Gestión del almacenamiento y Sistemas de Archivos

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1 Linux - Gestión_del_almacenamiento_y_Sistemas_de_Archivos - # 8 Gestión del almacenamiento y Sistemas de Archivos Información de dispositivos Comando blkid Este comando sirve para obtener información sobre dispositivos de bloques. Veamos un ejemplo de uso: blkid -i /dev/sda Mostraría información sobre límites I/O del disco blkid -p /dev/sda1 Mostraría información relativa al superbloque Más opciones de uso disponibles con el comando blkid --help Particionado y Sistemas de Archivos Crear y editar particiones Uno de los comando más clásicos y utilizados en Linux es el comando fdisk (format disk). Es un comando utilizado para definir y editar las particiones de un disco duro. Su sintaxis es la siguiente fdisk -[opción][disco o partición] por supuesto que es un comando, como la mayoría de los comandos de administración, que debe ser ejecutado como superusuario Las opciones son: -l: Lista los discos y/o particiones (tabla de particiones) -v: Informa de la versión de fdisk en uso -u: Cuando se listen tablas de particiones, da los tamaños en número de sectores (por defecto) o bien en cilindros (-u=cylinders). -s [partición]: Da el tamaño de la partición en bloques Lo habitual es ejecutar un sudo fdisk -l Para, a continuación, ejecutar un fdisk, sin más: sudo fdisk /dev/sda Una vez ejecutado este comando entramos en modo interactivo. Pulsamos la tecla m (menú), tras lo cual aparecerán las opciones /10

2 de uso del programa: Otro comando muy interesante, que nos permite copiar tablas de particiones a archivos, como copia de seguridad y a otros dispositivos, a modo de clonación de la tabla de particiones (por ejemplo para integrar un dispositivo nuevo en un RAID 1) es sfdisk sfdisk -l /dev/sda Lista todas las particiones del disco /dev/sda sfdisk -l /dev/sda > /tmp/partable Escribe la configuración de la tabla de particiones a un archivo. Este archivo puede ser utilizado luego para recuperar la información de la tabla de particiones sfdisk -d /dev/sda sfdisk /dev/sdb Escribe la tabla de particiones del disco /dev/sda en el disco /dev/sdb. La opción -d utiliza un formato que puede ser utilizado para opciones de restauración de configuración de la tabla de particiones. La opción -l muestra una visualización más adecuada para su lectura Crear Sistemas de Archivos Una vez creadas las particiones el paso siguiente es crear los Sistemas de Archivos que contendrán los sistemas y datos en el disco. Para ello se utiliza un comando general mkfs (make filesystem). Este comando contiene variantes específicas de cada sistema de archivos concreto, de modo que su uso se simplifica considerablemente. Veamos algunos casos: mkfs.ext4 mkfs.ext3 mkfs.ntfs mkfs.vfat entre los más utilizados Puede usarse directamente el comando mkfs para crear el sistema de archivos. En ese caso deberíamos utilizar las opciones: /10

3 -t: para indicar el tipo de sistema de archivos (ext2, ext3...) fs-options: opciones específicas del sistema de archivos a crear Otras opciones: -v: modo verboso -l: tiene en cuenta un archivo con bloques defectuosos -c: chequea en busca de bloques defectuosos, antes de crear el sistema de archivos Ejemplos: sudo mkfs.vfat /dev/sda2 sudo mkfs.ext4 /dev/sda1 Notar que siempre se deberá especificar como dispositivo una partición El comando dd El comando dd es un comando tremendamente potente en Linux. Se utiliza para copiar, bloque por bloque, el contenido de discos y particiones, directamente en otros discos y particiones. Su sintaxis es sencilla: dd if=[origen] of=[destino] Se puede especificar el parámetro opcional bs (block size) que indica el tamaño del bloque para la transferencia Ejemplos: dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1m Transfiere los contenidos del disco /dev/sda a /dev/sdb en bloques de 1 megabyte. Es decir, realiza un clon de un disco en otro. dd if=/dev/hda of=/home/hda.bin Crearía una imagen del disco /dev/hda en el archivo /home/hda.bin dd if=/dev/hda gzip > /home/hda.bin.gz Crearía una imagen del disco /dev/hda comprimida en gzip dd if=/dev/hda of=mbr count=1 bs=512 Copia el MBR (primer bloque, count=1, de 512 bytes, bs=512) en un archivo en el directorio actual con nombre mbr dd if=mbr of=/dev/hda /10

