Linux-tiedostojärjestelmän selitys: käynnistyksen lataus, levyn osiointi, BIOS, UEFI ja tiedostojärjestelmätyypit


Käynnistyslatauksen, levyn osioinnin, osiotaulukon, BIOSin, UEFI:n, tiedostojärjestelmätyypit jne. käsite on useimmille meistä vähän tiedossa. Törmäämme näihin terminologioihin hyvin usein, mutta harvoin uskalsimme tietää nämä ja niiden merkitykset yksityiskohtaisesti. Tämän artikkelin tarkoituksena on täyttää tämä aukko helpoimmalla mahdollisella tavalla.

Osiotaulukko

Yksi ensimmäisistä päätöksistä, joihin törmäämme Linux-jakelua asentaessamme, on sen levyn osiointi, käytettävä tiedostojärjestelmä, salauksen toteuttaminen turvallisuuden takaamiseksi, joka vaihtelee arkkitehtuurin ja alustan muutoksen mukaan. Yksi yleisimmin käytetyistä arkkitehtuureista, INTEL, on meneillään joitain muutoksia, ja on tärkeää ymmärtää nämä muutokset, mikä toisaalta vaatii tietoa käynnistysprosessista.

Monet kehittäjät käyttävät sekä Windowsia että Linuxia samassa koneessa, mikä voi olla mieltymys tai tarve. Useimmat tämän päivän käynnistyslataajat ovat tarpeeksi älykkäitä tunnistamaan minkä tahansa määrän käyttöjärjestelmiä samassa laatikossa ja tarjoamaan valikon, jolla voit käynnistää haluamasi. Toinen tapa saavuttaa sama tavoite on käyttää virtualisointia käyttämällä Xen-, QEMU-, KVM- tai jotain muuta suositeltua visualisointityökalua.

BIOS vs UEFI

Jos muistan oikein, 90-luvun lopulle asti BIOS, joka tarkoittaa Basic Input/Output System, oli ainoa tapa käynnistää Intel-järjestelmä. BIOS säilyttää osiointitiedot erityisellä alueella nimeltä Master Boot Record (MBR), joten lisäkoodi tallennetaan jokaisen käynnistyskelpoisen osion ensimmäiseen sektoriin.

90-luvun lopulla Microsoftin väliintulo Intelin kanssa johti Universal Extensible Firmware Interface (UEFI) -liitäntään, jonka alkuperäinen tarkoitus oli käynnistyä turvallisesti. Tämä käynnistysmekanismi osoittautui haasteeksi erityisesti rootkitille, jotka kiinnittyvät käynnistyssektoreihin ja joita oli vaikea havaita BIOSilla.

Käynnistys BIOSilla

Käynnistys BIOS:lla edellyttää käynnistyskoodien tai käynnistysjärjestyksen sijoittamista MBR:ään, joka sijoitetaan käynnistyslevyn ensimmäiseen sektoriin. Jos asennettuna on useampi kuin yksi käyttöjärjestelmä, asennettu käynnistyslatain korvataan yhdellä yleisellä käynnistyslataimella, joka sijoittaa käynnistyskoodit jokaiselle käynnistyslevylle automaattisesti asennuksen ja päivityksen aikana, mikä tarkoittaa, että käyttäjä voi valita käynnistyvän mihin tahansa asennettuun käyttöjärjestelmään.

Erityisesti ikkunoissa on kuitenkin nähtävissä, että ei-windows-käynnistyslatain ei päivitä järjestelmää erityisesti tiettyihin ohjelmiin, kuten IE, mutta taaskaan ei ole olemassa kovaa ja nopeaa sääntöä, eikä sitä ole dokumentoitu missään. .

Käynnistä UEFI:llä

UEFI on uusin käynnistystekniikka, joka on kehitetty läheisessä yhteistyössä Microsoftin ja Intelin kanssa. UEFI edellyttää, että ladattava laiteohjelmisto on digitaalisesti allekirjoitettu, mikä estää rootkit-ohjelmien liittämisen käynnistysosioon. Ongelma Linuxin käynnistämisessä UEFI:llä on kuitenkin monimutkainen. Linuxin käynnistäminen UEFI:ssä edellyttää, että käytetyt avaimet on julkistettava GPL:n alla, mikä on Linux-protokollan vastaista.

On kuitenkin edelleen mahdollista asentaa Linux UEFI-määrityksen mukaisesti poistamalla käytöstä Secure boot ja ottamalla käyttöön Legacy Boot. UEFI:n käynnistyskoodit sijoitetaan alihakemistoihin /EFI, erikoisosio levyn ensimmäisessä sektorissa.

Linux-tiedostojärjestelmien tyypit

Tavallinen Linux-jakelu tarjoaa osiointilevyn valinnan alla luetelluilla tiedostomuodoilla, joista jokaisella on erityinen merkitys.

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

ext2, ext3, ext4

Nämä ovat progressiivinen versio Extended Filesystemista (ext), joka on ensisijaisesti kehitetty MINIXille. Toinen laajennettu versio (ext2) oli parannettu versio. Ext3 lisäsi suorituskyvyn parannusta. Ext4 oli suorituskyvyn parannus lisäominaisuuksien lisäksi.

