Диски и данные

Диски и данные

Хранение и файловые системы

Понимание дисков, разделов, блочных устройств, точек монтирования, ext4, btrfs, xfs, подкачки, проверок файловой системы и анализа использования диска.

Аудитория
Пользователи, управляющие дисками или установками
Время чтения
19 мин
Современная таблица разделов
GPT
Общее значение по умолчанию
ext4
Поддержка памяти
swap

Стек хранилища

Хранилище Linux является многоуровневым. Физический диск предоставляет блочные устройства. Таблица разделов разделяет диск. Разделы или логические тома содержат файловые системы или разделы подкачки. Файловые системы монтируются в дерево каталогов.

Такие команды, как lsblk, blkid, df, du, mount и find, отвечают на разные вопросы на разных уровнях.

Стек хранилища диаграмма
Дискжелезо
Таблица разделовкарта
Файловая системаформат
Точка монтированиякаталог

Диски, разделы и блочное хранилище

Блочное устройство — это хранилище, адресованное в блоках, а не в именованных файлах. Диски часто обозначаются как /dev/sda, /dev/nvme0n1 или /dev/vda. Разделы на этих дисках отображаются в виде имен, например /dev/sda1 или /dev/nvme0n1p2.

Не полагайтесь на то, что имена устройств останутся неизменными при изменении оборудования. UUID и метки более безопасны для постоянного монтирования.

ext4, btrfs и xfs

Файловая система определяет, как файлы и каталоги хранятся внутри раздела или тома. Лучший выбор зависит от настроек вашего дистрибутива по умолчанию, подхода к резервному копированию, потребностей в моментальных снимках и удобства восстановления.

ext4, btrfs и xfs
Файловая системаStrengthТипичное использование
ext4Продуманный, простой и надежный стандарт по умолчаниюLinux-системы общего назначения
btrfsСнимки, контрольные суммы, субтомаНастольные компьютеры с функцией отката и расширенными функциями хранения данных
xfsВысокая производительность для больших файловых системСерверы, большие объемы хранения

Swap

Swap — это поддержка дисковой памяти. Это может предотвратить немедленные сбои из-за нехватки памяти и может потребоваться для перехода в спящий режим. Он медленнее, чем ОЗУ, поэтому интенсивная подкачка обычно означает, что системе требуется меньшая рабочая нагрузка или больше памяти.

Современные дистрибутивы могут использовать разделы подкачки, файлы подкачки, zram или их комбинацию. Концепция та же: обеспечить сброс нагрузки на память за пределами обычной оперативной памяти.

Проверка файловой системы и анализ использования диска

Используйте df, когда возникает вопрос, какая файловая система заполнена. Используйте du, когда вопрос в том, какой каталог занимает место. Используйте lsblk и blkid, когда вопрос в том, какие диски, разделы, файловые системы и UUID существуют.

Емкость файловой системы
df -h
Использование каталога
du -h -d 1 /var 2>/dev/null | sort -h
Карта блокировки устройств
lsblk -f

SSD против HDD, MBR против GPT

SSD-накопители быстрее и не имеют вращающихся пластин. Жесткие диски медленнее, но все же используются для недорогих больших хранилищ. Linux работает с обоими, но твердотельные накопители выигрывают от правильной обработки сброса/TRIM, обычно настраиваемой дистрибутивом.

MBR — это старый формат таблицы разделов с ограничениями. GPT — это современный стандарт по умолчанию, особенно для систем UEFI и больших дисков.

Практические советы по управлению хранилищем

  • Сохраняйте резервные копии перед разбиением на разделы или восстановлением файловой системы.
  • Используйте lsblk -f перед монтированием или форматированием, чтобы определить правильное устройство.
  • Для постоянного монтирования отдавайте предпочтение UUID в /etc/fstab.
  • Не запускайте инструменты восстановления файловой системы на смонтированных файловых системах с возможностью записи, если в документации не указано, что это безопасно.
  • Прежде чем выполнять широкое удаление, исследуйте проблемы с заполнением диска; журналы, кэши, контейнеры и снимки являются распространенными причинами.