Первичный или логический разделы диска линукс

Администрирование систем Linux. Разделы жестких дисков

Оригинал: Disk partitions
Автор: Paul Cobbaut
Дата публикации: 12 марта 2015 г.
Перевод: A. Панин
Дата перевода: 29 марта 2015 г.

Глава 5. Разделы жестких дисков

В данной главе будет продолжено рассмотрение приемов работы с жесткими дисками , которые были подготовлены нами в предыдущей главе. На этот раз мы займемся созданием разделов на этих жестких дисках.

Прочитав данную главу, вы будете подготовлены к чтению следующей главы, в которой будет описываться процесс создания файловых систем в подготовленных разделах.

5.1. Информация о разделах жестких дисков

5.1.1. Первичные, расширенные и логические разделы

Для корректного функционирования дистрибутива Linux вам потребуется создать один или несколько разделов (partitions) на жестком диске. Далее будут приведены подробные пояснения относительно создания и использования разделов жестких дисков.

Геометрия раздела (geometry), а также его размер обычно описываются с помощью номеров начального и конечного цилиндра (а иногда начального и конечного сектора). Разделы могут быть первичными (primary, максимум четыре), расширенными (extended, максимум один) или логическими (logical, размещаются внутри расширенного раздела). Каждый раздел имеет поле типа, которое содержит соответствующий код. Данный код позволяет идентифицировать операционную систему компьютера или файловую систему раздела.

Таблица 5.1. Первичные, расширенные и логические разделы

Тип раздела	Порядковый номер
Первичный (максимум 4)	1-4
Расширенный (максимум 1)	1-4
Логический	5-

5.1.2. Имена файлов устройств, соответствующих разделам

Ранее мы говорили о том, что имена файлов устройств жестких дисков соответствуют шаблону /dev/hdx или /dev/sdx, причем x является буквенным символом, зависящим от аппаратной конфигурации. После этого символа должен следовать порядковый номер раздела, причем отсчет должен начинаться с числа 1. Следовательно, для обозначения четырех (возможных) первичных разделов могут использоваться числа от 1 до 4. Отсчет порядковых номеров логических разделов всегда начинается с 5. Таким образом, файл устройства /dev/hda2 представляет второй раздел на первом жестком диске с интерфейсом ATA, а файл /dev/hdb5 — первый логический раздел на втором жестком диске с интерфейсом ATA. Аналогичным образом происходит и присваивание имен и файлам устройств, соответствующих жестким дискам с интерфейсом SCSI. Например, файл устройства /dev/sdb3 соответствует третьему разделу второго жесткого диска с интерфейсом SCSI.

Таблица 5.2. Имена файлов устройств, соответствующих разделам

Раздел	Устройство
/dev/hda1	Первый первичный раздел на устройстве, представленном файлом /dev/hda
/dev/hda2	Второй первичный раздел или расширенный раздел на устройстве, представленном файлом /dev/hda
/dev/sda5	Первый логический раздел на устройстве, представленном файлом /dev/sda
/dev/sdb6	Второй логический раздел на устройстве, представленном файлом /dev/sdb

На рисунке ниже представлены схематичные изображения двух жестких дисков (с вращающимися шпинделями) с разделами. Обратите внимание на то, что расширенный раздел выступает в роли контейнера, содержащего логические разделы.

5.2. Обнаружение разделов жестких дисков

5.2.1. Команда fdisk -l

Рассмотрев приведенный в примере ниже вывод команды fdisk -l , вы можете обнаружить, что на жестком диске, представленном файлом устройства /dev/sdb , существуют два раздела. Первый раздел размещается до 31 цилиндра и является разделом подкачки Linux. Второй раздел имеет гораздо больший размер.

5.2.2. Файл /proc/partitions

Файл /proc/partitions содержит таблицу с основными и дополнительными номерами файлов устройств, соответствующих разделам жестких дисков, количеством блоков в рамках этих разделов и именами файлов устройств, расположенных в директории /dev . Изучив содержимое файла /proc/devices , убедитесь в том, что в данном списке содержатся основные номера, соответствующие типу каждого из устройств.

Основной номер устройства соответствует типу устройства (или драйверу) и может быть обнаружен в файле /proc/devices . В данном случае основной номер устройства 3 соответствует устройству с интерфейсом IDE , а 8 — устройству с интерфейсом SATA . Основной номер устройства описывает драйвер , который должен использоваться для взаимодействия с данным устройством.

