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4. Vorbereiten der Festplatte(n)

Inhalt:

4.a. Einführung in Block Devices

Block Devices

Wir werden einen guten Einblick in die Festplatten bezogenen Aspekte von Gentoo Linux und Linux im allgemeinen, inklusive Linux Dateisystemen, Partitionen und Block Devices erhalten. Dann, sobald Sie mit den Vor- und Nachteilen von Festplatten und Dateisystemen vertraut sind, werden Sie durch den Prozess des Partitionierens und der Dateisystemerstellung für Ihre Gentoo Linux Installation geführt.

Zu Beginn werden wir Ihnen Block Devices vorstellen. Das berühmteste Block Device is wahrscheinlich das, welches das erste SCSI Laufwerk in einem Linux System repräsentiert, namentlich /dev/sda.

Das obige Block Device repräsentiert ein abstraktes Interface zur Festplatte. Benutzerprogramme können dieses Block Device benutzen, um Ihre Festplatte anzusprechen, ohne sich darum zu kümmern, ob Ihre Festplatten IDE, SCSI oder irgendwas anderes sind. Das Programm kann den Speicherplatz auf der Festplatte einfach als eine Anhäufung von zusammenhängenden, beliebig zugreifbaren 512-Byte Blöcken ansprechen.

Partitionen und Slices

Obwohl es theoretisch möglich ist eine ganze Festplatte zu nutzen, um Ihr Linux System zu beherbergen, wird dies in der Praxis so gut wie nie gemacht. Stattdessen werden komplette Festplatten Block Devices in kleinere, besser verwaltbare Block Devices unterteilt. Sie werden Partitionen genant. Andere Architekturen nutzen eine ähnliche Technik, dort werden Sie Slices genannt.

4.b. Erstellung eines Partitionsschemas

Wie viele und wie groß?

Die Anzahl an Partitionen hängt von Ihrer Umgebung ab. Wenn Sie z.B. eine große Anzahl von Benutzern haben, wollen Sie höchst wahrscheinlich Ihr /home separat halten, da es die Sicherheit erhöht und Backups einfacher macht. Wenn Sie Gentoo installieren um als Mailserver zu fungieren, sollten Sie /var separat halten, da alle Mails in /var gespeichert werden. Eine gute Wahl des Dateisystems maximiert dann zusätzlich die Performance. Gameserver sollten ein separates /opt haben, da die meisten Game Server dort installiert werden. Der Grund ist ähnlich wie bei /home: Sicherheit und Backups. Es liegt definitiv in Ihrem Interesse /usr groß zu behalten: es wird nicht nur die Mehrheit der Programme enthalten; der Portage Baum allein belegt etwa 500Mbyte, ohne die verschiedensten Quellen die darin gespeichert sind mitzurechnen.

Wie Sie sehen können, hängt es sehr stark davon ab, was Sie erreichen wollen. Separate Partitionen oder Volumes haben folgende Vorteile:

  • Sie können das Dateisystem mit der höchsten Performance für jede Partition oder jedes Volume auswählen
  • Ihr System behält noch freien Speicherplatz, selbst wenn ein defektes Tool ununterbrochen Dateien auf eine Partition oder ein Volume schreibt
  • Falls nötig können Dateisystem Checks zeitlich verkürzt werden, in dem mehrere Checks parallel durchgeführt werden können (obwohl dieser Vorteil eher mit mehreren Festplatten als mit mehreren Partitionen zum Tragen kommt)
  • Die Sicherheit kann erhöht werden, indem Sie einige Partitionen oder Volumes read-only, nosuid (setuid Bits werden ignoriert), noexec (executable Bits werden ignoriert) etc mounten.

Jedoch, mehrere Partitionen haben einen großen Nachteil: wenn sie nicht ordentlich konfiguriert werden, könnte das Resultat ein System sein, welches viel Speicherplatz auf der einen Partition und keinen auf einer anderen frei hat. Es gibt weiterhin ein Limit von 15 Partitionen bei SCSI und SATA.

