Dieser Kapitel ist nicht unbedingt auf nicht-x86-basierte Architekturen zutreffend. Allerdings können die hier erwähnten allgemeinen Konzepte Anwendung finden.
25.1. Grundlagenwissen zu Festplatten
Festplatten haben eine sehr einfache Funktion — sie speichern Daten und fragen diese verlässlich auf Befehl wieder ab.
When discussing issues such as disk partitioning, it is important to know a bit about the underlying hardware. Unfortunately, it is easy to become bogged down in details. Therefore, this appendix uses a simplified diagram of a disk drive to help explain what is really happening when a disk drive is partitioned.
Abbildung 25.1, »Eine unbenutzte Festplatte«, shows a brand-new, unused disk drive.
Es ist nicht gerade viel zu sehen, aber für eine einfache Erklärung von Festplatten reicht es aus. Angenommen, wir möchten Daten auf diesem Laufwerk speichern. So wie die Festplatte im Moment aussieht, kann das nicht funktionieren. Wir müssen zuerst noch etwas tun.
25.1.1. Nicht was Sie schreiben, sondern wie Sie es schreiben ist entscheidend
Experienced computer users probably got this one on the first try. We need to format the drive. Formatting (usually known as "making a file system") writes information to the drive, creating order out of the empty space in an unformatted drive.
A small percentage of the drive's available space is used to store file system-related data and can be considered as overhead.
A file system splits the remaining space into small, consistently-sized segments. For Linux, these segments are known as blocks.
In Anbetracht der Tatsache, dass Dateisysteme Verzeichnisse und Dateien erst möglich machen, fällt dieser kleine Kompromiss nicht allzu sehr ins Gewicht.
It is also worth noting that there is no single, universal file system. As
Abbildung 25.3, »Festplatte mit einem anderen Dateisystem«, shows, a disk drive may have one of many different file systems written on it. As you might guess, different file systems tend to be incompatible; that is, an operating system that supports one file system (or a handful of related file system types) may not support another. This last statement is not a hard-and-fast rule, however. For example, Red Hat Enterprise Linux supports a wide variety of file systems (including many commonly used by other operating systems), making data interchange between different file systems easy.
Natürlich ist das Schreiben eines Dateisystems auf die Festplatte nur der Anfang. Ziel ist es, Daten zu speichern und abzurufen. Schauen wir uns die Festplatte an, nachdem einige Daten darauf geschrieben wurden.
As
Abbildung 25.4, »Mit Daten beschriebene Festplatte«, shows, some of the previously-empty blocks are now holding data. However, by just looking at this picture, we cannot determine exactly how many files reside on this drive. There may only be one file or many, as all files use at least one block and some files use multiple blocks. Another important point to note is that the used blocks do not have to form a contiguous region; used and unused blocks may be interspersed. This is known as
fragmentation. Fragmentation can play a part when attempting to resize an existing partition.
Wie die meisten Technologien im Computerbereich wurden auch Festplatten ständig weiter entwickelt. Insbesondere in einer Hinsicht - sie wurden immer größer. Nicht was ihre Abmessungen betrifft, sondern ihre Kapazität. Dies führte zu Änderungen beim Einsatz von Festplatten.
25.1.2. Partitionen: Aus einer Festplatte werden mehrere
Als die Kapazitäten der Festplatten immer größer wurden, fragte sich so mancher, ob es wirklich sinnvoll ist, mit so einem großen Festplattenspeicher in einem Stück zu arbeiten. Dieser Gedanke war sowohl in organisatorischen als auch in technischen Fragen begründet. Was die Organisation angeht, so schien es, dass ab einer bestimmten Größe der zusätzliche Speicherplatz größerer Festplatten nur noch für mehr Unordnung sorgte. Rein technisch gesehen waren manche Dateisysteme für die Unterstützung größerer Festplatten einfach nicht ausgelegt. Einige Dateisysteme unterstützten zwar größere Festplatten, aber ein übermäßiger Verwaltungsaufwand war die Folge.
Die Lösung des Problems war, die Festplatten in Partitionen aufzuteilen. Auf jede Partition kann wie auf eine separate Festplatte zugegriffen werden. Dies wird durch das Hinzufügen von Partitionstabellen ermöglicht.
In den Abbildungen dieses Kapitels wird die Partitionstabelle getrennt von der eigentlichen Festplatte dargestellt. Das ist nicht ganz richtig. In Wirklichkeit wird die Partitionstabelle ganz am Anfang der Festplatte gespeichert (vor dem Dateisystem und den Benutzerdaten). Nur der Übersicht wegen wurde für unsere Abbildungen die getrennte Darstellung gewählt.