Дополнительный номер устройства является уникальным идентификатором экземпляра устройства данного типа. Файл devices.txt в дереве исходного кода ядра Linux содержит полный список основных и дополнительных номеров устройств.

5.2.3. Parted и другие утилиты

Вас могут заинтересовать такие альтернативные утилите fdisk инструменты, как parted , cfdisk , sfdisk и gparted . При этом для осуществления манипуляций с разделами жестких дисков в рамках данного курса будет использоваться главным образом утилита fdisk .

Утилита parted рекомендуется разработчиками некоторых дистрибутивов Linux для работы с дисками, содержащими таблицы разделов формата GPT , а не MBR .

Ниже приведен пример использования утилиты parted при работе с дистрибутивом CentOS.

5.3. Создание разделов на новых дисках

В примере ниже будет рассматриваться ситуация покупки нового жесткого диска для нашей системы. После корректного подключения нового аппаратного обеспечения вы можете использовать утилиты fdisk и parted для создания необходимых разделов. В данном примере используется утилита fdisk , но утилита parted в подобной ситуации также является вполне подходящим инструментом.

5.3.1. Обнаружение жесткого диска

В первую очередь мы должны удостовериться в том, что ядро Linux имеет доступ к новому жесткому диску с помощью команды fdisk -l . Да, новый жесткий диск представлен файлом устройства /dev/sdb, но на нем пока не создано каких-либо разделов.

5.3.2. Открытие дискового устройства с помощью утилиты fdisk

После этого мы можем приступить к созданию раздела на жестком диске, представленном файлом устройства /dev/sdb, с помощью утилиты fdisk. Для начала мы должны передать путь к файлу устройства /devsdb в качестве параметра утилиты fdisk. Следует проявить крайнюю осторожность и убедиться еще раз в том, что вы создаете раздел именно на новом диске!!

5.3.3. Пустая таблица разделов

Работая с инструментом fdisk, вы можете выполнить команду p для того, чтобы ознакомиться с текущей таблицей разделов диска.

5.3.4. Создание нового раздела

На данный момент на диске не существует разделов, поэтому мы должны выполнить команду n для создания нового раздела. Мы будем вводить символ p для создания первичного раздела и число 1 в качестве номера раздела, а также число 1 в качестве номера начального цилиндра и число 14 в качестве номера конечного цилиндра.

Теперь мы снова можем выполнить команду p для проверки внесенных нами изменений, причем эти изменения еще не записаны на диск, поэтому мы все еще можем отменить эту операцию! Так как внесенные изменения кажутся нам корректными, мы можем выполнить команду w для записи изменений на диск с последующим завершением работы утилиты fdisk.

5.3.5. Вывод информации о новом разделе

Давайте снова проверим с помощью команды fdisk -l , совпадает ли реальность с нашими ожиданиями. Разумеется, в примере ниже приводится информация о разделе на диске, представленном файлом устройства /dev/sdb.

5.4. О таблице разделов

5.4.1. Основная загрузочная запись

Информация из таблицы разделов (об основных и расширенных разделах) записывается в основную загрузочную запись (Master Boot Record или MBR). Вы можете использовать утилиту dd для копирования данных из основной загрузочной записи в файл.

В данном примере осуществляется копирование основной загрузочной записи с первого жесткого диска с интерфейсом SCSI.

Этот же инструмент также может использоваться для удаления всей информации о разделах на диске. В данном примере область основной загрузочной записи заполняется нулевыми байтами.

Или удаления всей информации из раздела на жестком диске или со всего диска.

5.4.2. Утилита partprobe

Не забывайте о том, что после восстановления основной загрузочной записи с помощью утилиты dd вам придется сообщить ядру ОС о необходимости повторного чтения таблицы разделов жесткого диска с помощью утилиты partprobe . После запуска утилиты partprobe разделы жесткого диска могут снова использоваться.

5.4.3. Логические разделы

Таблица разделов жесткого диска не содержит информации о логических разделах . Следовательно, резервная копия основной загрузочной записи, созданная с помощью утилиты dd , будет содержать информацию исключительно о первичных и расширенных разделах жесткого диска. Для создания резервной копии основной загрузочной записи с информацией о логических разделах жесткого диска вы можете воспользоваться утилитой sfdisk .

