска, как показано во введении.
Локальные блочные устройства в виртуальной машине
Использование физических блочных устройств для виртуальных машин на сегодня распространено не сильно в виду повсеместного использования виртуальных дисков. Технически мы имеем возможность запустить виртуальную машину с какой-нибудь проприетарной системой со старого жесткого диска. Однако в этом случае лучше сначала сделать образ диска (image) с помощью dd и запустить систему уже с него.
Как и локальное блочного устройство к виртуальной машине может быть подключено..
Блочное устройство с другого компьютера экспортированное с помощью NBD сервера — устройство типа nbd
(Здесь так же стоит упомянуть про Ceph устройство типа rbd и ZFS устройство типа zvol — прим.пер)
Рассмотрим концепцию подключения блочного устройства с удаленного компьютера по сети. См отдельное руководство для NBD.
QEMU имеет интегрированное NBD API, так что удаленное блочное устройство, расширенное с помощью NBD-сервера, может быть напрямую подключено к виртуальной машине через QEMU — см. рисунок слева.
Однако NBD это достаточно простой протокол, который не использует аутентификацию на удаленном сервере и не контролирует состояние соединения. Протокол NBD предполагает, что клиент может повторно подключиться, в случае если соединение с сервером прервалось, но к сожалению QEMU так не делает.
Частично ситуация может быть решена путем подключения нескольких NBD устройств и создания внутри них виртуального RAID-массива. У этого подхода есть несколько преимуществ и один фатальный недостаток. Если какое-то из устройств отключится, то ничего страшного не произойдет. Но если они вылетят все одновременно = будет плохо. Операции ввода-вывода в виртуальной среде будут намного быстрее, поскольку запросы будут выполняться параллельно сразу к нескольким физическим машинам (NBD-серверам). Но с другой стороны это потребует больше ресурсов виртуального процессора и виртуальной памяти.
Основным недостатком построения RAID-массива из NBD устройств в виртуальной машине является устройство QEMU, в случае если NBD устройство падает, оно будет переподключено только после полного перезапуска машины, при этом внутренней перезагрузки операционной системы внутри виртуальной машины будет недостаточно. Но можно создать виртуальную машину без дисков которая будет самостоятельно обращаться к NBD-серверу и подключать необходимые NBD устройства. Кроме того, отказавшие устройства должны быть повторно добавлены в массив и пересинхронизированны, это может быть выполнено как в ручную так и с помощью скриптов внутри виртуальной машины.
Обращаться к NBD серверу лучше используя NBD устройство виртуальной машины. Особенно хорошо, с точки зрения I/O-производительности, построение RAID массива из NBD-устройств.
Это решение оказалось абсолютно самым производительным из всех опробованных. А виртуальная машина смогла продолжить непрерывную работу даже в случае отключения NBD сервера (или выхода из строя) с течением времени.
Таким образом, удалось организовать относительно стабильную и в то же время производительную среду виртуализации на нестабильным оборудовании.
Основная проблема RAID-массивов поверх NBD устойств заключается в том, что вам нужно быть очень осторожным при подключении с NBD-сервера устройства, которое входит в RAID-массив. Это достаточно деликатный процесс с высокой вероятностью фатальной ошибки, которая может привести к потере данных. Достаточно небольшой опечатки. См. описание аварии со смертельным исходом машины от 21 июля 2012 года на странице Peanuts
Недостатком является то, что блочное устройство с которым уже работает одна виртуальная машина, нельзя подключать в другом месте, если этого не позволяет его файловая система — это аналогично iSCSI (internet Small Computer System Interface — сетевая версия SCSI) или AoE (технология ATA over Ethernet).
Виртуальные диски
QEMU умеет подключать к виртуальной машине не только блочные устройства, но так же, используя различные api, может быть подключен и обычный файл, который будет выглядеть как блочное устройство внутри машины.
Форматы виртуальных дисков
Qemu умеет работать с виртуальными дисками различных форматов. Для тех виртуальных дисков что представлены в виде обычных файлов, имеется стандартная утилита qemu-img, которую можно использовать как для конвертации так определения используемого формата и его параметров.
