Tema6

Tema 6.

Sistemas de ficheros y discos

Índice

1. Introducción

2. Montaje y desmontaje de sistemas de ficheros

3. Comprobación del sistema de ficheros

4. Creación de los sistemas de ficheros

5. Cuotas

6. Administración de volúmenes dinámicos

Tema 6. Sistemas de ficheros y discos – p. 2/22

Introducción

Algunas tareas asociadas:Permitir el acceso a los ficheros locales o remotos

Controlar el uso de los recursos de los discos⇒ cuotas de disco,bloques o nodos-i libres, estadísticas de uso, (algo ya visto en Cap.5)

Proteger de posibles fallos o errores⇒ RAID, Copias deseguridad (Cap. 8)

Controlar y proporcionar la seguridad de los datos⇒Propietarios y permisos de acceso

Chequear y corregir el sistema de ficheros (normalmente en tiempo de

arranque)

Instalar y configurar nuevos dispositivos de almacenamiento,cuando sean necesarios


Montaje y desmontaje del sistema de ficheros

En Linux hay un único sistema de ficheros lógico (o una «únicajerarquía de directorios») del que cuelgan todos los dispositivos dealmacenamiento disponiblesCada partición tiene su propio sistema de ficheros (con su propio

directorio raíz)

Montar un sistema de ficheros⇒ añadir un sistema de ficheros alsistema de ficheros lógico⇒ sus datos están disponibles a partir deldirectorio que hace de punto de montajeDesmontar un sistema de ficheros⇒ el sistema de ficheros deja deestar disponible, quedando además en estado consistenteEl S.O. se instala en el sistema de ficheros raíz, que siempre estámontando en el directorio “/”Durante el proceso de arranque, primero se monta el sistema deficheros raíz y después el resto de S.F.


Montaje y desmontaje del sistema de ficheros (ii)

mount [opci] <FicheroEspecialBloque> <PtoMontaje>

-t tipo–sf ⇒ tipo de sistema de ficheros-r ⇒ montaje en modo sólo lectura-w ⇒ montaje en modo lectura/escritura-o opciones ⇒ opciones del proceso de montaje (nosuid, exec, remount, etc.)

umount <PtoMontaje> (ó <FicheroEspecialBloque>)⇒desmontar un sistema de ficheros, si está siendo utilizado (busy ), no se

podrá desmontar

fuser⇒ saber qué ficheros se están usando y qué procesos losusan (f: fichero abierto, c: directorio de trabajo, e: ejecutando un fichero, etc.)

lsof⇒ obtener un listado de todos los ficheros abiertos

# mount -t iso9660 -r /dev/dvd /media/dvd

# cd /media/dvd

# /sbin/fuser -mv /media/dvd/

USER PID ACCESS COMMAND

/media/dvd/ pilar 1118 ..c.. bash


Montaje y desmontaje del sistema de ficheros (iii)

/etc/fstab⇒ fichero de configuración que contiene informaciónsobre todos los sistemas de ficheros a montar o disponibles, y de laszonas de intercambio a activarFormato:fi_especial pto_montaje tipo opciones dump_freq pass_num

fi_especial ⇒ fichero especial de bloquespto_montaje ⇒ directorio que sirve de punto de montajetipo ⇒ tipo de sistema de ficheros (Ext2, Ext3, Ext4, vfat, iso9660, swap, nfs, etc.)opciones para el proceso de montaje (separadas por “comas” y sin espacios)dump_freq ⇒ “frecuencia del dump” para hacer una copia de seguridad de eseSF (no se usa)pass_num ⇒ en tiempo de arranque, en qué orden hay que chequear los SF’s(ejecutar fsck para comprobar su estado)

0 ⇒ no se chequea1 ⇒ se chequea el primero, sólo el SF raíz debe tener este no

2, 3, 4, . . .⇒ segundo, tercero, cuarto, . . . , en chequearSe puede optimizar el proceso de chequeo durante el arranque, ¿cómo?