As
Abbildung 25.5, »Festplatte mit Partitionstabelle« shows, the partition table is divided into four sections or four
primary partitions. A primary partition is a partition on a hard drive that can contain only one logical drive (or section). Each section can hold the information necessary to define a single partition, meaning that the partition table can define no more than four partitions.
Jeder Eintrag in der Partitionstabelle enthält mehrere wichtige Angaben über die Partition:
Let us take a closer look at each of these characteristics. The starting and ending points actually define the partition's size and location on the disk. The "active" flag is used by some operating systems' boot loaders. In other words, the operating system in the partition that is marked "active" is booted.
The partition's type can be a bit confusing. The type is a number that identifies the partition's anticipated usage. If that statement sounds a bit vague, that is because the meaning of the partition type is a bit vague. Some operating systems use the partition type to denote a specific file system type, to flag the partition as being associated with a particular operating system, to indicate that the partition contains a bootable operating system, or some combination of the three.
In vielen Fällen gibt es nur eine einzige Partition für die ganze Festplatte, also im Grunde so wie früher, als es noch keine Partitionen gab. Die Partitionstabelle enthält nur einen Eintrag, der auf den Anfang der Partition zeigt.
We have labeled this partition as being of the "DOS" type. Although it is only one of several possible partition types listed in
Tabelle 25.1, »Partitionstypen«, it is adequate for the purposes of this discussion.
Tabelle 25.1. Partitionstypen Partitionstypen | Wert | Partitionstypen | Wert |
---|
Leer | 00 | Novell Netware 386 | 65 |
DOS 12-bit FAT | 01 | PIC/IX | 75 |
XENIX root | 02 | Old MINIX | 80 |
XENIX usr | 03 | Linux/MINUX | 81 |
DOS 16-bit <=32M | 04 | Linux swap | 82 |
Extended | 05 | Linux native | 83 |
DOS 16-bit >=32 | 06 | Linux extended | 85 |
OS/2 HPFS | 07 | Amoeba | 93 |
AIX | 08 | Amoeba BBT | 94 |
AIX bootable | 09 | BSD/386 | a5 |
OS/2 Boot Manager | 0a | OpenBSD | a6 |
Win95 FAT32 | 0b | NEXTSTEP | a7 |
Win95 FAT32 (LBA) | 0c | BSDI fs | b7 |
Win95 FAT16 (LBA) | 0e | BSDI swap | b8 |
Win95 Extended (LBA) | 0f | Syrinx | c7 |
Venix 80286 | 40 | CP/M | db |
Novell | 51 | DOS access | e1 |
PPC PReP Boot | 41 | DOS R/O | e3 |
GNU HURD | 63 | DOS secondary | f2 |
Novell Netware 286 | 64 | BBT | ff |
25.1.3. Partitionen innerhalb von Partitionen — Ein Überblick über erweiterte Partitionen
Mit der Zeit wurde natürlich klar, dass vier Partitionen nicht ausreichen. Mit zunehmender Kapazität der Festplatten wuchs die Wahrscheinlichkeit, dass vier Partitionen in üblicher Größe konfiguriert werden konnten und immer noch Platz auf der Festplatte frei war. Es musste ein Weg gefunden werden, mehr Partitionen zu erstellen.
Enter the extended partition. As you may have noticed in
Tabelle 25.1, »Partitionstypen«, there is an "Extended" partition type. It is this partition type that is at the heart of extended partitions.
When a partition is created and its type is set to "Extended," an extended partition table is created. In essence, the extended partition is like a disk drive in its own right — it has a partition table that points to one or more partitions (now called
logical partitions, as opposed to the four
primary partitions) contained entirely within the extended partition itself.
Abbildung 25.7, »Festplatte mit erweiterter Partition«, shows a disk drive with one primary partition and one extended partition containing two logical partitions (along with some unpartitioned free space).
Wie in der Abbildung zu sehen ist, gibt es einen Unterschied zwischen primären und erweiterten Partitionen — es kann nur vier primäre Partitionen geben, die Anzahl erweiterter Partitionen ist jedoch unbegrenzt. Aufgrund der Art, in der bei Linux auf Partitionen zugegriffen wird, sollten jedoch nicht mehr als 12 erweiterte Partitionen auf einer einzigen Festplatte angelegt werden.
Nachdem Partitionen im Allgemeinen besprochen wurden, soll betrachtet werden, wie diese Kenntnisse für die Installation von Red Hat Enterprise Linux genutzt werden können.