4 Proceso de restauración del MBR dd conv=noerror if=/dev/hda of=~/home/imagen_disco_con_errores.iso Grabaríamos con ello una imagen del disco duro en nuestro home saltándonos los errores del disco (muy útil para discos que se están muriendo). Observad el uso del parámetro conv=noerror que es el que indica que se obvien los bloques con errores Chequeo de Sistemas de Archivos El comando fsck (File System Check) es una potente y simple herramienta de los sistemas Unix/Linux utilizada para comprobar la consistencia de sistemas de archivos. Existen múltiples causas que pueden alterar la consistencia de un sistema de archivos, como por ejemplo, un apagado brusco, bloqueo del sistema, caída de la energía, etc. En estas circunstancias es habitual que el sistema operativo ejecute, en el siguiente reinicio, la comprobación automáticamente, pues suele ser común que ante una de las causas anteriores la bitácora (journal) del sistema de archivos contenga transacciones sin terminar. Aún así es posible ejecutar un chequeo manual mediante el comando fsck. Sintaxis: fsck [-opciones] /dev/hdxxx (o sdxxx) Opciones: -a confirmar automáticamente. No recomendado. -c comprobar bloques en el disco. -f forzar el chequeo aunque todo parezca ok. -v (verbose) despliega más información. -r Modo interactivo. Espera nuestra respuesta. -y asume yes de respuesta. IMPORTANTE: No debe ejecutarse fsck sobre un sistema de archivos montado. Observad la siguiente captura en la que se advierte precisamente del riesgo de ejecutar este comando sobre un sistema de archivos montado Montaje de Sistemas de Archivos En Linux el acceso a los dispositivos de almacenamiento, y en general a cualquier tipo de dipositivo, se realiza a través del Sistema de Archivos. Por ese motivo es necesario un paso intermedio que conecte el dispositivo físico, con la abstracción software que proporciona el Sistema de Archivos. Para esta operación se utiliza el comando mount. La sintaxis del comando es la siguiente: mount [opciones] [-t tipo] [-a] [-o opc] dispo punto_montaje, donde: /10

5 -t indica el tipo de sistema de archivos del dispositivo a montar: Los tipos pueden ser vfat, ext3, ext4, ntfs, xfs, reiserfs, minix y, además, para montar un CD-ROM se utiliza el tipo iso9660, para un montaje en red nfs, etc. -a monta todos los sistemas de archivos definidos en el archivo /etc/fstab -o especifica opciones de montaje dispositivo: identifica al dispositivo físico (por lo general una partición) punto_montaje: ruta dentro del Sistema de Archivos del Linux donde se va a montar el dispositivo Montaje de un sistema de archivos a partir de un dispositivo de bloques mkdir /mnt/pmontaje mount -t ext3 /dev/sda1 /mnt/pmontaje Monta la primera partición del primer disco duro sda1 en el directorio /mnt/pmontaje como un sistema de archivos en formato ext3. Por supuesto el sistema de archivos debe de existir en el dispositivo previo al montaje Una opción interesante es la opción -o bind que permite utilizar el comando mount para montar unas rutas en otras, en lugar de especificar como primer argumento un dispositivo, indica una ruta que será trasladada a otra parte del sistema de archivos. Esto a veces resulta útil, por ejemplo para proporcionar espacio de almacenamiento adicional cuando alguna partición en la que está montada parte del Sistemas de Archivos se está quedando sin espacio libre. Montaje de un directorio del sistema de archivos mkdir -p /mnt/var/log mount /var/log /mnt/var/log -o bind Otra opción interesante es -o loop. Esta opción de montaje se utiliza para poder utilizar archivos como si fueran dispositivos de bloques. Es decir, el soporte del sistema de archivos montado será, en lugar de un dispositivo de bloques en /dev, un archivo. Es muy útil para hacer pruebas de herramientas sin utilizar archivos de dispositivo, o bien para montar un archivo.iso como una unidad de almacenamiento. Otro uso podría ser utilizar un archivo creado con dd como el soporte para un sistema de archivos. Vamos a ver a continuación algún ejemplo: Montaje de un archivo.iso en un directorio del sistema de archivos. mount -o loop archivo.iso /mnt/cdiso Creación de un sistema de archivos en un archivo dd if=/dev/zero of=./fsraw bs=1024 count=1000 Crea un archivo de 1000 bloques de 1KB mkfs -t ext3 -m 1 -v./fsraw Crea un sistema de archivos ext3 en el archivo creado. Durante la ejecución del comando dará una advertencia de que se está creando el sistema de archivos en algo que no es un dispositivo de bloques, pero podremos proceder de igual modo mkdir /mnt/myfs mount./fsraw /mnt/myfs -o loop /10