Lue myös: Mitä ovat Ext2, Ext3 ja Ext4 ja kuinka luodaan ja muunnetaan Linux-tiedostojärjestelmiä

JFS

IBM on kehittänyt Journaled File Systemin (JFS) AIX UNIXille, jota käytettiin vaihtoehtona järjestelmän ulkoiselle tiedostolle. JFS on vaihtoehto ext4:lle tällä hetkellä, ja sitä käytetään paikoissa, joissa vakautta tarvitaan hyvin vähän resursseja käyttäen. Kun suorittimen teho on rajallinen, JFS on kätevä.

ReiserFS

Se esiteltiin vaihtoehtona ext3:lle parannetulla suorituskyvyllä ja lisäominaisuuksilla. Oli aika, jolloin SuSE Linuxin oletustiedostomuoto oli ReiserFS, mutta myöhemmin Reiser lopetti toimintansa, eikä SuSella ollut muuta vaihtoehtoa kuin palata takaisin ext3:een. . ReiserFS tukee tiedostojärjestelmän laajennusta dynaamisesti, mikä oli suhteellisen kehittynyt ominaisuus, mutta tiedostojärjestelmältä puuttui tietty suorituskyky.

XFS

XFS oli nopea JFS, joka tähtää rinnakkaiseen I/O-käsittelyyn. NASA käyttää edelleen tätä tiedostojärjestelmää 300+ teratavun tallennuspalvelimellaan.

Btrfs

B-Tree-tiedostojärjestelmä (Btrfs) keskittyy vikasietoisuuteen, hauskaan hallintaan, korjausjärjestelmään, suuriin tallennuskokoonpanoihin, ja sitä kehitetään edelleen. Btrfs:ää ei suositella tuotantojärjestelmään.

Klusteroitu tiedostomuoto

Klusteroitu tiedosto Järjestelmää ei vaadita käynnistykseen, mutta se sopii parhaiten jaettuun ympäristöön tallennustilan näkökulmasta.

Ei-Linux-tiedostomuoto

Monet tiedostomuodot eivät ole käytettävissä Linuxissa, mutta niitä käyttävät muut käyttöjärjestelmät. Esimerkiksi, Microsoftin NTFS, Applen/Mac os:n HFS jne. Useimpia näistä voidaan käyttää Linuxissa asentamalla ne tietyillä työkaluilla, kuten ntfs-3g, liittämään NTFS-tiedostojärjestelmään, mutta eivät suositeltavissa. Linux.

Unix-tiedostomuoto

Tiettyjä tiedostomuotoja käytetään laajalti Linuxissa, mutta niitä ei suositella Linuxissa erityisesti Linuxin juurijärjestelmän asentamiseen. esim. UFS/BSD.

Ext4 on suosituin ja yleisimmin käytetty Linux-tiedostojärjestelmä. Tietyissä erikoistapauksissa XFS ja ReiserFS käytetään. Btrfs on edelleen käytössä kokeellisessa ympäristössä.

Levyn osiointi

Ensimmäinen vaihe on levyn osiointi. Osioitaessa meidän tulee pitää mielessä alla olevat kohdat.

  1. Osio pitää varmuuskopiointi ja palautus mielessä.
  2. Tilanrajoitusmerkki osiossa.
  3. Levynhallinta – hallintatoiminto.

Looginen äänenvoimakkuuden hallinta

LVM on monimutkainen osiointi, jota käytetään suuren tallennustilan asennuksessa. LVM-rakenne peittää todellisen fyysisen levyn osioinnin.

Vaihtaa

Vaihda-toimintoa käytetään muistin hakuun Linuxissa erityisesti järjestelmän horrostilassa. Järjestelmän nykyinen vaihe kirjoitetaan Swap-tilaan, kun järjestelmä on keskeytetty (lepotilaan) tiettynä ajankohtana.

Järjestelmä, joka ei koskaan mene horrostilaan, tarvitsee vaihtotilan, joka vastaa sen RAM-muistin kokoa.

Salaus

Viimeinen vaihe on salaus, joka varmistaa tietojen turvallisuuden. Salaus voi olla sekä levy- että hakemistotasolla. Levysalauksessa koko levy on salattu, ja sen salauksen purkamiseen tarvitaan jonkinlaisia erikoiskoodeja.

Se on kuitenkin monimutkainen kysymys. Salauksen purkukoodi ei voi jäädä samalle levylle salauksen aikana, joten tarvitsemme tiettyjä erikoislaitteita tai annamme emolevyn tehdä se.

Levyn salaus on suhteellisen helppo saavuttaa ja se on vähemmän monimutkainen. Tässä tapauksessa salauksenpurkukoodi jää samalle levylle, jonnekin eri hakemistoon.

Levyn salaus on välttämätön palvelinrakennuksessa, ja se voi olla oikeudellinen ongelma sen maantieteellisen sijainnin perusteella, jota käytät.

Tässä artikkelissa yritimme valaista tiedostojärjestelmän hallintaa sekä levynhallintaa paljon perusteellisemmin. Tässä kaikki tältä erää. Tulen tänne jälleen toisen kiinnostavan artikkelin kanssa, joka kannattaa tietää. Siihen asti Pysy kuulolla ja yhteydessä Tecmintiin ja älä unohda antaa meille arvokasta palautetta alla olevassa kommenttiosiossa.

Lue myös: selitetty Linux-hakemistorakenne ja tärkeiden tiedostojen polut