25.1.4. Verfügbarmachen von Festplattenspeicher für Red Hat Enterprise Linux
Sie können beim Versuch, die Festplatte neu zu partitionieren, einige dieser aufgelisteten Szenarien vorfinden:
Nicht partitionierter freier Festplattenspeicher ist verfügbar.
Eine unbenutzte Partition ist verfügbar.
Auf einer aktiv genutzten Partition ist noch freier Festplattenspeicher verfügbar.
Sehen wir uns die Szenarien der Reihe nach an.
Die Abbildungen in diesem Abschnitt wurden der Klarheit wegen vereinfacht und geben nicht die genaue Partitionsaufteilung wieder, die Sie bei der tatsächlichen Installation von Red Hat Enterprise Linux vorfinden.
25.1.4.1. Nicht partitionierter freier Festplattenspeicher
Genau genommen fällt eine nicht verwendete Festplatte ebenfalls in diese Kategorie. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der gesamte Festplattenspeicher nicht Teil einer definierten Partition ist.
In any case, you can create the necessary partitions from the unused space. Unfortunately, this scenario, although very simple, is not very likely (unless you have just purchased a new disk just for Red Hat Enterprise Linux). Most pre-installed operating systems are configured to take up all available space on a disk drive (refer to
Abschnitt 25.1.4.3, »Freier Festplattenspeicher auf einer aktiven Partition«).
Weiter geht's mit einer etwas alltäglicheren Situation.
25.1.4.2. Festplattenspeicher auf einer unbenutzten Partition
In this case, maybe you have one or more partitions that you do not use any longer. Perhaps you have dabbled with another operating system in the past, and the partition(s) you dedicated to it never seem to be used anymore.
Abbildung 25.9, »Festplatte mit einer unbenutzten Partition«, illustrates such a situation.
Wenn diese Situation vorliegt, können Sie den Platz verwenden, der nicht benutzten Partitionen zugewiesen ist. Sie müssen zunächst die jeweilige Partition löschen und stattdessen dann die geeignete(n) Linux-Partition(en) erstellen. Sie können die ungenutzte Partition löschen und die neue(n) Partition(en) manuell während des Installationsvorgangs erstellen und diese Partition vor dem Erstellen einer neuen Partition löschen.
25.1.4.3. Freier Festplattenspeicher auf einer aktiven Partition
Diese Situation kommt am häufigsten vor. Leider ist sie auch die schwierigste. Selbst wenn genügend freier Festplattenspeicher vorhanden ist, besteht das Hauptproblem darin, dass dieser bereits einer Partition zugewiesen ist, die genutzt wird. Wenn Sie einen Computer mit vorinstallierter Software kaufen, befindet sich auf der Festplatte sehr wahrscheinlich eine große Partition, in der das Betriebssystem und alle Dateien enthalten sind.
Sofern Sie keine neue Festplatte in das System einbauen, stehen Ihnen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:
-
Destructive Repartitioning
Im Wesentlichen löschen Sie eine große Partition und erstellen mehrere kleinere. Wie Sie sich möglicherweise vorstellen können, werden dabei alle Daten, die in der ursprünglichen Partition vorhanden sind, zerstört. Das bedeutet, dass zuvor eine vollständige Sicherungskopie erstellt werden muss. Erstellen Sie zur Sicherheit zwei Sicherungskopien, führen Sie eine Prüfung auf Übereinstimmung durch (falls Ihre Backup-Software darüber verfügt) und prüfen Sie, ob sich die Daten von der Sicherungskopie lesen lassen, bevor Sie die Partition löschen.
Wenn auf dieser Partition ein Betriebssystem installiert war, beachten Sie bitte auch, dass dieses später ebenfalls erneut installiert werden muss. Bedenken Sie, dass bei einigen Computern mit vorinstallierten Betriebssystemen keine CD-ROM Medien für das erneute Installieren des ursprünglichen Betriebssystems vorhanden sind. Sie sollten feststellen, ob dies für Ihr System zutrifft, bevor Sie die ursprüngliche Partition und das entsprechende Betriebssystem löschen.
- Non-Destructive Repartitioning
Dabei wird ein Programm ausgeführt, das scheinbar Unmögliches vollbringt: es verkleinert eine große Partition, ohne dass dabei Dateien verloren gehen, die in dieser Partition gespeichert sind. Diese Methode hat sich für viele als zuverlässig und fehlerfrei erwiesen. Für das Festplattenmanagement sind verschiedene Software-Produkte erhältlich. Erkundigen Sie sich bitte danach, und finden Sie das für Ihre Situation geeignete Programm heraus.