Получение информации о виртуальном диске сохраненного как обычный файл. Таким же образом можно получить информацию о виртуальном диске, сохраненном на GlusterFS:
Однако для получения информации о виртуальном диске с помощью API GlusterFS вам необходимо использовать те же параметры, какие используются для подключения виртуального диска к виртуальной машине. Так вы можете идентифицировать втртуальный диск на машине, где установлен и используется клиент GlusterFS:
Виртуальный диск VDI можно идентифицировать только через API Sheepdog:
Для виртуального диска экспортированного с NBD сервера, необходимо проследить за тем, что указаны правильный сервер и правильный порт, потому что NBD не использует какой-либо другой механизм идентификации или аутентификации, который исключал бы путаницу с другими виртуальными дисками (новая версия nbd-server использует только один порт и идентифицирует устроства по имени — прим.пер):
192.168.0.2
IP-адрес узла, с которого подключается виртуальное устройство. Если это тот же хост на которо запускается qemu-img info, вместо IP-адреса можно использовать localhost
8000
Номер порта, на котором слушает демон или сервер. По умолчанию Sheepdog использует порт 7000, но он также может быть запущен на другом порту, что бы избежать конфликтов с другим приложением. NBD-сервер может слушать разные порты, в случае если экспортировано более одного устройства.
raw
в целом представляет собой просто набор данных, записанных в том же формате, как и на обычном блочном устройстве. Файл размера 5G будет занимать это место целиком, независимо от того, содержит он полезные данные или просто пустое пространство. (что не применимо к разреженным файлам — прим.пер)
qcow
Отличается от формата raw тем, что может быть инкрементным, потому он растет постепенно — это удобно для тех файловых систем, которые не поддерживают разреженные файлы, например FAT32. Этот формат также позволяет создавать отдельные инкрементные копии из одного базового диска. Использование такого «шаблона» экономит время и место на диске. Кроме того, он поддерживает AES шифрование и сжатие zlib. Недостатком является то, что, в отличии от raw-дисков, такой файл нельзя смонтировать на машину непосредственно на которой он находится. К счастью есть утилита qemu-nbd, которая может экспортировать этот файл как сетевое блочное устройство и затем подключить его к NBD устройсту.
qcow2
представляет собой обновленную версию формата qcow. Основное отличие заключается в том, что он поддерживает снапшоты. В остальном они принципиально не отличаются. Возможно также встретить qcow2, который внутри определяется как QCOW врсии 3, некогда давно он был включен в формат qcow2. Фактически, это модифицированный qcow2 с параметром lazy_refcounts, который используется для снапшотов. Так как разница всего лишь в одном бите, qemu-img с версии 1.7 имеет опцию «amend», чтобы изменить его. Более ранние версии qemu-img такой возможности не имеют. Если вы хотели изменить версию формата, необходимо было преобразовать виртуальный диск в новый файл, во время преобразования параметром compat устанавливалась версия, для которую нужно было уменьшить вместо «1.1» «0.10». Наличие опции «amend» удобно тем, что нет необходимости перезаписывать данные из-за таких незначительных изменений.
qed
Это инкрементный формат COW виртуального диска, который создает наименьшую нагрузку на хост. Он не поддерживает никакого сжатия и использует две параллельные таблицы для адресации блоков данных (кластеров). К сожалению, ни один разработчик в течение долгого времени не был заинтересован в его развитии, поэтому его использование несет некоторые проблемы, которые будут упомянуты.
vdi
формат виртуального диска, используемый системой виртуализации Oracle Virtualbox.
vmdk
формат виртуальных дисков, используемый продуктами VMware. Это тоже формат который позволяет файлу постепенно расти. Однако он имеет большое преимущество по сравнению с qcow2 и qed форматами, которые тоже могут использоваться с бездисковыми решениями или с сетевыми файловыми системами. Он позволяет вам иметь файл виртуального диска, разделенный на несколько мелких файлы с размерам по 2 ГБ. Это осталось еще с тех времен, когда файловые системы не могли создавать файлы размером более чем 2 ГБ. Преимущество состоит в том, что если такой виртуальный диск реплицируется по сети, то передаются меньшие объемы данных, а синхронизация выполняется намного быстрее (например в случае GlusterFS). В случае бездискового решения он также используется для хранения только небольших файлов с различиями для каждого снапшота
vhdx
формат виртуального диска, используемый системой виртуализации Microsoft Hyper-V
vpc
формат виртуального диска используемый системой виртуализации Microsoft VirtualPC.