В данном примере показана методика создания резервной копии таблицы всех разделов жесткого диска, включая логические, с записью данных в файл.

А в данном примере осуществляется копирование основной загрузочной записи и информации обо всех логических разделах с устройства, представленного файлом /dev/sda, на устройство, представленное файлом /dev/sdb.

5.5. Практическое задание: разделы жестких дисков

1. Используйте команду fdisk -l для вывода списка существующих разделов жестких дисков с информацией об их размерах.

2. Используйте команду df -h для вывода списка существующих разделов жестких дисков с информацией об их размерах.

3. Сравните вывод утилиты fdisk с выводом утилиты df .

4. Создайте основной раздел размером в 200 МБ на жестком диске малого объема.

5. Создайте основной раздел размером в 400 МБ и два логических раздела размером в 300 МБ каждый на жестком диске большого объема.

6. Используйте команды df -h и fdisk -l для проверки корректности выполненных вами действий.

7. Снова сравните вывод утилиты fdisk с выводом утилиты df . Присутствует ли в выводах обоих утилит информация о новых разделах?

8. С помощью утилиты dd создайте резервную копию основной загрузочной записи , которая содержит информацию о вашем основном разделе размером в 200 МБ.

9. Создайте резервную копию таблицы разделов, содержащей информацию о вашем первичном разделе размером в 400 МБ и о логических разделах размером в 300 МБ каждый. Убедитесь в том, что информация о логических разделах добавлена в файл резервной копии таблицы разделов.

10. (дополнительное задание). Удалите информацию обо всех ваших разделах с помощью утилиты fdisk. После этого восстановите ее из файлов резервных копий.

5.6. Корректная процедура выполнения практического задания: разделы жестких дисков

1. Используйте команду fdisk -l для вывода списка существующих разделов жестких дисков с информацией об их размерах.

С использованием учетной записи пользователя root: # fdisk -l

2. Используйте команду df -h для вывода списка существующих разделов жестких дисков с информацией об их размерах.

3. Сравните вывод утилиты fdisk с выводом утилиты df.

Информация о некоторых разделах жестких дисков будет присутствовать в выводах обоих утилит (возможно, одним из таких разделов будет раздел, представленный файлом устройства /dev/sda1 или /dev/hda1).

4. Создайте основной раздел размером в 200 МБ на жестком диске малого объема.

Выберите один из добавленных ранее дисков (в данном примере используется диск, представленный файлом устройства /dev/sdc).

5. Создайте основной раздел размером в 400 МБ и два логических раздела размером в 300 МБ каждый на жестком диске большого объема.

Выберите один из добавленных ранее дисков (в данном примере используется диск, представленный файлом устройства /dev/sdb).

при работе с утилитой fdisk : n p 1 +400m enter — n e 2 enter enter — n l +300m (дважды)

6. Используйте команды df -h и fdisk -l для проверки корректности выполненных вами действий.

7. Снова сравните вывод утилиты fdisk с выводом утилиты df . Присутствует ли в выводах обоих утилит информация о новых разделах?

Созданные разделы обнаруживаются с помощью утилиты fdisk .

При этом эти же разделы не обнаруживаются с помощью утилиты df .

8. С помощью утилиты dd создайте резервную копию основной загрузочной записи , которая содержит информацию о вашем основном разделе размером в 200 МБ.

9. Создайте резервную копию таблицы разделов , содержащую информацию о вашем первичном разделе размером в 400 МБ и о логических разделах размером в 300 МБ каждый. Убедитесь в том, что информация о логических разделах добавлена в файл резервной копии таблицы разделов.

10 (дополнительное задание). Удалите информацию обо всех ваших разделах с помощью утилиты fdisk. После этого восстановите ее из файлов резервных копий.

Источник

Разделы жесткого диска и файловые системы

Содержание

Так же, как и при установке новой копии Windows, о разбиении винчестера на разделы нужно продумать заранее. Есть несколько вещей, которые вы должны знать о разделах, которые требуются при установке Ubuntu Linux. Установка Ubuntu требует как минимум двух разделов: один для самой операционной системы — обозначается «/» и называется «root» (корневой раздел), а второй для виртуальной памяти (для файлов подкачки) — называется «swap». Есть еще третий раздел — Home, создается по желанию, на нем будут храниться основные настройки приложений и файлы пользователя.

