Handbook:Parts/Installation/Disks/cs

Bloková zařízení
Pojďme se podrobně podívat na problematiku Gentoo Linuxu a Linuxu obecně ohledně disků, včetně blokových zařízení, diskových oddílů a systémů souborů. Jakmile si ukážeme všechny souvislosti, můžeme vytvořit oddíly disku a souborové systémy k nainstalování Gentoo Linuxu.

Pro začátek se podívejme na bloková zařízení. SCSI a Serial ATA disky jsou oboje označovány jako zařízení, , atd. Na novějších strojích s PCI Express NVMe pevnými disky jsou to zařízení, atd.

Následující tabulka pomůže čtenářům určit, kde hledat v systému vyjmenovaná bloková zařízení:

Shora uvedená bloková zařízení představují abstraktní rozhraní disků. Uživatelské programy využívají tato bloková zařízení k interakci s diskem bez toho, aby se musely starat o to, zda jde o disky IDE, SCSI nebo nějaké jiné. Program může přistupovat k úložnému prostoru na disku jako k hromadě souvislých, náhodně přístupných 4096bytových (4K) bloků.

Úvod
Po vytvoření oddílů na disku je načase vytvořit na nich systém souborů. V následující sekci si popíšeme různé systémy souborů, které Linux podporuje. Čtenáři, kteří už vědí, jaký systém souborů použít, mohou pokračovat na aplikaci systému souborů na diskový oddíl. Ostatní by si měli přečíst, jaké systémy souborů jsou pro ně k dispozici.

Systémy souborů
Linux podporuje tucty souborových systémů, ačkoli většinu z nich je radno používat pro specifické účely. Pouze některé souborové systémy mohou být považovány na architečktuře za stabilní. Radíme proto přečist si informace o systémech souborů a stavu jejich podpory před tím, než zvolíte některý experimentálnější z nich pro důležitý diskový oddíl.


 * btrfs
 * Systém souborů příští generace, který poskytuje mnoho pokročilých funkcí jako je tvorba snapshotů, samooprava prostřednictvím kontrolních součtů, transparentní komprese, pododdíly a integrovaný RAID. U verzí jádra nižších než je 5.4.y nelze garantovat bezpečné používání btrf v produkčních systémech, protože opravy závažných chyb jsou přítomné v novějších vydáních větví jádra LTS. Chyby systému souborů jsou na starších větvích jáder časté, přičemž jakákoli verze starší než je 4.4.y je obvzláště nebezpečná a náchylná k chybám. Pravěpodobnost chyb je vyšší na starších jádrech (než 5.4.y), když je zapnutá komprese. RAID 5/6 a skupiny kvót nejsou bezpečné v žádné verzi btrfs. Dále je třeba uvést, že btrfs může nečekaně selhávat při operacích souborového systému s chybou ENOSPC, ačkoli df hlásí volný prostor, v důsledku vnitřní fragmentace (volné místo rezervované pro DATA + SYSTEM kusy, ale potřebné pro METADATA kusy). Navíc, jediný 4K odkaz na 128M extent uvnitř btrfs může znamenat, že je tu volné místo, které však není k dispozici pro alokaci. To může také způsobit, že btrfs vrátí chybu ENOSPC, ačkoli df oznamuje volné místo. Instalace balíčku a nastavení opakoveného spouštění skriptů může napomoci snížit výskyt problémů s ENOSPC rebalancováním btrfs, ale zcela to riziku výskytu ENOSPC nezabrání, i když je na disku volné místo. Některé činnosti nevyvolají ENOSPC nikdy, zatímco jiné ano. Pokud je riziko chyby ENOSPC v produkci neakceptovatelné, měli byste použít něco jiného. Pokud použijte btrfs, určitě se vyhněte konfiguracím, o nichž je známo, že působí problémy. S výjimkou ENOSPC jsou informace o těchto problémech btrfs v posledních nejnovějších k dispozi na wiki stránce statusu btrfs.


 * ext2
 * Toto je vyzkoušený a opravdový linuxový systém souborů, který ovšem nemá žurnál metadat, což znamená, že běžná kontrola systému souborů během startu může být značně časově náročná. V současnosti je na výběr celá řada systémů souborů nové generace, jejichž konzistence může být zkontrolována rychle a proto jsou obecně upřednostňovány oproti svým bezžurnálovým protějšků. Žurnálovací systémy souborů předchází dlouhým prodlevám při bootování systému, když je systém souborů v nekonzistentním stavu.


 * ext3
 * Žurnálem vybavená verze systému souborů ext2, která poskytuje žurnálování metadat pro rychlou obnovu s přídavkem dalších vylepšených módů žurnálu jako je full data nebo ordered data žurnálování. Používá HTree index, který umožňuje vysoký výkon téměř ve všech situacích. ve zlratce je ext3 velmi dobrý a spolehlivý systém souborů.