Используемые API
Помимо файловых форматов qemu-img так же работает с «форматами», которые предоставляются с помощью API, через который эти блочные устройства могут быть доступны удаленно.
nfs
файл виртуального диска подключенный к QEMU через протокол NFS
iscsi
связь с блочным устройством осуществляется через протокол iSCSI. Одно устройство не может быть одновременно использованно на более чем одном клиенте.
nbd
Получить доступ через протокол NBD можно очень быстро. Это потому что протокол очень простой. Это преимущество, но в то же время недостаток. Это может быть удобно, когда несколько клиентов могут подключиться к одному NBD серверу, если они используют локальное соединение через xnbd-сервер. Однако, поскольку nbd не имеет механизмов зашиты или аутентификации, легко может возникнуть ситуация, когда клиент случайно подключится к неправильному устройству, которое в данный момент времени может уже использоваться и повредит его.
ssh
соединение с удаленным сервером выполняется через sshfs
gluster
используется API файловой системы GlusterFS для доступа к файлу виртуального диска. Если файл является частью реплицированного или распределенного тома, он будет распределять сохраненяемые данные между другими узлами. Это позволяет ему, в случае сбоя, быть доступным и на других нодах.
sheepdog
также является распределенной файловой системой с поддержкой репликации. В отличие от GlusterFS, виртуальный диск через API доступен не как файл, а как блочное устройство. Это выгодно с точки зрения производительности, но невыгодно, если нам нужно выйти за пределы среды Sheepdog.
paralles
Виртуальные диски на сетевом хранилище
Преимущество блочных устройств, расположенных за пределами системы виртуализации, заключается в том, что они затем невосприимчивы к отказам виртуальной машины.
В этом случае также обеспечивается высокая доступность и достаточный объем для удаленного хранения.
Использование NFS
Sheepdog
GlusterFS
Виртуальные машины без блочных устройств
Без блочных устройств могут работать операционные системы, которые умеют загружаться по NFS или с проброшенной с помощью Plan9 хостовой файловой системы.
Блочное устройство
Блочное устройство (block device) — вид файла устройств в UNIX/Linux-системах, обеспечивающий интерфейс к устройству (реальному или виртуальному) в виде файла в файловой системе.
С блочным устройством обеспечивается обмен данными блоками данных. Как правило, это устройства произвольного доступа, то есть можно указать, из какого именно места должен быть прочитан или записан блок данных. Данные при чтении или записи на блочное устройство буферизуются.
Примеры блочных устройств, жёсткие диск:
CD/DVD-ROM:
/dev (devices / устройства) — каталог содержащий так называемые специальные файлы, интерфейсы работы с драйверами ядра. Как правило (хотя и не всегда), /dev является обычным каталогом в корневой файловой системе, куда можно (но не нужно) помещать и обычные файлы. Доступ на запись к /dev (право добавлять и перемещать специальные файлы) имеет только суперпользователь ( root ), сами «специальные файлы» могут быть как доступны простому пользователю (терминал, псевдоустройства), так и недоступны (жёсткие диски).