4.c. Benutzung von fdisk auf HPPA zur Partitionerung der Festplatte

Erstellen Sie die gewünschten Partitionen mit fdisk:

Befehlsauflistung 3.1: Partitionierung der Festplatte

# fdisk /dev/sda

HPPA Maschinene benutzen die PC Standard DOS-Partitionstabellen. Um eine neu DOS-Partitionstabelle zu erstellen geben Sie einfach o ein.

Befehlsauflistung 3.2: Erstellen einer DOS-Partitionstabelle

# fdisk /dev/sda

Command (m for help): o
Building a new DOS disklabel.

PALO (der HPPA Bootloader) benötigt eine spezielle Partition um zu funktionieren. Sie müssen eine Partition mit einer Größe von mindestens 16MB am Beginn der Festplatte anlegen. Der Partitionstyp muss f0 (Linux/PA-RISC boot) sein.

Wichtig: Wenn Sie dies ignorieren und ohne spezielle PALO Partition fortfahren, wird Ihr System aufhören Sie zu mögen und nicht mehr starten. Wenn Ihre Festplatte größer als 2GB ist, stellen Sie sicher, dass die Boot Partition innerhalb der ersten 2GB Ihrer Festplatte liegt. PALO kann keinen Kernel hinter der 2GB Grenze lesen.

Befehlsauflistung 3.3: Ein einfaches Standard-Partitionsschema

# cat /etc/fstab
/dev/sda2    /boot   ext3    noauto,noatime   1 1
/dev/sda3    none    swap    sw               0 0
/dev/sda4    /       ext3    noatime          0 0

# fdisk /dev/sda

Command (m for help): p

Disk /dev/sda: 4294 MB, 4294816768 bytes
133 heads, 62 sectors/track, 1017 cylinders
Units = cylinders of 8246 * 512 = 4221952 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1               1           8       32953   f0  Linux/PA-RISC boot
/dev/sda2               9          20       49476   83  Linux
/dev/sda3              21          70      206150   82  Linux swap
/dev/sda4              71        1017     3904481   83  Linux

Nachdem Ihre Partitionen nun erstellt sind, können Sie mit dem Erstellen der Dateisysteme fortfahren

4.d. Erstellen der Dateisysteme

Einleitung

Jetzt sind Ihre Partitionen erstellt, so dass es nun an der Zeit ist Dateisysteme anzulegen. Wenn Sie mit dem zufrieden sind, was wir Ihnen vorschlagen, dann fahren Sie mit Dateisystem auf einer Partition anlegen fort. Wenn nicht, lesen Sie weiter, um ein wenig mehr über Dateisysteme zu lernen ...

Dateisysteme?

Verschiedene Dateisysteme sind verfügbar. Für die HPPA Architektur sind ext2, ext3, XFS und reiserfs als stabil bekannt. Die anderen sind sehr experimentell.

ext2 ist das erprobte und wahre Linux Dateisystem, unterstützt aber kein Metadata Journaling, was bedeutet, dass routinemäßige Dateisystem Checks beim Booten sehr zeitaufwändig sein können. Es gibt mittlerweile eine Auswahl an journalisierenden Dateisystemen neuerer Generation, die die Konsistenzchecks sehr schnell erledigen und dadurch im Vergleich mit den nicht-journalisierenden Gegenstücken vorzuziehen sind. Jounalisierende Dateisysteme verhindern lange Verzögerungen beim Booten, wenn sich das Dateisystem in einem inkonsistenten Zustand befindet.

ext3 ist die journalbasierte Version des ext2-Dateisystem, das Metadaten-Journalisierung für schnelle Wiederherstellung, sowie andere verbesserte Journalisierungs-Modi wie "Full Data"- und "Ordered Data"-Journalisierung, unterstützt. Es verwendet einen HTree-Index der in fast allen Situation zu einer hohen Performance führt. Kurz, ext3 ist ein sehr gutes und verlässliches Dateisystem.

ReiserFS ist ein B+-Tree basierendes Dateisystem mit einer guten Performance und überholt sowohl ext2 und ext3 im Umgang mit kleinen Dateien (Dateien kleiner als 4k), oftmals mit einem Faktor von 10x-15x. ReiserFS skaliert extrem gut und bietet Metadaten-Journalisierung. ReiserFS ist stabil und sowohl als Dateisystem für generelle Anwendungen, als auch für extreme Fälle wie große Dateisysteme, den Gebrauch von sehr großen Dateien und Verzeichnissen mit zehntausenden von kleinen Dateien brauchbar.