Montaje y desmontaje del sistema de ficheros (iv)

Posibles opciones del fichero /etc/fstabrw ⇒ Lectura-escrituraro ⇒ Sólo lecturasuid/nosuid ⇒ Permitido el acceso en modo SUID, o no permitidoauto/noauto ⇒ Montar automáticamente o no montar automáticamente (ni conejecutando mount -a)exec/noexec ⇒ Permitir la ejecución de ficheros, o no permitirusrquota, grpquota ⇒ Cuotas de usuario y de grupodefaults ⇒ rw, suid, dev, exec, auto, nouser, asyncuser, users, owner ⇒ Permitir a los usuarios montar un sistema de ficheros(las diferencias entre ellos son las opciones que implican)uid=500, gid=100 ⇒ Propietario y grupo propietario de los ficheros del SFumask=137 ⇒ Máscara para aplicar los permisos a los ficheros (permisos 640)

LABEL=/ / ext3 defaults,usrquota 1 1

/dev/sda3 /windows vfat defaults 0 0

/dev/dvd /media/dvd iso9660 noauto,owner,ro 0 0

/dev/fd0 /media/floppy vfat noauto,uid=500 0 0

/dev/sda4 /otrolinux ext3 defaults 1 2

/dev/sda2 swap swap defaults 0 0


Montaje y desmontaje del sistema de ficheros (v)

En el arranque, los dispositivos a montar junto con las opciones demontaje se cogen del fichero /etc/fstab (aquellos con opción auto)

mount también puede coger las opciones de montaje de este fichero:mount /media/dvd ⇒ Coge las opciones que faltan de /etc/fstab

mount -t iso9660 -r /dev/dvd /media/dvd ⇒ No las coge

Si se asigna permisos de montaje a los usuarios (opciones user, users

u owner), sólo pueden ejecutar “mount /media/dvd”. No se lespermite añadir o especificar opciones de montajemount -a⇒ montar todos los SF indicados en /etc/fstab

/etc/mtab⇒ información sobre los SF montadosmount⇒ información sobre los SF montados

/dev/sda1 on / type ext3 (rw,usrquota)

/dev/sda3 on /dos type vfat (rw)

/dev/sda4 on /otrolinux type ext3 (rw)

/dev/dvd on /media/dvd type iso9660 (ro,nosuid,nodev,user=pilar)


Comprobación del sistema de ficheros

En tiempo de arranque fsck o e2fsck chequea la consistencia oestado del sistema de ficheros, detecta problemas e intentarepararlos. Actúa sobre la estructura del SF, pero no sobre elcontenido de los ficheros

Bloques que pertenecen a varios ficherosBloques marcados como libres pero que están en usoBloques marcados como usados pero que están libresInconsistencia del no de enlacesNodos-i marcados como ocupados pero libres, etc.

Para chequear un SF siempre debe estar desmontado o montado enmodo de sólo lecturaEl SF raíz debe estar montado en modo de sólo lectura (El SF raíz no se

puede desmontar, ¿por qué?)

Si al arrancar el proceso de chequeo encuentra problemas que «nopuede solucionar», obliga al administrador a que realice el chequeo«a mano» ejecutando la orden fsck o e2fsck (modo monousuario)


Creación del sistema de ficheros

Añadir un nuevo disco o SF:

Realizar la conexión físicaSi es necesario: crear un fichero especial de dispositivo (se hace

automáticamente)

Crear las particiones: fdisk (o parted)Crear sistema de ficheros: mke2fs

mke2fs -t ext2 /dev/sdb3 ⇒ sistema de ficheros Ext2mke2fs -t ext3 /dev/sdb3 ⇒ sistema de ficheros Ext3mke2fs -t ext4 /dev/sdb3 ⇒ sistema de ficheros Ext4

Etiquetar la partición usando e2label⇒ asigna una etiqueta alSF que se puede usar en el fichero /etc/fstab en el campo defichero_especial como LABEL=etiqueta

Crear el directorio que hará de punto de montajeMontar el nuevo sistema de ficherosActualizar /etc/fstab con las opciones de montaje necesarias


Creación del sistema de ficheros (ii)

Ext3 tiene el mismo formato que Ext2 pero además es transaccionalAñade un registro o journal que permite recuperar rápidamente la consistenciatras una caída del sistema

El SF Ext4 tiene un formato similar a Ext3 pero además incluye:Extensiones para llevar un registro de los bloques que pertenecen a un fichero.Una extensión describe un conjunto de bloques lógicos contiguos de un ficheroque también se encuentran contiguos en disco. Muy útil para ficheros grandes

Reserva de memoria retrasada, se retrasa la reserva de bloques de disco hastaque no se van a escribir en él ⇒ mayor número de bloques contiguos en disco

Implementa una herramienta de desfragmentación online, e4defrag, para evitarla fragmentación. Por supuesto, al crear los ficheros intenta evitar lafragmentación. (La herramienta aún no está disponible)

Manejo de sistemas de ficheros y ficheros de mayor tamaño


Creación del sistema de ficheros (iii)