Настольная книга по Linux/Блочные устройства
Содержание
Получение общей информации [ править ]
Вывести список действительных в данный момент блочных устройств:
… Включая информацию о подключенных файловых системах:
Вывести списки блочных устройств по идентификатору, способу подключения, метке и UUID (в последних двух случаях — только для тех устройств, где они назначены):
Вывести отдельные метаданные (UUID, метка, тип ФС, etc. ) блочных устройств:
Вывести сведения о разделах доступных носителей:
… Таблицу разделов, используемую ядром (можно использовать partprobe(8) для обновления): [1]
… Более подробную информацию о разделах устройства /dev/ sdX :
Вывести таблицу разделов MBR устройства /dev/ sdX в текстовом представлении:
… В виде, пригодном для последующего восстановления:
… Скопировать таблицу с /dev/ sdX на /dev/ sdY :
Скопировать главную загрузочную запись с устройства /dev/ sdX в файл sdX.mbr :
Считать данные температурных датчиков устройств:
… Получить эти же данные с hddtemp(8), работающего в режиме демона и обслуживающего запросы на порту 7634 :
Образы [ править ]
Снять образ устройства /dev/ sdX в файл image :
Восстановить содержимое устройства /dev/ sdX из файла image (осторожно! очевидно, эта команда приведет к потере всех находящихся на устройстве данных):
Записать образ image на DVD в приводе /dev/ sr3 :
Горячее подключение [ править ]
Обнаружить и инициализировать новое устройство на порту hostA :
Удалить из системы устройство /dev/ sdX :
Проверка состояния [ править ]
Измерить производительность устройства /dev/ sdX :
Запустить процедуры самодиагностики S.M.A.R.T. для устройства /dev/ sdX :
LVM [ править ]
Вывести информацию об известных физических томах, группах, и логических томах LVM:
… Только о логических томах группы vgfoo :
Активировать логический том lvbar группы vgfoo :
… Все тома группы vgfoo :
Запретить (разрешить) запись на логический том lvbar группы vgfoo :
… Удалить (осторожно! перед выполнением проверьте, что группа не содержит каких-либо имеющих значение данных):
Создать логический том lvbar объемом 4880 MiB в группе vgfoo :
… Удалить (осторожно! перед выполнением проверьте, что том не содержит каких-либо имеющих значение данных):
Перенести данные физического тома /dev/ sdY2 на другие физические тома группы:
… На физический том /dev/ sdX4
… Исключение из группы физического тома /dev/ sdY2 :
… Включение в группу физического тома /dev/ sdZ :
Блочное устройство
Блочное устройство (block device) — вид файла устройств в UNIX/Linux-системах, обеспечивающий интерфейс к устройству, реальному или воображаемому, в виде файла в файловой системе.
С блочным устройством обеспечивается обмен данными блоками данных. Как правило, это устройства произвольного доступа, то есть можно указать, из какого именно места должен быть прочитан или записан блок данных. Данные при чтении или записи на блочное устройство буферизуются.
Типичные примеры блочных устройств: жёсткий диск, CD-ROM, НГМД.
Файл устройства /dev/fd0 флоппи-дисковода:
Дополнительная информация
Смотреть что такое «Блочное устройство» в других словарях:
БЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО — 1.31. БЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Блок Изделие в виде сборочной единицы или комплекса из них, выпускаемое предприятием изготовителем. В состав блока включаются машины, аппараты, строительные конструкции, материалы и изделия Примечания: 1. Устанавливаются… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
блочное устройство (блок) — 3.6 блочное устройство (блок) : Изделие в виде сборочной единицы или комплекса из них, выпускаемое предприятием изготовителем. Источник: СТО НОСТРОЙ 2.33.14 2011: Организация строительного производства. Общие положения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
блочное распределительное устройство — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN cell type switchgear … Справочник технического переводчика
РМ 4-239-91: Системы автоматизации. Словарь-справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07-85 — Терминология РМ 4 239 91: Системы автоматизации. Словарь справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07 85: 4.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ 1. Внедрение автоматических средств для реализации процессов СТИСО 2382/1 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
DRBD — (от англ. Distributed Replicated Block Device «Распределённое Копируемое Блочное Устройство») это блочное устройство, обеспечивающее синхронизацию (RAID1) между локальным блочным устройством и удалённым. Одним из применений является… … Википедия
LVM — Менеджер логических томов (англ. Logical Volume Manager) менеджер логических томов операционных систем Linux и OS/2. LVM это метод распределения пространства жёсткого диска по логическим томам, размер которых можно легко менять, в отличие от … Википедия
СТО НОСТРОЙ 2.33.14-2011: Организация строительного производства. Общие положения — Терминология СТО НОСТРОЙ 2.33.14 2011: Организация строительного производства. Общие положения: 3.5 блок агрегированного оборудования : конструктивно законченный комплекс технологического и других видов оборудования высокой заводской и монтажной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Fuser — Содержание 1 Синтаксис команды 2 Параметры 3 … Википедия
fuser — Содержание 1 Синтаксис команды 2 Параметры 3 Примеры … Википедия
ISCSI — Протокол iSCSI (Internet Small Computer System Interface) это протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами. iSCSI описывает: Транспортный… … Википедия
Для системного администратора
LPI 101: Устройства, файловые системы Linux и стандарт FHS. Создание разделов и файловых систем
Блочные устройства и разделы
Кратко рассмотрим блочные устройства и разделы.
