This is Gentoo's testing wiki. It is a non-operational environment and its textual content is outdated.
Please visit our production wiki at https://wiki.gentoo.org
Handbook:IA64/Installation/Disks
Введение в блочные устройства
Блочные устройства
Теперь взглянем на аспекты работы Gentoo Linux и Linux в общем, связанные с дисковой подсистемой, включая файловые системы Linux, разделы и блочные устройства. Как только основные понятия о дисках и файловых системах будут изучены, приступите к созданию разделов и файловых систем для установки Gentoo Linux.
Для начала, рассмотрим блочные устройства. Наиболее известным блочным устройством можно считать первый диск в системе Linux, именуемый /dev/sda. И SCSI-, и Serial ATA-диски обозначаются как /dev/sd*; благодаря фреймворку ядра libata даже IDE-диски обозначаются как /dev/sd*. Если же используется старый фреймворк устройств, первым IDE-диском будет /dev/hda.
Вышеназванные блочные устройства представляют абстрактный интерфейс к диску. Пользовательские приложения могут использовать их для взаимодействия с диском, не заботясь о том, какой это диск — IDE, SCSI или ещё какой-либо. Программа просто адресует пространство на диске как совокупность следующих друг за другом 512-байтных блоков с произвольным доступом.
Разделы
Although it is theoretically possible to use a full disk to house your Linux system, this is almost never done in practice. Instead, full disk block devices are split up in smaller, more manageable block devices. On IA64 systems, these are called partitions.
Itanium systems use EFI, the Extensible Firmware Interface, for booting. The partition table format that EFI understands is called GPT, or GUID Partition Table. The partitioning program that understands GPT is called "parted", so that is the tool used below. Additionally, EFI can only read FAT filesystems, so that is the format to use for the EFI boot partition, where the kernel will be installed by "elilo".
Advanced storage
The IA64 Installation CDs provide support for LVM2. LVM2 increases the flexibility offered by the partitioning setup. During the installation instructions, we will focus on "regular" partitions, but it is still good to know LVM2 is supported as well.
Разрабатываем схему разделов
Сколько разделов и насколько большие?
The number of partitions is highly dependent on the environment. For instance, if there are lots of users, then it is advised to have /home/ separate as it increases security and makes backups easier. If Gentoo is being installed to perform as a mail server, then /var/ should be separate as all mails are stored inside /var/. A good choice of filesystem will then maximize the performance. Game servers will have a separate /opt/ as most gaming servers are installed there. The reason is similar for the /home/ directory: security and backups. In most situations, /usr/ is to be kept big: not only will it contain the majority of applications, it typically also hosts the Gentoo ebuild repository (by default located at /usr/portage) which already takes around 650 MiB. This disk space estimate excludes the packages/ and distfiles/ directories that are generally stored within this ebuild repository.
Все сильно зависит от того, чего хочет достигнуть администратор. Наличие отдельных разделов или томов имеет следующие плюсы:
- Можно выбрать наиболее подходящую файловую систему для каждого раздела или тома.
- Свободное место во всей системе не кончится "вдруг" из-за того, что одна-единственная сбойная программа постоянно записывает файлы в раздел или том.
- Необходимая проверка файловых систем будет занимать меньше времени, так как проверка разных разделов может выполняться параллельно (еще больший выигрыш времени дает использование нескольких физических дисков).
- Можно повысить безопасность системы, монтируя часть разделов в режиме read-only (только для чтения),
nosuid(игнорируется бит setuid),noexec(игнорируется бит исполнения) и так далее.
Однако у множества разделов также есть недостатки. Если они не настроены правильно, может получиться так, что будет огромное количество свободного места на одном разделе и отсутствием его на другом. Другой проблемой является то, что отдельные разделы, особенно для важных точек монтирования, например /usr/ или /var/, часто требуют загрузки initramfs, чтобы смонтировать разделы прежде чем запустятся другие загрузочные скрипты. Это не всегда является проблемой, так что результаты могут быть разные.
Также существует лимит в 15 разделов для SCSI и SATA, если только на диске не используются метки GPT.
Что по поводу пространства подкачки?