Auch wenn der Neupartitionierungsvorgang ohne Datenverlust ziemlich geradlinig verläuft, setzt er sich doch aus einigen Teilschritten zusammen:
Betrachten wir die einzelnen Schritte einmal näher.
25.1.4.3.1. Komprimieren vorhandener Daten
As
Abbildung 25.11, »Komprimierte Festplatte«, shows, the first step is to compress the data in your existing partition. The reason for doing this is to rearrange the data such that it maximizes the available free space at the "end" of the partition.
Dieser Schritt ist entscheidend. Wenn er ausgelassen wird, kann die Position der Daten verhindern, dass die Partition auf die gewünschte Größe gebracht werden kann. Beachten Sie auch, dass, aus welchen Gründen auch immer, manche Daten nicht verschoben werden können. Wenn dies der Fall ist (und dadurch die Größe der neuen Partition(en) eingeschränkt wird), müssen Sie möglicherweise die Festplatte mit Datenverlust neu partitionieren.
25.1.4.3.2. Resize the existing partition
Abbildung 25.12, »Festplatte mit geänderter Partitionsgröße«, shows the actual resizing process. While the actual result of the resizing operation varies depending on the software used, in most cases the newly freed space is used to create an unformatted partition of the same type as the original partition.
Wichtig ist, dass Sie verstehen, was die Größenänderungs-Software mit dem freigegebenen Platz macht, damit Sie die geeigneten Schritte durchführen können. Im dargestellten Fall wäre es das Beste, die neue DOS-Partition zu löschen und (eine) geeignete Linux-Partition(en) zu erstellen.
25.1.4.3.3. Create new partition(s)
Die folgenden Informationen gelten nur für x86-basierte Computer.
Um unseren Kunden die Arbeit zu erleichtern, bieten wir das Dienstprogramm parted
. Dies ist ein frei erhältliches Programm zur Größenänderung von Partitionen.
Falls Sie sich entschieden haben, Ihre Festplatte mit parted
neu zu partitionieren, ist es wichtig, dass Sie sich mit Festplattenspeicher auskennen und ein Backup aller Ihrer Computerdaten durchführen. Sie sollten zwei Kopien aller wichtigen Daten auf Ihrem Computer machen. Diese Kopien sollten auf auswechselbaren Medien (Band, CD-ROM oder Disketten) erstellt werden und Sie sollten sicherstellen, dass diese auch lesbar sind, bevor Sie fortfahren.
Sollten Sie sich dazu entschließen, parted
zu verwenden, beachten Sie bitte, dass nach der Ausführung von parted
zwei Partitionen vorhanden sind: eine mit einer geänderten Größe und eine, die von parted
auf dem verfügbar gemachten Festplattenspeicher erstellt wurde. Wenn Sie diesen Platz für die Installation von Red Hat Enterprise Linux verwenden möchten, müssen Sie die neu erstellte Partition löschen. Verwenden Sie dazu ein Partitionsdienstprogramm des aktuellen Betriebssystems, oder nutzen Sie die entsprechende Option beim Einrichtung von Partitionen während einer benutzerdefinierten Installation.
25.1.5. Benennen von Partitionen
Linux refers to disk partitions using a combination of letters and numbers which may be confusing, particularly if you are used to the "C drive" way of referring to hard disks and their partitions. In the DOS/Windows world, partitions are named using the following method:
Each partition's type is checked to determine if it can be read by DOS/Windows.
If the partition's type is compatible, it is assigned a "drive letter." The drive letters start with a "C" and move on to the following letters, depending on the number of partitions to be labeled.
Der Laufwerksbuchstabe kann dann dazu verwendet werden, um auf diese Partition sowie das Dateisystem, das in dieser Partition enthalten ist, zu verweisen.
Red Hat Enterprise Linux arbeitet mit einem flexibleren Namensschema, das mehr Informationen enthält als das anderer Betriebssysteme. Das Namensschema ist dateiorientiert, und zwar mit Dateinamen der Form /dev/xxyN
.
