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4. Vorbereiten der Festplatte(n)

• Einführung in Block Devices
• Erstellung eines Partitionsschemas
• Benutzung von fdisk auf HPPA zur Partitionerung der Festplatte
• Erstellen der Dateisysteme
• Mounten

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 ist wahrscheinlich das, welches das erste Laufwerk in einem Linux System repräsentiert, namentlich /dev/sda. SCSI- und Serial-ATA-Laufwerke erhalten beide Namen mit /dev/sd*; selbst IDE-Laufwerke werden mit dem neuen libata-Framework im Kernel mit einem /dev/sd* Namen versehen. Wenn Sie noch das alte Geräte-Framework verwenden wird Ihr erstes IDE-Laufwerk /dev/hda sein.

Das obige Block Device repräsentiert eine abstrakte Schnittstelle zur Festplatte. Benutzerprogramme können dieses Block Device benutzen, um Ihre Festplatte anzusprechen, ohne sich darum zu kümmern, ob Ihre Festplatten IDE, SCSI oder irgendetwas 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:

# fdisk /dev/sda

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

# 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.

# 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. Ext2, ext3, ext4, XFS und reiserfs sind als stabil bekannt. Die anderen sind sehr experimentell.

ext2 ist das erprobte und wahre Linux Dateisystem, unterstützt aber keine Metadaten-Journalisierung, was bedeutet, dass routinemäßige Überprüfungen des Dateisystem beim Booten ziemlich 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. Wenn Sie vorhaben, Gentoo auf einer sehr kleinen Platte (weniger als 4GB) zu installieren, dann müssen Sie ext2 anweisen, genügend Inodes zu reservieren, wenn Sie das Dateisystem erstellen. Die Applikation mke2fs verwendet die Einstellung "bytes-per-inode", um zu berechnen, wie viele Inodes ein Dateisystem haben sollte. Durch Verwenden von mke2fs -T small /dev/<device> vervierfacht sich die Anzahl an Inodes für ein gegebenes Dateisystem in der Regel, da sich die "bytes-per-inode" von 16kB auf 4kB pro Inode reduzieren. Sie können dies noch weiter tunen durch Verwenden von mke2fs -i <Verhältnis> /dev/<device>.

ext3 ist die journalisierte Version des ext2-Dateisystem. Es liefert Metadaten-Journalisierung für schnelle Wiederherstellung, sowie andere verbesserte Journalisierungs-Modi wie "Full Data"- und "Ordered Data"-Journalisierung. Es verwendet einen HTree-Index der in fast allen Situation zu einer hohen Performance führt. Kurz, ext3 ist ein sehr gutes und verlässliches Dateisystem. Wenn Sie vorhaben, Gentoo auf einer sehr kleinen Platte (weniger als 4GB) zu installieren, dann müssen Sie ext2 anweisen, genügend Inodes zu reservieren, wenn Sie das Dateisystem erstellen. Die Applikation mke2fs verwendet die Einstellung "bytes-per-inode", um zu berechnen, wie viele Inodes ein Dateisystem haben sollte. Durch Verwenden von mke2fs -j -T small /dev/<device> vervierfacht sich die Anzahl an Inodes für ein gegebenes Dateisystem in der Regel, da sich die "bytes-per-inode" von 16kB auf 4kB pro Inode reduzieren. Sie können dies noch weiter tunen durch Verwenden von mke2fs -j -i <Verhältnis> /dev/<device>.

ext4 ist ein Dateisystem, das basierend auf ext3 erstellt wurde und neue Features sowie Performance-Verbesserungen mit sich bringt. Zusätzlich wurden Größenbeschränkungen entfernt und nur mäßige Änderungen am Format auf der Platte vorgenommen. ext4 unterstützt Laufwerke mit einer Größe von bis zu 1 EB und eine maximale Dateigröße von 16 TB. Anstelle der klassischen Bitmap-Block-Allokation von ext2/3, verwendet ext4 Extents, die die Performance bei großen Dateien verbessert und Fragmentierung reduziert. Ext4 bietet zudem ausgeklügeltere Blockallokationsalgorithmen (verzögerte Allokation und Multiblock-Allokation), was es dem Dateisystemtreiber erlaubt, das Layout der Daten auf der Platte zu optimieren. Das ext4-Dateisystem ist ein Kompromiss zwischen produktionssnaher Code-Stabilität und dem Wunsch, Erweiterungen zu einem fast ein Jahrzehnt altem Dateisystem einzuführen. Ext4 ist das empfohlene universell einsetzbare Dateisystem für alle Plattformen.

JFS ist IBMs journalisiertes Hochgeschwindigkeits-Dateisystem. JFS ist schlankes, schnelles und verläßliches B+Tree basierendes Dateisystem mit guter Performance in zahlreichen Situationen.

ReiserFS ist ein auf B+-Trees basierendes Dateisystem mit einer insgesamt guten Performance, besonders wenn mit vielen sehr kleinen Dateien, zur Last von mehr CPU-Zyklen, gearbeitet wird. ReiserFS hat den Anschein weniger gepflegt zu werden als andere Dateisysteme.

XFS ist ein Dateisystem mit Metadaten-Journalisierung, es liefert einen robusten Satz von Features und ist auf Skalierbarkeit optimiert. XFS scheint weniger robust zu sein bei verschiedenen Hardware-Problemen.

Eine Partition mit einem Dateisystem formatieren

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

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:

# 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:

# mkswap /dev/sda3

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

# swapon /dev/sda3

Erstellen und aktivieren Sie jetzt Ihre Swap-Partition mit den soeben erwähnten Befehlen.

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:

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

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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