XFS ist ein Dateisytem mit metadata journaling, das mit einem robusten Feature-Set kommt und auf Skalierbarkeit ausgelegt ist. Wir empfehlen den Einsatz dieses Dateisystems nur auf Linux Systemen mit High-End SCSI und/oder Fibre Channel Storage und einer redundaten Stromversorgung. Da XFS agressiv vom RAM gebraucht macht, können unsachgemäß designte Programme (solche die keine Vorsichtsmaßnahmen treffen, wenn Sie auf die Festplatte schreiben und davon gibt es einige) dazu führen, dass eine ganze Menge Daten verloren gehen, wenn das System unerwartet ausfällt.

JFS ist IBMs Hochleistungs Journaling Dateisystem. Es ist vor kurzem einsatzbereit geworden und es gibt noch keine nachhaltigen Ergebnisse, so dass seine allgemeine Stabilität an diesem Punkt weder positiv noch negativ kommentiert werden kann.

Eine Partition mit einem Dateisystem formatieren

Um ein Dateisystem auf einer Partition oder einem Volume zu erstellen, gibt es für jedes Dateisystem Tools:

Dateisystem Erstellungsbefehl
ext2 mke2fs
ext3 mke2fs -j
reiserfs mkreiserfs
xfs mkfs.xfs
jfs mkfs.jfs

Um z.B. die Boot Partition (/dev/sda1 in unserem Beispiel) als ext2 und die Root Partition (/dev/sda3 in unserem Beispiel) als ext3 (wie in unserem Beispiel) zu formatieren, führen Sie folgende Befehle aus:

Befehlsauflistung 4.1: Eine Partition mit einem Dateisystem formatieren

# mke2fs /dev/sda2
# mke2fs -j /dev/sda4

Erstellen Sie nun die Dateisysteme auf Ihren neu erstellten Partionen (oder logischen Volumes).

Aktivieren der Swap-Partition

mkswap ist der Befehl, mit dem Sie die Swap-Partition initialisieren:

Befehlsauflistung 4.2: Erstellen der Swap Signatur

# mkswap /dev/sda3

Um die Swap-Partition zu aktivieren, benutzen Sie swapon:

Befehlsauflistung 4.3: Aktivieren der Swap-Partition

# swapon /dev/sda3

Erstellen und aktivieren Sie jetzt Ihre Swap-Partition.

4.e. Mounten

Nachdem Ihre Partitionen nun initialisiert sind und ein Dateisystem beinhalten, ist es an der Zeit diese Partitionen zu mounten. Benutzen Sie den mount Befehl. Vergessen Sie nicht die notwendigen Mount Verzeichnisse für jede erstellte Partition anzulegen. Als Beispiel mounten wir die root und boot Partition:

Befehlsauflistung 5.1: Mounten der Partitionen

# mount /dev/sda4 /mnt/gentoo
# mkdir /mnt/gentoo/boot
# mount /dev/sda2 /mnt/gentoo/boot

Notiz: Wenn Sie /tmp auf eine separate Partition legen möchten, stellen Sie sicher, dass Sie die Berechtigungen nach dem mounten ändern: chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp. Dies gilt auch für /var/tmp.

Sie müssen auch noch das proc Dateisystem (ein virtuelles Interface zum Kernel) auf /proc mounten. Zunächst müssen wir jedoch alle Dateien auf der Partition ablegen.

Fahren Sie mit der Installation der Gentoo Installationsdateien fort.


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Seite aktualisiert 26. Juni 2007

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Zusammenfassung: Um Gentoo installieren zu können, müssen Sie die benötigten Partitionen erstellen. Dieses Kapitel beschreibt, wie Sie eine Festplatte für die zukünftige Benutzung partitionieren.

Sven Vermeulen
Autor

Grant Goodyear
Autor

Roy Marples
Autor

Daniel Robbins
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