Разделы жесткого диска

Раздел — часть долговременной памяти жёсткого диска или флеш-накопителя, выделенная для удобства работы, и состоящая из смежных блоков. На одном устройстве хранения может быть несколько разделов.

Создание разделов на различных видах современных накопителей почти всегда предусмотрено (хотя, к примеру, на, ныне уже не используемых, флоппи-дисках было невозможно создать несколько разделов). Однако в Windows, с флешки с несколькими разделами будет доступен только первый из них (в Windows принято считать флешки аналогом флоппи-диска, а не жесткого диска).

Преимущества использования нескольких разделов

Выделение на одном жёстком диске нескольких разделов даёт следующие преимущества:

Таблица разделов жесткого диска

Существует несколько типов таблиц разделов жестких дисков. Наиболее распространенной на данным момент являемся IBM-PC совместимая таблица разделов, являющаяся частью главной загрузочной записи (MBR). MBR располагается в первом(нулевом) физическом секторе жесткого диска. Однако в последнее время начинает все чаще использоваться таблица GPT (GUID Partition Table). Если ваш диск имеет таблицу разбиения GPT, то вам не нужно заботится о количестве разделов (в GPT по умолчанию зарезервировано место под 128 разделов) и разбираться с типами разделов (в GPT — все разделы первичные). Если у вас MBR разбивка — то в данной статье приводится детальное описание такого разбиения диска.

Структура диска, разбитого на разделы (MBR)

Виды разделов

Первичный (основной) раздел

Первичный раздел обязательно должен быть на физическом диске. Этот раздел всегда содержит либо одну файловую систему, либо другие логические разделы. На физическом диске может быть до четырёх первичных разделов. Некоторые старые операционные системы — например, MS -DOS и Windows — могли быть установлены только на первичный раздел.

Расширенный и Логические разделы

Таблица разделов может содержать не более 4 первичных разделов, поэтому были изобретёны расширенный разделы. В расширенном разделе можно создать несколько логических разделов. Логические разделы выстраиваются в цепочку где информация о первом логическом разделе храниться в MBR, а информация о последующем хранится в первом секторе логического раздела. Такая цепочка позволяет (в теории) создавать неограниченное количество разделов, но (на практике) число логических разделов ограничивается утилитами и, обычно, больше 10 логических разделов не создать.

Важно отметить что некоторые версии Windows не могут загрузиться с логического раздела (нужен обязательно первичный раздел), тогда как для Linux никакой разницы в виде разделов — нет, Linux загружается и работает с разделами совершенно независимо от их вида (первичный или логический).

Выбор файловой системы

Подобно Windows, Linux за свою жизнь повидала несколько разных файловых систем. Ubuntu «понимает» файловые системы Windows, но не установится на них. Ubuntu может сразу же записывать и считывать из разделов FAT16, FAT32 и VFAT и NTFS. Однако Windows не может работать с файловыми системами Linux, и вам придётся передавать файлы в и из Windows из-под операционной системы Ubuntu.

Помимо знакомых файловых систем Windows, вы можете выбрать несколько таких, которые вы, возможно, не знаете. Среди таких файловых систем — ext4. Ext4 в настоящий момент является одной из самых подходящих файловых систем для настольной системы. Файловые системы ext3 и ext2 сейчас используются редко: ext3 — чуть более старая версия ext4, и не имеет никаких преимуществ перед ext4, а ext2 не имеет журналирования, без него при, системном сбое будет трудно восстановить данные. Файловые системы BTRFS, XFS, ReiserFS, Reiser4, JFS и т.д. также можно использовать, однако их стоит выбирать исходя из понимания особенностей этих ФС (стоит почитать немного о разных ФС, что бы сделать правильный выбор). Раздел «swap» предназначен только для виртуальной памяти и в отличие от других файловых систем ему не требуется точка монтирования.

Точки монтирования

Linux не назначает буквы каждому диску и разделу, как в Windows и DOS. Вместо этого вы должны задать точку монтирования для каждого диска и раздела. Linux работает по принципу иерархического дерева каталогов, где корневой каталог ( / ) является основной точкой монтирования, в которую по умолчанию входят все остальные. В отличии от Windows в Linux все используемые разделы дисков монтируются в подкаталоги корня, а не как отдельные устройства (C:, D: …).