Не существует идеального значения для раздела подкачки. Целью пространства подкачки является предоставление дискового пространства ядру, когда оперативная память (ОЗУ) сильно используется. Пространство подкачки позволяет ядру переносить страницы памяти, которые, скорее всего, не будут использоваться в ближайшее время, на диск (что называется swap, или page-out), освобождая память. Конечно, если эта память, вдруг, неожиданно понадобится, эти страницы должны быть помещены обратно в память (page-in), что займет некоторое время (так как диски - это очень медленные устройства, если сравнивать их с оперативной памятью).
Если на этой системе не требуется запускать приложения, требовательные к памяти, либо очень много памяти, то, скорее всего, не нужно много пространства подкачки. Однако раздел подкачки также используется для сохранения всей памяти в случае гибернации. Если планируется использовать гибернацию, то нужно больше пространство подкачки, хотя бы равное количеству оперативной памяти, которое есть в системе.
Non-default example partition scheme
An example partitioning for a 20GB disk is shown below, used as a demonstration laptop (containing webserver, mailserver, gnome, ...):
root #df -hFilesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda5 ext4 509M 132M 351M 28% / /dev/sda2 ext4 5.0G 3.0G 1.8G 63% /home /dev/sda7 ext4 7.9G 6.2G 1.3G 83% /usr /dev/sda8 ext4 1011M 483M 477M 51% /opt /dev/sda9 ext4 2.0G 607M 1.3G 32% /var /dev/sda1 ext2 51M 17M 31M 36% /boot /dev/sda6 swap 516M 12M 504M 2% <not mounted> (Unpartitioned space for future usage: 2 GB)
/usr/ is rather full (83% used) here, but once all software is installed, /usr/ doesn't tend to grow that much. Although allocating a few gigabytes of disk space for /var/ may seem excessive, remember that portage uses this partition by default for compiling packages. To keep /var/ at a more reasonable size, such as 1GB, alter the PORTAGE_TMPDIR variable in /etc/portage/make.conf to point to the partition with enough free space for compiling extremely large packages such as LibreOffice.
Использование parted для создания разделов диска
The following parts explain how to create the example partition layout used in the remainder of the installation instructions, namely:
| Partition | Description |
|---|---|
| /dev/sda1 | EFI Boot partition |
| /dev/sda2 | Swap partition |
| /dev/sda3 | Root partition |
Change the partition layout according to personal preference.
Просмотр текущей разметки разделов
parted is the GNU partition editor. Fire up parted on the disk (in our example, we use /dev/sda):
root #parted /dev/sdaOnce in parted, a prompt that looks like this shows up:
(parted)At this point one of the available commands is help, to see the other available commands. Another command is print to display the disk's current partition configuration:
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 203.938 fat32 boot 2 203.938 4243.468 linux-swap 3 4243.469 34724.281 ext4
This particular configuration is very similar to the one recommended above. Note on the second line that the partition table is type is GPT. If it is different, then the ia64 system will not be able to boot from this disk. To explain how partitions are created, let's first remove the partitions and recreate them.
Удаление всех разделов
Unlike fdisk and some other partitioning programs which postpone committing changes until the write instruction is given, parted commands take effect immediately. So once partitions are added or removed, there is no undo.
The easy way to remove all partitions and start fresh, which guarantees that we are using the correct partition type, is to make a new partition table using the mklabel command. This results in an empty GPT partition table.
(parted) mklabelgpt
(parted) mklabelprintDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags
Now that the partition table is empty, we're ready to create the partitions. We will use a default partitioning scheme as discussed previously. Of course, don't follow these instructions to the letter but adjust to personal preference.
Создание загрузочного раздела EFI
First create a small EFI boot partition. This is required to be a FAT filesystem in order for the IA64 firmware to read it. Our example makes this 32 MB, which is appropriate for storing kernels and elilo configuration. Expect each IA64 kernel to be around 5 MB, so this configuration leaves some room to grow and experiment.
(parted)mkpart primary fat32 0 32
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32
Создание раздела подкачки
Let's now create the swap partition. The classic size to make the swap partition was twice the amount of RAM in the system. In modern systems with lots of RAM, this is no longer necessary. For most desktop systems, a 512 megabyte swap partition is sufficient. For a server, consider something larger to reflect the anticipated needs of the server.