Блочное устройство представляет собой уровень абстракции, описывающий любое устройство хранения информации, которое может быть разбито на блоки определенного размера; доступ к каждому блоку осуществляется независимо от доступа к другим блокам. Такой доступ часто называют произвольным доступом.
Абстрагированное представление устройств в виде блоков фиксированного размера с произвольным доступом позволяет программам использовать их независимо от того, является ли устройство жестким диском, дискетой, CD- диском, сетевым диском или каким-либо другим устройством, например файловой системой в оперативной памяти.
Листинг 1. Блочные и символьные устройства Linux
Для некоторых блочных устройств, таких как дискеты, CD и DVD- диски, принято использовать одну файловую систему на всем носителе. Однако на жестких дисках больших объемов и даже на небольших USB- накопителях доступное пространство принято делить или разбивать на несколько разделов.
Разделы могут отличаться по объему, на каждом из них может быть своя файловая система, так что один диск может использоваться для различных целей, включая использование его несколькими операционными системами. Например, я использую тестовые системы под несколькими различными дистрибутивами Linux, а также иногда под Windows®, и все они используют один или два общих жестких диска.
Из руководств 101 и 102 вы помните, что жесткий диск имеет геометрию, определяемую в терминах цилиндров, головок и секторов. Даже несмотря на то, что современные диски используют логическую адресацию блоков (LBA), которая в значительной степени маскирует геометрию диска, основной единицей размещения для разделов диска остается цилиндр.
Вывод информации о разделах
Информация о разделах диска хранится в таблице разделов. Таблица разделов содержит информацию о начале и окончании каждого раздела, информацию о его типе и о том, является ли он загрузочным или нет. Чтобы создать или удалить раздел, нужно отредактировать таблицу разделов, используя специальную программу. Для экзамена LPI вам необходимо знать программу fdisk, описанную здесь, хотя существуют и другие инструменты.
Листинг 2. Просмотр разделов диска с помощью команды fdisk
Создание разделов с помощью команды fdisk
Только что вы узнали, как просмотреть данные о разделах диска с помощью fdisk. Эта команда также позволяет редактировать таблицу разделов с целью создания и удаления разделов.
Прежде чем изменять разделы, необходимо запомнить несколько важных моментов. Если не следовать этим рекомендациям, вы рискуете потерять существующую информацию.
Для запуска fdisk в интерактивном режиме просто задайте в качестве параметра имя диска, например, /dev/had или /dev/sdb. В следующем примере показана загрузка с рабочего CD-диска Knoppix. Если вы обладаете правами администратора, то получите результат, аналогичный листингу 3.
Листинг 3. Интерактивный запуск fdisk
root@ttyp1[knoppix]# fdisk /dev/hda
The number of cylinders for this disk is set to 14593.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
(e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Command (m for help):
Современные диски содержат более 1024 цилиндров, поэтому обычно вы будете получать предупреждение, как в листинге 3. Нажмите m, чтобы получить список возможных однобуквенных команд, показанный в листинге 4.
Листинг 4. Помощь в fdisk
Command action
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition’s system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
Command (m for help):
Для просмотра разделов диска нажмите p; результат – в листинге 5.
Листинг 5. Просмотр существующей таблицы разделов
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 2611 20972826 7 HPFS/NTFS
Command (m for help):
Объем данного диска 120 ГБ, имеется раздел под Windows XP, занимающий около 20 ГБ. Это первичный раздел, помеченный как загрузочный, что типично для Windows-систем.
Формирование структуры диска для рабочей станции
Теперь используем часть свободного пространства для организации рабочей станции со следующими дополнительными разделами. На практике вы вряд ли будете использовать такое количество разных типов файловых систем, но здесь мы сделаем это для примера.