6 Montamos el archivo fsraw como soporte de almacenamiento en el punto de montaje /mnt/myfs ls /mnt/myfs Para ver que efectivamente se ha creado y montado el sistema de archivos De otro modo: Este procedimiento puede realizarse también asociando un dispositivo de bloques al archivo creado. Para ello utilizamos el comando losetup que permite realizar precisamente eso, es decir, asociar dispositivos de bloques con soporte de almacenamiento en archivos. Veamos como: dd if=/dev/zero of=./fsraw bs=1024 count=1000 El primer paso es el mismo, es decir, creación del archivo. losetup -a losetup /dev/loop0./fsraw El comando losetup muestra los dispositivos /dev/loopx (que van desde loop0 hasta loop8) que están siendo utilizados. El siguiente comando supone que /dev/loop0 no está siendo utilizado y se utiliza como dispositivo de bloques asociado al archivo fsraw creando con anterioridad. mkfs -t ext3 -m 1 -v /dev/loop0 Crea el sistema de archivos en el dispositivo de bloques /dev/loop0. Este paso es equivalente al al segundo paso del procedimiento anterior. mount /dev/loop0 /mnt/myfs Este último paso monta el sistema de archivos del dispositivo /dev/loop0 en la ruta /mnt/myfs NOTA: Para desmontar un sistema de archivos se utiliza el comando umount. Por ejemplo: umount /mnt/myfs Espacios de intercambio Es habitual que se disponga de un área de intercambio en un dispositivo de almacenamiento secundario para dar soporte a la memoria virtual del Sistema Operativo. Si bien este era un requisito muy habitual, en la actualidad con las arquitecturas de 64 bits y la capacidad de disponer de grandes cantidades de memoria RAM ha caído un poco en desuso. Aún así, hay escenarios en los que es necesario y recomendable. Por ejemplo si tenemos un servidor virtual (VPS) contratado en un proveedor de servicios de alojamiento buscaremos ahorrar lo /10

7 máximo posible y por tanto limitaremos los recursos del servidor al mínimo necesario. Aún así, algunos programas tienen demandas puntuales de memoria RAM, por lo que puede darse el caso de que en un momento dado la necesidad de memoria principal sea superior al a capacidad disponible en la máquina. Como esta demanda es puntual, y la mayor parte del tiempo los recursos de memoria del sistema son suficientes, sería adecuado disponer de un espacio de intercambio habilitado para que el Sistema Operativo pueda manejar los picos de demanda de memoria, aunque sea paginando parte de la memoria principal. Para ello usaríamos un espacio de intercambio (swap). Pueden definirse los espacios de intercambio de 2 modos: Partición de intercambio Archivo de intercambio El primero de los casos es habitual implementarlo durante la instalación del Sistema Operativo, el segundo podría ser necesario si el sistema ya está en producción y no es posible cambiar la definición de las particiones del sistema Creación de espacio de intercambio asociado a un archivo Veremos a continuación el procedimiento para la creación de un espacio de intercambio sobre un archivo mkdir -p /var/cache/swap Con esto creamos un directorio donde residirá el archivo de intercambio dd if=/dev/zero of=/var/cache/swap/swapfile bs=1m count=2048 Con el comando anterior creamos un archivo de "0s" de 2GB de tamaño chmod 0600 /var/cache/swap/swapfile mkswap /var/cache/swap/swapfile Mediante el primer comando cambios los permisos del archivo para que solo root pueda leer y escribir en él. A continuación creamos un sistema de archivos de soporte para el área de intercambio. swapon /var/cache/swap/swapfile Por último habilitamos el espacio de intercambio mediante el comanno swapon Si queremos que tras un reinicio el espacio de intercambio siga funcionando sobre el archivo creado debemos añadir a /etc/fstab una línea como la siguiente /var/cache/swap/swapfile none swap sw 0 0 El comando swapon -s nos muestra los espacios de intercambio que están siendo utilizados por el Sistema Operativo. Un ejemplo de salida de ese comando Filename Type Size Used Priority /var/cache/swap/swapfile file /10