¿Qué sistema de ficheros usar?Ext2 ⇒ muy rápido en general, pero no tiene journaling. Se puede usar en un SFen el que se guardarán ficheros temporalesExt3 ⇒ estándar de facto en Linux. Buen rendimiento en general y journalingExt4 ⇒ menor uso del CPU y mayor rapidez en los procesos de lectura yescritura que Ext3 . Próximo estándar de facto en Linux

tune2fs⇒ Conocer y ajustar parámetros de un SF Ext4 /Ext3 /Ext2 .Algunas opciones son:

-l dispositivo ⇒ Listar el contenido del superbloque del SF-c max-mount-counts dispositivo ⇒ Establecer el no de montajesmáximo sin realizar un fsck

-i numero[d|m|w] dispositivo ⇒ Indicar el tiempo máximo entre doschequeos-L etiqueta dispositivo ⇒ Poner una etiqueta al sistema de ficheros-m porcentaje dispositivo ⇒ Fijar el porcentaje de bloques reservados-r bloques ⇒ Número de bloques reservados


Creación del sistema de ficheros (iv)

tune2fs -l /dev/sdb3⇒ ajustar parámetros de un SF Ext4 /Ext3 /Ext2

tune2fs 1.41.9 (22-Aug-2009)

Filesystem volume name: /

Last mounted on: <not available>

Filesystem UUID: c10b05ba-0a27-478d-8261-583e6df846f6

Filesystem magic number: 0xEF53

Filesystem revision #: 1 (dynamic)

Filesystem features: has_journal ext_attr filetype needs_recovery sparse_super

Default mount options: (none)

Filesystem state: clean

Errors behavior: Continue

Filesystem OS type: Linux

Inode count: 1921984

Block count: 3839504

Reserved block count: 191975

Free blocks: 2031982

Free inodes: 1673924

First block: 0

Block size: 4096

Fragment size: 4096


tune2fs -l /dev/sdb3 . . .Blocks per group: 32768

Fragments per group: 32768

Inodes per group: 16288

Inode blocks per group: 509

Filesystem created: Wed Jul 28 19:10:04 2010

Last mount time: Mon Feb 7 09:46:53 2011

Last write time: Mon Feb 7 09:46:53 2011

Mount count: 1

Maximum mount count: -1

Last checked: Mon Feb 7 09:46:53 2011

Check interval: 0 (<none>)

Reserved blocks uid: 0 (user root)

Reserved blocks gid: 0 (group root)

First inode: 11

Inode size: 128

Journal inode: 8

First orphan inode: 294777

Default directory hash: tea

Directory Hash Seed: 0ea56ac6-e012-461d-9536-c0408fcad32c

Journal backup: inode blocks


Cuotas de discoLas cuotas de disco permiten limitar el número de bloques y/oficheros (nodos-i) que un usuario puede usar en una particiónEstos límites también se pueden establecer para grupos de usuariosHay dos límites:

Límite hard ⇒ el usuario no puede sobrepasarlo. Cuando losobrepase ya no podrá usar más bloques o crear más ficherosLímite soft ⇒ es inferior al límite hard y se puede sobrepasardurante cierto tiempo, pero sin llegar al límite hard. Pasado esetiempo es como si se hubiese superado el límite hard

Los límites se establecen, de forma independiente, para bloques ypara nodos-iPeriodo de gracia ⇒ tiempo durante el que se puede sobrepasar ellímite soft. Durante el mismo se le informa al usuario de que hasuperado ese límite y que debe liberar espacio o nodos-i (ficheros)Sólo tienen sentido en el SF donde pueden escribir los usuarios


Cuotas de disco (ii)

Pasos a realizar para activar las cuotas1. Para el SF al que asignan, indicarlo en /etc/fstab con la opción usrquota:

/dev/sda3 / ext3 defaults,usrquota 1 1

/dev/sda2 /home ext3 defaults,usrquota 1 2

2. Remontar la partición para que se active la opción usrquota con: “mount -o

remount /” ó “mount -o remount /home”3. quotacheck ⇒ crea el fichero de control de cuotas, aquota.user, en el

directorio ráiz del SF al que se le asignan las cuotas: “quotacheck -nm /” crea/aquota.user y “quotacheck -nm /home” crea /home/aquota.user

4. quotaon -a ⇒ se activan las cuotas5. edquota username ⇒ Para cada usuario activar su cuota

Disk quotas for user pilar (uid 500):

