Linuxファイルシステムの説明:ブートロード、ディスクパーティション分割、BIOS、UEFI、およびファイルシステムの種類


ブートロード、ディスクパーティション分割、パーティションテーブル、BIOS、UEFI、ファイルシステムタイプなどの概念は、私たちのほとんどにはほとんど知られていません。私たちはこれらの用語に頻繁に出くわしますが、これらとその意味を詳細に知るのに苦労することはめったにありません。この記事は、このギャップを可能な限り最も簡単な方法で埋めるための取り組みです。

パーティションテーブル

Linuxディストリビューションのインストール中に遭遇する最初の決定の1つは、ディスクのパーティション分割、使用するファイルシステム、アーキテクチャとプラットフォームの変更に応じて変化するセキュリティのための暗号化の実装です。最も広く使用されているアーキテクチャの1つである INTEL はいくつかの変更が行われています。これらの変更を理解することは重要ですが、一方でブートプロセスの知識が必要です。

多くの開発者は、 Windows Linux の両方を同じマシンで実行しますが、これは好みや必要性の問題である可能性があります。今日のブートローダーのほとんどは、同じボックス上の任意の数のオペレーティングシステムを認識し、優先するオペレーティングシステムで起動するためのメニューを提供するのに十分なほどスマートです。同じ目標を達成する別の方法は、 Xen QEMU KVM またはその他の推奨される視覚化ツールを使用して仮想化を使用することです。

BIOSとUEFI

私の記憶が正しければ、基本入力/出力システムを表す 90 のBIOSがIntelシステムを起動する唯一の方法でした。 BIOSは、パーティション情報をマスターブートレコード MBR )と呼ばれる特別な領域に保持し、追加のコードがすべての起動可能なパーティションの最初のセクターに格納されるようにします。

90 後期にMicrosoftがIntelに介入した結果、Universal Extensible Firmware Interface( UEFI )が生まれ、当初の目的は安全に起動することでした。この起動メカニズムは、特にブートセクターに接続され、BIOSでは検出が困難なルートキットにとって課題であることが判明しました。

BIOSで起動する

BIOS で起動するには、ブートディスクの最初のセクターに配置されている MBR にブートコードまたはブートシーケンスを配置する必要があります。複数のオペレーティングシステムがインストールされている場合、インストールされているブートローダーは、インストールおよび更新中にすべての起動可能ディスクにブートコードを自動的に配置する1つの共通ブートローダーに置き換えられます。つまり、ユーザーはインストールされているOSのいずれかで起動することを選択できます。

ただし、特にWindowsでは、Windows以外のブートローダーがシステムを更新しないことが確認されています。つまり、 IE ですが、厳格なルールはなく、どこにも文書化されていません。 。

UEFIで起動する

UEFI は、MicrosoftとIntelの緊密なコラボレーションで開発された最新の起動テクノロジです。 UEFIでは、ロードするファームウェアがデジタル署名されている必要があります。これは、ルートキットがブートパーティションに接続されないようにする方法です。ただし、UEFIを使用してLinuxを起動する際の問題は複雑です。 UEFIでLinuxを起動するには、使用するキーをLinuxプロトコルに反するGPLで公開する必要があります。

ただし、「セキュアブート」を無効にし、「レガシーブート」を有効にすることで、UEFI仕様にLinuxをインストールすることは可能です。 UEFIのブートコードは、ディスクの最初のセクターの特別なパーティションである/EFI のサブディレクトリの下に配置されます。

Linuxファイルシステムの種類

標準のLinuxディストリビューションでは、以下にリストされているファイル形式でディスクをパーティション分割する選択肢が提供されており、それぞれに特別な意味があります。

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

これらは、主に MINIX 用に開発された Extended Filesystem ext )のプログレッシブバージョンです。 2番目の拡張バージョン( ext2 )は改良版でした。 Ext3 によりパフォーマンスが向上しました。 Ext4 は、追加機能の提供に加えて、パフォーマンスの向上でした。

Journaled File System JFS )は、IBM for AIX UNIXによって開発され、systemextの代わりに使用されました。 JFSは現在 ext4 の代替であり、ごくわずかなリソースを使用して安定性が必要な場合に使用されます。 CPUパワーが制限されている場合、JFSが便利です。

ext3 の代替として導入され、パフォーマンスが向上し、高度な機能が追加されました。 SuSE Linux のデフォルトのファイル形式が ReiserFS であった時期がありましたが、その後Reiserは廃業し、SuSeには ext3に戻る以外の選択肢がありませんでした。 。 ReiserFSはファイルシステム拡張を動的にサポートします。これは比較的高度な機能でしたが、ファイルシステムには特定のパフォーマンス領域がありませんでした。

XFS は、並列の I/O 処理を目的とした高速の JFS でした。 NASAは、 300+ テラバイトのストレージサーバーでこのファイルシステムを引き続き使用しています。

Bツリーファイルシステム Btrfs )は、フォールトトレランス、楽しい管理、修復システム、大容量ストレージ構成に重点を置いており、現在も開発中です。 Btrfsは本番システムには推奨されません。

クラスタ化されたファイルシステムは起動には必要ありませんが、ストレージの観点から共有環境に最適です。

Linuxでは利用できないファイル形式がたくさんありますが、他のOSで使用されています。 Viz。、Microsoftの NTFS 、Apple/Mac osのHFSなど。これらのほとんどは、ntfs-3gなどの特定のツールを使用してNTFSファイルシステムをマウントすることでLinuxで使用できますが、 Linux。

Unixファイル形式

Linuxで広く使用されている特定のファイル形式がありますが、Linuxでは特にLinuxルートシステムのインストールには適していません。例: BSD UFS

Ext4 は、推奨され、最も広く使用されているLinuxファイルシステムです。特定の特殊なケースでは、 XFS ReiserFS が使用されます。 Btrfsはまだ実験環境で使用されています。

ディスクパーティション

最初の段階はディスクのパーティション分割です。パーティションを作成するときは、以下の点に注意する必要があります。

  1. Partition keeping backup and recovery in mind.
  2. Space limitation mark in partition.
  3. Disk management – Administrative Function.

論理ボリューム管理

LVM は、大容量ストレージのインストールで使用される複雑なパーティショニングです。 LVM構造は、実際の物理ディスクのパーティション分割をオーバーレイします。

スワップは、特にシステム休止中にLinuxでメモリページングに使用されます。システムの現在のステージは、ある時点でシステムが一時停止(休止状態)されるとスワップに書き込まれます。

休止状態になることのないシステムには、 RAM のサイズに等しいスワップスペースが必要です。

暗号化

最後の段階は、データを安全に保証する暗号化です。暗号化は、ディレクトリだけでなくディスクのレベルでも行うことができます。ディスク暗号化では、ディスク全体が暗号化されるため、ディスクを復号化するために何らかの特別なコードが必要になる場合があります。

しかし、それは複雑な問題です。復号化コードは、暗号化を受けている同じディスクに残すことはできないため、特定の特別なハードウェアが必要になるか、マザーボードに任せます。

ディスク暗号化は比較的簡単に実行でき、それほど複雑ではありません。この場合、復号化コードは同じディスクの別のディレクトリに残ります。

ディスク暗号化はサーバー構築に必要であり、実装している地理的な場所に基づいて法的な問題になる可能性があります。

この記事では、ファイルシステム管理ディスク管理にさらに詳細な方法で光を当ててみました。それは今のところすべてです。知っておく価値のあるもう1つの興味深い記事でまたここに来ます。それまでは、ご期待ください。Tecmintに接続してください。また、下のコメントセクションで貴重なフィードバックをお寄せください。

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