К примеру, в /home хранятся все ваши персональные файлы. Если вы хотите разместить эти данные в отдельном от корня разделе, то создадите новый раздел и установите точку монтирования на /home. Это можно сделать для любого подкаталога. Во время установки Ubuntu предоставляет возможность задать следующие точки монтирования: /boot (начальный загрузчик и заголовки ядра), /dev (драйверы и устройства), /home (пользовательские файлы), /opt (дополнительное программное обеспечение), /srv (системные сервисы) /tmp (временные файлы), /usr (приложения), /usr/local (данные, доступные всем пользователям) и /var (server spool и логи). Также при установке можно создать и свои точки монтирования с произвольными именами.

Для типичной настольной системы нет никакого смысла выделять собственные разделы для /dev, /opt, /srv, /tmp, /usr/local и /var. Если вы планируете запускать более двух операционных систем или использовать шифрование корневого раздела, то возможно потребуется отдельный раздел для /boot. Иногда стоит также создать раздел для /usr, но только если вы уже имеете чёткое представление о том, сколько места займут приложения. Желательно создать отдельный раздел для /home. Это предоставит вам дополнительные удобства при обновлении и переустановке системы.

Минимально можно ограничится только двумя разделами: «root» и «swap», тогда /boot, /home, /usr и все остальные будут просто храниться в корневом разделе ( / ).

Структура файловой системы

Ubuntu поддерживает стандарт FHS 1) , описывающий какая информация должна находится в том или ином месте «дерева». Ниже приведена таблица с кратким описанием основных директорий.

Директория	Описание
/	Корневая директория, содержащая всю файловую иерархию.
/bin/	Основные системные утилиты, необходимые как в однопользовательском режиме, так и при обычной работе всем пользователям (например: cat, ls, cp).
/boot/	Загрузочные файлы (в том числе файлы загрузчика, ядро и т.д.). Часто выносится на отдельный раздел.
/dev/	Основные файлы устройств системы (например физические устройства sata винчестеры /dev/sda, видео камеры или TV-тюнеры /dev/video или псевдоустройства, например «чёрные дыры» /dev/null, /dev/zero ).
/etc/	Общесистемные конфигурационные файлы, лежат в корне директории и файлы конфигурации установленных программ (имя происходит от et cetera).
/etc/X11/	Файлы конфигурации X Window System версии 11.
/etc/apt/	Файлы конфигурации пакетного менеджера Apt.
/etc/samba/	Файлы конфигурации сервера Samba, расшаривающего файлы по сети с windows машинами.
/home/	Содержит домашние директории пользователей, которые в свою очередь содержат персональные настройки и данные пользователя. Часто размещается на отдельном разделе.
/lib/	Основные библиотеки, необходимые для работы программ из /bin/ и /sbin/.
/media/	Точки монтирования для сменных носителей, таких как CD-ROM, DVD-ROM, flash дисков.
/opt/	Дополнительное программное обеспечение.
/proc/	Виртуальная файловая система, представляющая состояние ядра операционной системы и запущенных процессов в виде каталогов файлов.
/root/	Домашняя директория пользователя root.
/sbin/	Основные системные программы для администрирования и настройки системы, например, init, iptables, ifconfig.
/srv/	Данные, специфичные для окружения системы.
/tmp/	Временные файлы (см. также /var/tmp).
/usr/	Вторичная иерархия для данных пользователя; содержит большинство пользовательских приложений и утилит, используемых в многопользовательском режиме. Может быть смонтирована по сети только для чтения и быть общей для нескольких машин.
/usr/bin/	Дополнительные программы для всех пользователей, не являющиеся необходимыми в однопользовательском режиме.
/usr/include/	Стандартные заголовочные файлы.
/usr/lib/	Библиотеки для программ, находящихся в /usr/bin/ и /usr/sbin/.
/usr/sbin/	Дополнительные системные программы (такие как демоны различных сетевых сервисов).
/usr/share/	Архитектурно-независимые общие данные.
/usr/src/	Исходные коды (например, здесь располагаются исходные коды ядра).
/usr/local/	Третичная иерархия для данных, специфичных для данного хоста. Обычно содержит такие поддиректории, как bin/, lib/, share/. Она пригодится, когда /usr/ используется по сети.
/var/	Изменяемые файлы, такие как файлы регистрации (log-файлы), временные почтовые файлы, файлы спулеров.
/var/cache/	Данные кэша приложений. Сюда скачиваются пакеты перед их установкой в систему, здесь же они какое-то время и хранятся
/var/lib/	Информация о состоянии. Постоянные данные, изменяемые программами в процессе работы (например, базы данных, метаданные пакетного менеджера и др.).
/var/lock/	Lock-файлы, указывающие на занятость некоторого ресурса.
/var/log/	Различные файлы регистрации (log-файлы).
/var/mail/	Почтовые ящики пользователей.
/var/run/	Информация о запущенных программах (в основном, о демонах).
/var/spool/	Задачи, ожидающие обработки (например, очереди печати, непрочитанные или неотправленные письма).
/var/tmp/	Временные файлы, которые должны быть сохранены между перезагрузками.
/var/www/	Директория веб-сервера Apache, всё что находится внутри транслируется им в интернет (конфигурация по-умолчанию)