Начнем с использования команды n для создания нового раздела; см. листинг 6.
Листинг 6. Создание первого раздела
Command (m for help): n
Command action
e extended
p primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (2612-14593, default 2612):
Using default value 2612
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (2612-14593, default 14593): 2624
Command (m for help): p
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 2611 20972826 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 2612 2624 104422+ 83 Linux
Command (m for help):
Мы берем значение по умолчанию для первого цилиндра и задаем значение 2624 для последнего цилиндра, в результате получаем раздел из 13 цилиндров. Из листинга 6 видно, что наш раздел в действительности занимает примерно 100 Мбайт. Поскольку это первичный раздел, он должен иметь номер от 1 до 4. Рекомендуется назначать номера разделов последовательно; если этого не делать, некоторые инструменты выдают предупредительные сообщения.
Заметьте также, что наш новый раздел будет иметь тип 83, то есть раздел для хранения данных в Linux. Это можно рассматривать как указатель операционной системы, которую планируется использовать на этом разделе. Дальнейшее использование должно быть согласовано с этим, но в данный момент мы даже не будем форматировать раздел, не говоря уж о том, чтобы размещать на нем какую-либо информацию.
Теперь создадим расширенный раздел, который будет содержать логические разделы диска. Присвоим этому разделу номер 3 (/dev/hda3). Процесс и результат показан в листинге 7. Заметьте, что тип раздела назначается автоматически.
Листинг 7. Создание расширенного раздела
Command (m for help): n
Command action
e extended
p primary partition (1-4)
e
Partition number (1-4): 3
First cylinder (2625-14593, default 2625):
Using default value 2625
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (2625-14593, default 14593):
Using default value 14593
Command (m for help): p
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 2611 20972826 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 2612 2624 104422+ 83 Linux
/dev/hda3 2625 14593 96140992+ 5 Extended
Command (m for help):
Теперь перейдем к раздела файла подкачки как логического раздела внутри нашего расширенного раздела. Мы задаем для конечного цилиндра значение +64 (цилиндра) вместо того, чтобы считать самим. Отметьте, что при этом мы используем команду t, чтобы задать для вновь создаваемого раздела тип 82 (раздел подкачки Linux). Иначе это будет раздел с типом 83 (данные Linux).
Листинг 8. Создание раздела подкачки
Command (m for help): n
Command action
l logical (5 or over)
p primary partition (1-4)
l
First cylinder (2625-14593, default 2625):
Using default value 2625
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (2625-14593, default 14593): +64
Command (m for help): t
Partition number (1-5): 5
Hex code (type L to list codes): 82
Changed system type of partition 5 to 82 (Linux swap)
Command (m for help): p
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 2611 20972826 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 2612 2624 104422+ 83 Linux
/dev/hda3 2625 14593 96140992+ 5 Extended
/dev/hda5 2625 2689 522081 82 Linux swap
Command (m for help):
Теперь определим основной раздел для Linux и раздел /home. Для этого просто зададим объемы +20480 Мбайт и +10240 Мбайт, т.е. 20 ГБ и 10 ГБ соответственно. Предоставим fdisk самостоятельно подсчитать число цилиндров. Результаты представлены в листинге 9.
Листинг 9. Создание основного раздела Linux
Command (m for help): n
Command action
l logical (5 or over)
p primary partition (1-4)
l
First cylinder (2690-14593, default 2690):
Using default value 2690
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (2690-14593, default 14593): +20480M
Command (m for help): n
Command action
l logical (5 or over)
p primary partition (1-4)
l
First cylinder (5181-14593, default 5181):
Using default value 5181
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (5181-14593, default 14593): +10240M
Command (m for help): p
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 2611 20972826 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 2612 2624 104422+ 83 Linux
/dev/hda3 2625 14593 96140992+ 5 Extended
/dev/hda5 2625 2689 522081 82 Linux swap
/dev/hda6 2690 5180 20008926 83 Linux
/dev/hda7 5181 6426 10008463+ 83 Linux
Command (m for help):
Последний раздел – раздел с файловой системой FAT32. Выполним уже знакомые действия для создания раздела /dev/hda9, определив объем как +2048 Мбайт, а затем изменим тип раздела на b (для FAT32 в версии Windows 95). Затем сохраним изменения.