(parted)mkpart primary linux-swap 32 544
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32 2 32.000 544.000
Создание коревого раздела
Finally, create the root partition. Our configuration will make the root partition to occupy the rest of the disk. We default to ext4, but it is possible to use ext2, jfs, reiserfs or xfs. The actual filesystem is not created in this step, but the partition table contains an indication of what kind of filesystem is stored on each partition, and it's a good idea to make the table match the intentions.
(parted)mkpart primary ext4 544 34732.890
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32 2 32.000 544.000 3 544.000 34732.874
Выход из parted
To quit from parted, type quit. There's no need to take a separate step to save the partition layout since parted has been saving it all along. Parted will give a reminder to update the /etc/fstab file, which is done later in the installation instructions.
(parted)quitInformation: Don't forget to update /etc/fstab, if necessary.
Создание файловых систем
Введение
Теперь, когда разделы созданы, пора разместить на них файловые системы. В следующем разделе описаны различные поддерживаемые в Linux файловые системы. Те из читателей, кто уже знает, какую файловую систему будет использовать, могут продолжить с раздела создание файловой системы. Другим стоит продолжить чтение, чтобы узнать о доступных файловых системах...
Файловые системы
На выбор доступно несколько файловых систем. Некоторые из них считаются стабильными на архитектуре ia64. Рекомендуется прочитать информацию о файловых системах и об их состоянии поддержки перед тем, как выбирать экспериментальные для важных разделов.
- btrfs
- Файловая система следующего поколения, обеспечивающая множество дополнительных функций, таких как мгновенные снимки, самовосстановление с помощью контрольных сумм, прозрачной компрессии, субтомов и интегрированным RAID. Некоторые дистрибутивы начали предлагать ее из коробки, но она еще не готова к использованию в промышленной среде. Общедоступны отчеты об ошибках в файловой системе. Ее разработчики призывают людей для безопасности использовать последнюю версию ядра, для решения уже известных проблем. Она разрабатывается уже много лет и пока далеко до завершения. Исправления иногда портируются в более старые версии ядра. Используйте с осторожностью эту файловую систему!
- f2fs
- Файловая система (Flash-Friendly File System) была создана Samsung для использования на NAND накопителях. По состоянию на 2 квартал 2016 года файловая система считается не завершенной, но она может быть достойным выбором при установке на microSD карту, USB накопитель или другие накопители на основе флэш.
- ext2
- Это проверенная и надежная файловая система Linux, но она не обладает средствами журналирования метаданных, что означает, что проверка файловой системы ext2 при запуске может занимать довольно много времени. Существует достаточно широкий выбор журналируемых файловых систем нового поколения, целостность которых может быть проверена очень быстро, что является преимуществом перед не журналируемыми системами. Журналирование файловой системы позволяет избежать долгих задержек при загрузке системы и так же избежать ее неустойчивого состояния.
- ext3
- Журналируемая версия файловой системы ext2, обеспечение журналирования метаданных для быстрого восстановления в дополнение к другим режимам журналирования, таким как журналирование всех данных и упорядоченных данных.
- ext4
- Изначально созданная как ответвление от ext3, ext4 приносит новые возможности, повышение производительности и устранение ограничений на размер раздела на диске. Она может быть размером до 1 ЭБ и максимальный размер файла 16ТБ. Вместо классического ext2/3 блочного распределения ext4 использует экстенты, которые улучшают производительность при работе с большими файлами и уменьшают фрагментацию. Ext4 также обеспечивает более сложные алгоритмы распределения блоков (задержка распределения и мультиблочное распределение) дающие драйверу файловой системы больше возможностей по оптимизации размещения данных на диске. Ext4 рекомендуется как универсальная файловая система для всех платформ.
- JFS
- Высокопроизводительная журналируемая файловая система от IBM. JFS это легкая, быстрая и надежная файловая система, основанная на B+tree с хорошей производительностью в различных условиях.