Дисковые файловые системы, применяемые в Ubuntu

Как разбить жесткий диск для установки Ubuntu

Настоятельно рекомендуется при установке разбивать жесткий диск вручную, создавая как минимум 2 раздела (для корня файловой системы и для /home), что в последствии облегчает процессы обновления, переустановки, восстановления системы или переход на другой дистрибутив.

Для разбития жесткого диска можно воспользоваться программой GParted, входящей в состав LiveCD Ubuntu или же любой другой программой поддерживающей необходимые вам файловые системы.

Расположение разделов на жестком диске

Есть мнение, что физическое место положения раздела (в начале или конце диска, соответственно ближе или дальше к\от шпинделя диска) определяет скорость обращения к разделу. Возможно это и так, но на современных компьютерах разница почти не заметна. Если же вы всё таки хотите разбить жесткий диск правильно расположив разделы, то ближе к шпинделю диска (первым) необходимо создавать swap, так как в него чаще всего будет записываться информация и головка диска будет часто обращаться именно к этому месту 2) , далее раздел для корня системы и в конце- раздел для /home.

Нужен ли SWAP?

Раздел SWAP используется системой при нехватке оперативной памяти и для спящего режима, поэтому его необходимость определяется двумя факторами: размером оперативной памяти 3) и намерением использовать спящий режим.

Более подробную информацию о SWAP вы можете прочитать в статье SWAP.

Объем раздела для корня файловой системы

Свежеустановленная система Ubuntu занимает 4-6 Гб дискового пространства, однако при активном использовании (установке большого количества программ, увеличении кэша программ, и т.д.) или возникновении сбоев в работе, что приводит к росту объема папок с логами системы (/var/log) может понадобиться большее количество дискового пространства, поэтому для корня файловой системы необходимо выделять раздел 10-15Гб.

Объем раздела для /home

Разделу с папкой /home обычно отдают всё оставшееся пространство, если Ubuntu будет единственной системой на ПК и все мультимедиа данные будут храниться в ней, или, в случае установки рядом с Windows, выделяют отдельный раздел в формате NTFS для мультимедиа данных, а раздел для /home делают минимальным только для хранения файлов конфигурации.

Перенос папки /home на новый раздел после установки

Часто возникает желание привести в порядок неправильно разбитый жесткий диск при установке Ubuntu. При этом возникает необходимость перенести папку /home на отдельный раздел жесткого диска. Ниже приведена краткое руководство действий для выполнения этой задачи.

Создание отдельного раздела

Загрузите компьютер с LiveCD(LiveUSB);

Создайте новый раздел в неразмеченной области или отделив необходимое количество свободного пространства от уже существующего. Отформатируйте его в выбранную вами файловую систему.

Перенос данных на новый раздел

загрузитесь с LiveCD(LiveUSB)

примонтируйте раздел c корнем системы и раздел с будущим расположением /home к текущей файловой системе (заменив sda1 и sda2 своими значениями)

переместите папку /home на новый раздел

посмотрите UUID нового раздела

добавьте в файл

(fstab файл установленной на жестком диске системы) строку (заменив UUID на свой, естественно):

Источник