Сохранение таблицы разделов
Листинг 10. Сохранение таблицы разделов.
Подробнее про fdisk
Можно отметить, что мы не изменяли загрузочный раздел. Наш диск по-прежнему имеет главную загрузочную запись Windows и соответственно будет загружаться с первого раздела, который помечен как загрузочный (раздел NTFS в нашем примере).
Ни LILO, ни GRUB не используют флаг загрузочного раздела. Если какой-либо из этих загрузчиков будет установлен в главной загрузочной записи, он может загрузить раздел Windows XP. Также можно установить LILO или GRUB в раздел /boot (/dev/hda2), пометить этот раздел как загрузочный и удалить загрузочный флажок с раздела /dev/hda1. Оставить первоначальную загрузочную запись полезно, если впоследствии на машине вновь будет использоваться только Windows.
Мы рассмотрели один из способов формирования рабочей станции в Linux.
Типы файловых систем
Linux поддерживает несколько различных типов файловых систем. Каждая имеет свои достоинства, недостатки и отличительные черты. Важное свойство файловой системы – журналирование – позволяет быстро восстановить систему после сбоя. Как правило, журналируемые системы предпочтительнее нежурналируемых, если у вас есть выбор. Ниже приведен краткий обзор типов файловых систем, которые необходимо знать для экзамена LPI. Более подробную информацию см. в разделе Ресурсы
Файловая система ext2
Файловая система ext2 (также известная как вторая расширенная файловая система) разработана для устранения недостатков в системе Minix, использовавшейся в ранних версиях Linux. Она широко использовалась в Linux в течение длительного времени. Ext2 не журналируется и в значительной степени вытеснена ext3.
Файловая система ext3
Файловая система ext3 дополняет возможности стандартной ext2 журналированием и поэтому представляет собой эволюционное развитие очень стабильной файловой системы. Она обеспечивает разумную производительность в большинстве ситуаций и продолжает совершенствоваться. Поскольку она представляет собой расширенный вариант системы ext2, есть возможность преобразовывать систему ext2 в ext3 и, в случае необходимости, обратно.
Файловая система ReiserFS
ReiserFS – это файловая система, основанная на B-дереве, с очень хорошими рабочими характеристиками, особенно для большого числа маленьких файлов. ReiserFS хорошо масштабируется и является журналируемой.
Файловая система XFS
XFS – журналируемая файловая система. Она имеет ряд эффективных функций и оптимизирована для масштабирования. XFS активно кэширует перемещаемую информацию в оперативной памяти, поэтому при использовании этой системы рекомендуется иметь источник бесперебойного питания.
Файловая система раздела подкачки
Пространство для подкачки должно быть отформатировано, но обычно оно не рассматривается как отдельная файловая система.
Файловая система vfat
Эта файловая система (также известная как FAT32) не является журналируемой и имеет множество недостатков по сравнению с файловыми системами, используемыми Linux. Она применяется для обмена данными между системами Windows и Linux, поскольку читается обеими. Не используйте эту файловую систему в Linux, за исключением случаев совместного использования данных системами Windows и Linux. Если распаковать архив Linux на диск с системой vfat, вы потеряете права доступа, например на выполнение программ, а также символические ссылки, которые могли храниться в архиве.
Как ext3, так и ReiserFS являются зрелыми файловыми системами и используются по умолчанию в ряде дистрибутивов. Обе они рекомендованы к широкому использованию.
Создание файловых систем
Для создания файловых систем в Linux используется команда mkfs, а для создания раздела подкачки – команда mkswap. Команда mkfs фактически является интерфейсом доступа к целому ряду команд, специфичных для конкретных файловых систем, например, mkfs.ext3 для ext3, mkfs.reiserfs для ReiserFS.
Поддержка каких файловых систем имеется в вашей системе? Чтобы это выяснить, используйте команду ls /sbin/mk*. Пример представлен в листинге 11.