- ReiserFS
- Основаная на B+tree журналируемая файловая система имеющая хорошую общую производительность, особенно при работе с множеством мелких файлов cost of more CPU cycles. ReiserFS, по видимому, менее поддерживаемая, чем другие файловые системы.
- XFS
- Файловая система с журналированием метаданных, которая поставляется с мощным набором функций и оптимизирована для масштабируемости. XFS, кажется, менее снисходительно относится к различным аппаратным проблемам.
- vfat
- Так же известна как FAT32, поддерживается Linux, но без поддержки каких-либо настроек разрешений. В основном используется для взаимодействия с другими операционными системами (в основном Microsoft Windows), но также необходима при использовании некоторых системных прошивок (например UEFI).
- NTFS
- Эта файловая система (New Technology Filesystem) считается флагманской файловой системой от Microsoft Windows. Как и vfat она не сохраняет настройки разрешений и расширенные атрибуты, необходимые для BSD или Linux для нормальной работы, поэтому она не может быть использована как корневая файловая система. Её необходимо использовать только для взаимодействия с Microsoft Windows компьютерами (обратите внимание на акцент слова только).
При использовании ext2, ext3 или ext4 на малых разделах (менее 8 Гб) файловая система должна быть создана с надлежащими опциями резервирования достаточного количества inodes. Приложение mke2fs (mkfs.ext2) использует настройки "bytes-per-inode" для вычисления сколько inodes должна иметь файловая система. На небольших системах рекомендуется увеличивать расчетное количество inodes.
Для ext2 это может быть сделано следующей командой:
root #mkfs.ext2 -T small /dev/<device>Для ext3 и ext4 добавьте опцию -j для разрешения журналирования:
root #mkfs.ext2 -j -T small /dev/<device>Как правило необходимо увеличивать в четыре раза количество inodes для таких систем, снижая "bytes-per-inode" с одного на 16kB до одного на 4kB. Это может быть настроено далее с помощью рейтинга:
root #mkfs.ext2 -i <ratio> /dev/<device>Создание файловой системы
Для создания файловых систем на разделе или томе существуют пользовательские утилиты для каждого возможного типа файловой системы. Нажмите на имя файловой системы в таблице ниже для получения дополнительной информации о каждой файловой системе:
| Файловая система | Команда для создания | На установочном CD? | Пакет |
|---|---|---|---|
| btrfs | mkfs.btrfs | Да | sys-fs/btrfs-progs |
| ext2 | mkfs.ext2 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| ext3 | mkfs.ext3 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| ext4 | mkfs.ext4 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| f2fs | mkfs.f2fs | Да | sys-fs/f2fs-tools |
| jfs | mkfs.jfs | Да | sys-fs/jfsutils |
| reiserfs | mkfs.reiserfs | Да | sys-fs/reiserfsprogs |
| xfs | mkfs.xfs | Да | sys-fs/xfsprogs |
| vfat | mkfs.vfat | Да | sys-fs/dosfstools |
| NTFS | mkfs.ntfs | Да | sys-fs/ntfs3g |
Например, чтобы сделать корневой раздел (/dev/sda3) в ext4 при использовании структуры разделов из примера, используются следующие команды:
root #mkfs.ext4 /dev/sda3Теперь созданы файловые системы на вновь созданных томах (или логических разделах).
Активация раздела подкачки
Для инициализации разделов подкачки используется команда mkswap:
root #mkswap /dev/sda2Чтобы активировать раздел подкачки, используйте swapon:
root #swapon /dev/sda2Создайте и активируйте раздел подкачки командами выше:
Монтирование корневого раздела
Теперь, когда созданы разделы и файловые системы на них, настало время их смонтировать. Используйте команду mount, но не забывайте, что необходимо создать каталоги для монтирования каждого созданного раздела. В качестве примера мы смонтируем корневой раздела:
root #mount /dev/sda3 /mnt/gentooЕсли /tmp/ должен находится на отдельном разделе, не забудьте после монтирования изменить права доступа:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmpПозже в инструкции будут смонтированы файловая система proc (виртуальный интерфейс с ядром) и другие псевдо-файловые системы ядра. Но сначала мы устанавливаем установочные файлы Gentoo.