So entschlüsseln Sie das Namensschema für Partitionen:
/dev/
Dies ist der Name des Verzeichnisses, in dem alle Gerätedateien abgelegt sind. Da sich Partitionen auf Festplatten befinden und Festplatten Geräte sind, befinden sich die Dateien für alle möglichen Partitionen in /dev/
.
xx
Die ersten beiden Buchstaben des Partitionsnamens kennzeichnen den Typ des Geräts, auf dem sich die Partition befindet, gewöhnlich entweder hd
(für IDE-Laufwerke) oder sd
(für SCSI-Laufwerke).
y
Dieser Buchstabe kennzeichnet, auf welchem Gerät sich die Partition befindet. Zum Beispiel /dev/hda
(auf der ersten IDE-Festplatte) oder /dev/sdb
(auf dem zweiten SCSI-Laufwerk).
N
Die Endziffer kennzeichnet die Partition. Die ersten vier (primären oder erweiterten) Partitionen sind von 1
bis 4
durchnummeriert. Logische Partitionen beginnen bei 5
. Beispielsweise ist /dev/hda3
die dritte primäre oder erweiterte Partition auf der ersten IDE-Festplatte, und /dev/sdb6
ist die zweite logische Partition auf der zweiten SCSI-Festplatte.
Kein Teil dieser Namenskonvention basiert auf dem Partitionstyp. Im Gegensatz zu DOS/Windows können alle Partitionen unter Red Hat Enterprise Linux erkannt werden. Das heißt nicht, dass Red Hat Enterprise Linux auf die Daten aller Partitionstypen zugreifen kann. Aber in vielen Fällen ist es möglich, auf Daten zuzugreifen, die sich in einer Partition befinden, die von einem anderen Betriebssystem verwendet wird.
Behalten Sie diese Informationen im Hinterkopf. Sie werden dadurch einige Dinge einfacher verstehen, wenn Sie die Red Hat Enterprise Linux erforderlichen Partitionen einrichten.
25.1.6. Festplattenpartitionen und andere Betriebssysteme
Wenn Ihre Red Hat Enterprise Linux Partitionen eine Festplatte mit von anderen Betriebssystemen verwendeten Partitionen gemeinsam nutzen, gibt es in der Regel keine Schwierigkeiten. Es gibt jedoch bestimmte Kombinationen von Linux und anderen Betriebssystemen, die zusätzliche Sorgfalt erfordern.
25.1.7. Festplattenpartitionen und Einhängepunkte
One area that many people new to Linux find confusing is the matter of how partitions are used and accessed by the Linux operating system. In DOS/Windows, it is relatively simple: Each partition gets a "drive letter." You then use the correct drive letter to refer to files and directories on its corresponding partition.
Linux geht völlig anders mit Partitionen - und Plattenspeicher im Allgemeinen - um. Der Hauptunterschied besteht darin, dass jede Partition dazu verwendet wird, einen Teilbereich des Speichers zu bilden, der für die Aufnahme einer Gruppe von Dateien und Verzeichnissen benötigt wird. Dies geschieht durch Zuordnung einer Partition zu einem Verzeichnis mit Hilfe eines Vorgangs, der als Einhängen (Mounten) bezeichnet wird. Durch das Einhängen einer Partition wird deren Speicher über das angegebene Verzeichnis (bekannt als Einhängepunkt) verfügbar.
Wenn zum Beispiel die Partition /dev/hda5
in /usr/
eingehängt wird, bedeutet dies, dass alle Dateien und Verzeichnisse unter /usr/
physisch in /dev/hda5
abgelegt sind. So würde die Datei /usr/share/doc/FAQ/txt/Linux-FAQ
in /dev/hda5
gespeichert, nicht jedoch die Datei /etc/X11/gdm/Sessions/Gnome
.
Setzen wir das Beispiel fort: Es wäre auch möglich, dass ein oder mehrere Verzeichnisse unter /usr/
Einhängepunkte für andere Partitionen sind. Beispielsweise könnte eine Partition (z.B. /dev/hda7
) in /usr/local/
eingebunden werden, was bedeutet, dass /usr/local/man/whatis
dann in /dev/hda7
zu finden wäre, und nicht in /dev/hda5
.
25.1.8. Anzahl der Partitionen
At this point in the process of preparing to install Red Hat Enterprise Linux, you must give some consideration to the number and size of the partitions to be used by your new operating system. The question of "how many partitions" continues to spark debate within the Linux community and, without any end to the debate in sight, it is safe to say that there are probably as many partition layouts as there are people debating the issue.
Vor diesem Hintergrund empfiehlt es sich, sofern kein Grund für eine andere Vorgehensweise vorliegt, zumindest die folgenden Partitionen zu erstellen: swap
, /boot/
(oder eine /boot/efi/
-Partition für Itanium-Systeme), eine /var/
-Partition für Itanium-Systeme und /
(root-Partition).