 * ext4
 * Ext4 byl od počátku oddělen z ext3 a přináší nové funkce, vylepšení výkonu a odstraňuje velikostní limity s menšími změna ve formátu dat na disku. Může pokrýt svazky až do velikosti 1 EB s maximální velikostí jednoho souboru 16TB. Na rozdíl od klasické alokace bloků pomocí bitmap z ext2/3, ext4 používá extenty, což vylepšuje výkon při práci s velkými soubory a snižuje fragmentaci. Ext4 přináší také sofistikovanější algoritmy pro alokaci bloků (zpožděná alokace a vícebloková alokace) poskytující ovladači systému souborů více cest k optimalizaci uložení dat na disku. Ext4 je doporučeným všestranným systémem souborů na všech platformách.


 * f2fs
 * Flash-Friendly File System byl původně vytořen společností Samsung k použití v pamětech NAND flash. Ke 2. čtvrtletí roku 2016 je stále považován za nezralý, ale jedná se o dobrou volbu při instalaci Gentoo na microSD karty, USB disky a další úložná zařízení založená na technologii flash.


 * JFS
 * Vysoce výkonný žurnálovací systém souborů společnosti IBM. JFS je lehký, rychlý a spolehlivý systém souborů založený na B+tree, s dobrým výkonem v různých podmínkách.


 * ReiserFS
 * B+tree žurnálovací systém souborů, který má dobrý celkový výkon, zejména při práci s mnoha malými soubory, za cenu více spotřebovaných cyklů CPU. ReiserFS verze 3 je součástí hlavní větve Linuxového jádra, ale jeho použití pči instalaci Gentoo se nedporučuje. Existují také novější verze souborového systému ReiserFS, ale ty vyžadují využití patchů hlavní větve jádra.


 * XFS
 * Systém souborů s žurnálováním metadat, který robustní sadou vlastností a je optimalizován ke škálování. XFS je náchylnější k různým problémům s hardwarem, ale je postupně doplňován o novější funkce.


 * VFAT
 * Systém souborů známý také jako FAT32 je Linuxem podporován, avšak neobsahuje podporu pro standardní UNIXové nastavení práv. Nejvíce je používán z důvodů interoperability s ostatními operečními systémy (především Microsoft Windows nebo Apple OSX), ale je nepostradatelný také pro firmware systémového zavaděče (jako je UEFI).


 * NTFS
 * Systém souborů "New Technology" je hlavním systémem souborů Microsoft Windows od Windows NT 3.1. Podobně jako výše uvedený vfat neukládá nastavení UNIXových práv nebo rozšířené atributy nezbytné pro řádné fungování BSD nebo Linuxu, protože by neměl být používán jako kořenový systém souborů. Měl by být použit pouze pro interoperabilitu se systémy Microsoft Windows (povšimněte si zvýraznění slova pouze).

Aplikace systému souborů na diskový oddíl
Systém souborů vytvoříme pomocí uživatelských utilit, které jsou k dispozici pro každý z možných systémů souborů. Klikněte na název systému souborů v níže uvedené tabulce pro doplňující informace o každém z nich.

Máme-li například kořenový oddíl  s ext4 jak je uvedeno v příkladu strukutury oddílů, použijeme následující příkazy:

Pokud používáte ext2, ext3 nebo ext4 na malých oddílech (méně než 8 GiB), pak jej musíte vytvořit s pomocí správných voleb, aby byl rezervován dostatek uzlů. Aplikace  používá nastavení "bytes-per-inode" k výpočtu množství uzlů souborového systému. U menších oddílů je radno toto číslo zvýšit.

To obvykle zečtyřnásobí množství uzlů daného systému souborů, jelikož hodnota "bytes-per-inode" se zmenší z každých 16kB na každé 4kB. Dále lze tuto hodnotu nastavovat poskytnutím poměru:

Nyní vytvořte systém souborů na nově vytvořených oddílech (nebo logických svazcích).

Aktivace swap oddílu
je příkaz použitý k inicializaci swap oddílů:

K aktivaci oddílu swap použijte příkaz :

Vytvořte a aktivujte swap s příkazy uvedenými shora.

Připojení kořenového oddílu
Teď, když jsou oddíly inicializovány a obsahují systém souborů je načase je připojit. Použijte příkaz, ale nezapomeňte vytvořit potřebné adresáře pro každý vytvořený oddíl. Jako příklad připojíme oddíl root:

Později dojde k připojení systému souborů proc (virtuální rozhraní jádra) stejně jako dalších pseudo systémů souborů. Nejprve však nainstalujeme instalační soubory Gentoo.