Filesystem blocks soft hard inodes soft hard

/dev/sda2 2608464 0 0 11431 0 0

6. edquota -t ⇒ establecer el periodo de gracia

repquota SF ⇒ estadística de las cuotas para todos los usuariosquota username ⇒ asignación de las cuotas para un usuario


Administración de volúmenes dinámicos

RAID⇒ Arreglo redundante de discos independientesVarias unidades de disco son vistas como una única unidad lógicaRAID nivel 0

Expande la información endiversos discos, que se vencomo un único SF,consiguiendo un grandispositivo dealmacenamientoSe consigue E/S paralela enlecturas y escriturasNo hay redundancia dedatos


Administración de volúmenes dinámicos (ii)

RAID nivel 1

Se utilizan dos o más discosduros, que forman un únicosistema de ficheros de un únicodisco, (uno es copia exacta del otro)

Son discos espejos (todos

guardan la misma información)

SÍ hay redundancia de datosLas lecturas son en paralelo,las escrituras NOCuando uno de los discos fallael sistema sigue trabajando conel otro sin problemasLa recuperación de un disco estransparente al usuario


Administración de volúmenes dinámicos (iii)

RAID nivel 5

Mínimo 3 discos duros, de loscuales 1 almacenará la paridadde los otros discos, que sonusados para datos⇒ RAID 4Problema: el disco con paridades un cuello de botella⇒paridad se reparte entre todoslos discos⇒ RAID 5Se consigue un dispositivo dealmacenamiento más grandeSí hay redundancia de datosE/S paralela en lecturas yescrituras


Administración de volúmenes dinámicos (iv)

La herramienta mdadm permite crear o administrar un dispositivoRAID, convertir un disco “normal” en un RAID . . .Tiene distintos modos de funcionamiento:

Create y assemble para configurar y activar sistemas RAIDBuild para construir un sistema RAID sin superbloque en los dispositivos

(siguiendo el formato antiguo de RAID)

Manage para gestionar o manipular dispositivos de un RAIDactivoFollow o monitor que permite configurar notificaciones yacciones en cambios de estado

/proc/mdstat lista todos los sistemas RAID (dispositivos md)activos con información sobre su estadoLas particiones que formen el RAID tienen que ser de tipo fd, Linuxraid auto, de esta manera serán detectadas y activadas en elproceso de arranque (mediante la orden dmraid)


Administración de volúmenes dinámicos (v)

Ejemplo de creación de un RAID-1mdadm −−create /dev/md1 −−level=1 −−raid-devices=2

/dev/sd[ac]2

Cambiar el tipo de partición a fd de los dos dispositivos que forman el RAIDCrear un SF sobre el sistema RAID: mke2fs -t ext3 /dev/md1

Añadirlo al fichero /etc/fstab para montarlo en tiempo de arranque:

/dev/md1 /home ext3 defaults 1 2

Ejemplo de creación de un RAID-1 con un disco que ya tiene datos:Crear el RAID con la partición que tiene los datos mdadm −−create /dev/md2

−−force −−level=1 −−raid-devices=1 /dev/sda4

Añadir el nuevo disco al RAID como disco de repuesto (spare): mdadm/dev/md2 -a /dev/sdc3

Activar el nuevo disco: mdadm −−grow /dev/md2 -n 2

A continuación, introducirlo en /etc/fstab

El fichero de configuración se puede crear usando mdadm:echo ’DEVICE /dev/sda[0-9] /dev/sdc[0-9]’ > mdadm.conf

mdadm --detail --scan >> mdadm.conf

Información sobre el estado: mdadm −−detail −−scan /dev/md1


Administración de volúmenes dinámicos (vi)

Fichero de configuración: /etc/mdadm.conf

Este fichero es útil, simplemente, para controlar los RAIDconfigurados y los discos que los componenmdadm no necesita el fichero de configuración para funcionarcorrectamenteNormalmente, mdadm.conf se crea y actualiza después decrear el array de discosPalabras clave:

DEVICE ⇒ Lista de dispositivos donde buscar los discos que forman el arrayARRAY ⇒ Información necesaria para identificar los arrays de disco actuales

· devices ⇒ Dispositivos que lo forman (separados por comas)· level ⇒ Nivel del RAID· uid ⇒ Identificador almacenado en el superbloque

DEVICE /dev/sda* /dev/sdc*ARRAY /dev/md1 devices=/dev/sda2,/dev/sdc2 level=raid1

MAILADDR root


Tema6

Documents

Transcript of Tema6