8 Otra forma de verlo es ejecutar cat /proc/swaps RAID Software Ver información en: Procedimiento de mantenimiento de RAID con mdadm Sistemas de archivos cifrados Para el cifrado transparente de sistemas de archivos suele usarse LUKS (Linux Unified Key Setup), el cual especifica un formato estándar. Se usa con device-mapper y dm-crypt, siendo el primero un sistema de gestión de dispositivos virtuales que permite "apilar" unos dispositivos en otros, de modo que se pueden construir pilas de dispositivos, algunos de los cuales son la base de otros. Este mecanismo también es utilizado por LVM para el despliegue de Volúmenes de almacenamiento lógicos. En el caso de LUKS, se crea un dispositivo virtual, con base un dispositivo físico que irá cifrado, y sobre el que se definirá el Sistema de archivos que se cifrará de modo transparente. Quotas La aplicación de cuota en un sistema de almacenamiento permite controlar el modo en el que los usuarios consumen sus recursos. Se pueden establecer cuotas para usuarios y grupos de usuarios, estableciendo límites para el uso de espacio en disco de los recursos compartidos de almacenamiento. En Linux se dispone de herramientas para gestionar las quotas. Veamos la herramienta quota, utilizada en Debian y Ubuntu. Instalación sudo apt-get install quota Activar las quotas Para activar las cuotas modificaremos el archivo /etc/fstab, que define los sistemas de archivos que se montarán durante el arranque del sistema. Deberán añadirse, a la línea correspondiente del sistema de archivos en el que se van a aplicar, las opciones usrquota y/o grpquota (cuotas por usuario y/o cuotas por grupo de usuarios) Tras el cambio, podemos reiniciar el sistema, o bien ejecutar el comando sudo mount -o remount /dev/sda1 En este ejemplo, suponiendo que el sistema de archivos al que se han aplicado las quotas está en /dev/sda1 Asignación de cuotas Mediante el comando edquota podemos modificar la asignación de quotas para usuarios y grupos. Por ejemplo: /10

9 sudo edquota ubuntprofe abrirá el archivo de texto de definición de la quota para el usuario ubuntuprofe. Este archivo muestra: el sistema de archivos, los bloques de disco usados actualmente por el usuario, los límites hard y soft de bloques, el número de inodos ocupados por archivos del usuario y los límites hard y soft de los inodos que el usuario puede utilizar. El límite hard es un límite estricto, que no puede ser superado, el límite soft establece el umbral mínimo, que de ser sobrepasado, manda un aviso al usuario, el cual permanece durante un número de días, antes de que la cuenta de usuario sea deshabilitada. La cuenta del usuario sería deshabilitada si se supera el límite hard. Con la opción -g se configurarían las quotas para grupos de usuarios sudo edquota -g users La opción -t de edquota muestra y permite configurar los límites del periodo de gracia, al superar el límite soft de número de bloques y número de inodos en uso, para cada sistema de archivos para el que se han habilitado cuotas. sudo edquota -t Verificación de cuotas Con el comando quota vemos la asignación de quotas establecida para el usuario o grupo (con -g) especificados como parámetro del comando sudo quota usuario Muestra la quota de usuario El comando repquota muestra un informe del uso de cuotas de disco en el sistema de archivos pasado como parámetro sudo repquota / Activar y desactivar quotas Desactivación: sudo quotaoff -aug /10

10 Powered by TCPDF ( -a: Desactiva cuotas para todos los sistemas de archivos que las tienen habilitadas -u: Desactiva cuotas de usuario -g: Desactiva cuotas de grupo Activación sudo quotaon -aug Actividades Particionado y Sistemas de Archivos Utilizando fdisk y mkfs, realizad lo siguiente: Cread en un disco duro virtual las particiones necesarias para albergar los siguientes sistemas de archivos: Ext4 Linux NTFS FAT Cread los correspondientes Sistemas de Archivos e introducid algún dato de prueba Utilizando sfdisk y dd RAID En un segundo disco duro virtual, transferid las particiones y los datos de las particiones anteriores Cread una ISO con los contenidos de la partición Ext4 anterior en el directorio home Conectad dos discos duros virtuales a la máquina Linux. Particionar, creando dos particiones iguales en cada dispositivo Una partición ext4 Una partición NTFS Cread dos dispositivos RAID 1, el primero que abarque las dos particiones ext4 y el segundo las dos particiones NTFS. Siguiendo el procedimiento en: Simulad un fallo de disco y recuperad con otro disco duro virtual adicional Referencias Más ejemplos y usos del comando dd Ficheros fdisk.png 27,7 KB Javier Fernández fsck.png 32,5 KB Javier Fernández repquota.png 14,8 KB Javier Fernández quota_etc_fstab.png 14,1 KB Javier Fernández /10