Листинг 11. Команды для создания файловых систем
r oot@ttyp0[knoppix]# ls /sbin/mk*
/sbin/mkdosfs /sbin/mkfs.ext2 /sbin/mkfs.msdos /sbin/mkraid
/sbin/mke2fs /sbin/mkfs.ext3 /sbin/mkfs.reiserfs /sbin/mkreiserfs
/sbin/mkfs /sbin/mkfs.jfs /sbin/mkfs.vfat /sbin/mkswap
/sbin/mkfs.cramfs /sbin/mkfs.minix /sbin/mkfs.xfs
Отметьте различные формы некоторых команд. Например, команды mke2fs, mkfs.ext2 и mkfs.ext3 равнозначны, как и mkreiserfs и mkfs.reiserfs.
Создание файловой системы ext3
Листинг 12. Создание файловой системы ext3
Создание файловой системы ReiserFS
Листинг 13. Создание файловой системы ReiserFS
Cоздание файловой системы XFS
Листинг 14. Создание файловой системы XFS
Создание файловой системы vfat
Листинг 15. Создание файловой системы vfat
Создание пространства подкачки
Листинг 16. Создание пространства подкачки
root@ttyp0[knoppix]# mkswap /dev/hda5
Setting up swapspace version 1, size = 534605 kB
Разделы подкачки, в отличие от обыкновенных файловых систем, не монтируются, а активизируются командой swapon. Стартовые сценарии Linux автоматически активизируют разделы подкачки.
Другие инструменты и файловые системы
Следующие инструменты и файловые системы не входят в цели данного экзамена LPI. Здесь мы приводим очень краткий обзор инструментов и файловых систем, которые вам могут встретиться.
Инструменты для создания разделов
Многие дистрибутивы Linux содержат команды cfdisk и sfdisk. Команда cfdisk предоставляет более удобный графический интерфейс, чем fdisk, используя библиотеку функций ncurses, как показано на рисунке 1. Команда sfdisk предназначена для использования программистами и допускает использование сценариев. Применяйте ее, только если умеете ею пользоваться.
Рисунок 1. Использование cfdisk 
Другим распространенным инструментом для работы с таблицей разделов является команда parted, с помощью которой можно изменять и формировать множество типов разделов, а также создавать и удалять их. Для изменения объема NTFS- раздела вместо команды parted используется ntfsresize. Команда qtparted использует графический интерфейс на базе Qt. Она выполняет как функции parted, так и ntfsresize.
Команда gparted – еще один инструмент с графическим интерфейсом, разработанный для среды GNOME. Она использует библиотеки GTK+GUI, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2. Применение gparted 
Имеется также ряд коммерческих инструментов для создания дисковых разделов. Возможно, наиболее известный из них – PartitionMagic, теперь распространяемый Symantec.
Многие дистрибутивы позволяют делить диск на разделы, а иногда также сжимать существующие разделы Windows NTFS или FAT32 в процессе установки. Более точную информацию см. в руководстве по установке конкретного дистрибутива.
Диспетчер логических томов
Диспетчер логических томов (LVM) для Linux позволяет объединять несколько физических устройств хранения в единую группу томов. Например, можно добавить раздел к существующей группе томов, вместо того чтобы искать необходимое для вашей файловой системы непрерывное дисковое пространство.
RAID (резервированный массив независимых дисков) – это технология, обеспечивающая надежное хранение информации с использованием недорогих дисков, которые гораздо доступнее используемых в системах высшей ценовой категории. Существует несколько типов RAID-массивов. Технология RAID может быть реализована как на аппаратном уровне, так и на программном. Linux поддерживает оба варианта.
Другие файловые системы
Вам также могут встретиться файловые системы, не рассмотренные здесь.
Journaled File System (JFS) от IBM, в настоящее время используемая в корпоративных серверах компании IBM, разработана для серверных сред с высокой пропускной способностью. Она реализована для Linux и входит в состав некоторых дистрибутивов. Для создания файловой системы JFS используется команда mkfs.jfs.
Существуют и другие файловые системы, например cramfs, часто используемая встроенными устройствами.
В следующем разделе рассказывается, как поддерживать целостность файловой системы и что делать при возникновении неполадок.