Manual:IA64/Instalação/Discos
Introdução aos dispositivos de bloco
Dispositivos de bloco
Vamos dar uma boa olhada nos aspectos relacionados a discos do Gentoo Linux e do Linux em geral, incluindo dispositivos de bloco, partições e sistemas de arquivos Linux. Uma vez que os meandros dos discos forem compreendidos, serão configurados as partições e sistemas de arquivos para a instalação do Gentoo Linux.
Para começar, vamos dar uma olhada nos dispositivos de bloco. As unidades SCSI e Serial ATA são rotuladas pelo sistema como: /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, etc. Em maquinas modernas, os discos rígidos NVMe baseados em PCI Express são identificados como /dev/nvme0n1, /dev/nvme0n2, etc.
A tabela abaixo ajudará os leitores a determinar onde encontrar um certo tipo de dispositivo de bloco no sistema:
| Tipos de dispositivo | Identificador de dispositivo padrão | Notas do editor e considerações |
|---|---|---|
| SATA, SAS, SCSI, ou USB flash | /dev/sda | Encontrados em hardware por volta de 2007 até os dias atuais, esses dispositivos são geralmente identificados no Linux dessa forma. Esses tipos de dispositivos podem ser conectados pelas entradas SATA, SCSI, USB como armazenamento em bloco. Por exemplo, a primeira partição do primeiro dispositivo SATA device é chamada de /dev/sda1. |
| NVM Express (NVMe) | /dev/nvme0n1 | A mais recente tecnologia de disco rigido, NVMe drives são conectados via PCI Express bus e possuem a velocidade de transferência de blocos mais rápida do mercado. Sistemas por volta de 2014 e recentes possuem suporte para NVMe no hardware. A primeira partição no primeiro dispositivo NVMe é chamada de /dev/nvme0n1p1. |
| MMC, eMMC, e SD | /dev/mmcblk0 | Dispositivos embutidos MMC, cartões SD, e outros tipos de cartões de memória podem ser uteis para armazenar dados. Dito isso, muitos sistemas talvez não permitam iniciar a partir desses tipos de dispositivo. É sugerido que não se use esses dispositivos para iniciar uma instalação do Linux; em vez disso, considere usá-los com o objetivo de transferir arquivos, no qual eles foram projetados. Alternativamente, eles podem ser úteis para backups de curto prazo. |
Os dispositivos de bloco acima representam uma interface abstrata para o disco. Programas de usuários podem usar esses dispositivos de bloco para interagir com o disco sem se preocupar se são SATA, SCSI, ou de outro tipo. O programa pode simplesmente endereçar o armazenamento do disco como um grupo de blocos de 4096-bytes (4K) contínuos e acessíveis aleatoriamente.
Partições
Apesar de ser teoricamente possível usar um disco inteiro para alojar um sistema Linux, isso quase nunca é feito na prática. Em vez disso, dispositivos de blocos inteiros são quebrados em dispositivos de blocos menores e mais gerenciáveis. Em sistemas IA64 são chamados de partições.
Sistemas Itanium usam EFI ("Extensible Firmware Interface" - Interface de Firmware Estensível) para dar boot. O formato da tabela de partição que o EFI entende é o GPT ("GUID Partition Table" - Tabela de Partição GUID). O programa de particionamento que entende GPT é chamado "parted", assim, essa é a ferramenta usada abaixo. Além disso, o EFI pode ler apenas sistemas de arquivo FAT, então esse é o formato usado para a partição de boot EFI, onde o kernel será instalado pelo "elilo".
Armazenamento avançado
Os CDs de instalação do IA64 provêm suporte ao LVM2. O LVM2 aumenta a flexibilidade oferecida pela configuração de particionamento. Durante as instruções de instalação, focaremos em partições "normais", mas mesmo assim é bom saber que o LVM2 também é suportado.
Criando um esquema de particionamento
Quantas partições e de que tamanho?
O design do layout de partições é altamente dependente das demandas do sistema e do(s) sistema(s) de arquivos aplicados ao dispositivo. Caso exista muitos usuários, é aconselhável ter o /home/ em uma partição separada pois isso traz segurança e torna o backup e outros tipos de manutenção mais fáceis. Se o Gentoo estiver sendo instalado para ser um pequeno servidor de email, então o diretório /var/ deve ficar separado em uma outra partição pois todos os emails armazenados ficam no /var/. Servidores de jogos podem ter o /opt/ separado em uma outra partição, já que a maioria dos softwares do servidor são instalados lá. A razão dessas recomendações são similares à do diretório /home/: segurança, backups e manutenções.
In most situations on Gentoo, /usr and /var should be kept relatively large in size. /usr hosts the majority of applications available on the system and the Linux kernel sources (under /usr/src). By default, /var hosts the Gentoo ebuild repository (located at /var/db/repos/gentoo) which, depending on the file system, generally consumes around 650 MiB of disk space. This space estimate excludes the /var/cache/distfiles and /var/cache/binpkgs directories, which will gradually fill with source files and (optionally) binary packages respectively as they are added to the system.
A quantidade de partições e os seus tamanhos dependem muito de vários fatores que devem ser considerados para escolher a melhor opção para a circunstância. Separar as partições em volumes têm a seguinte vantagens:
- Escolha o sistema de arquivos de maior desempenho para cada partição ou volume.
- O sistema todo não ficará sem espaço se uma aplicação problemática encher todo o espaço de uma partição ou volume.
- Se necessário, a checagem do sistema de arquivos fica com o tempo reduzido, pois várias checagens podem ser feitas em paralelo (embora essa vantagem é mais percebida com múltiplos discos do que com múltiplas partições).
- A segurança pode ser aumentada montando algumas partições ou volumes como somente leitura,
nosuid(bits setuid são ignorados),noexec(bits de execução são ignorados), etc.
Contudo, múltiplas partições têm algumas desvantagens:
Há também o limite de 15 partições para SCSI e SATA, a menos que sejam utilizadas etiquetas GPT.
Installations that intend to use systemd as the service and init system must have the /usr directory available at boot, either as part of the root filesystem or mounted via an initramfs.
E o espaço de swap?
Não existe um valor perfeito para o espaço de swap. O propósito da partição de swap é prover armazenamento em disco ao kernel quando a memória interna (RAM) estiver acabando. Um espaço de swap permite ao kernel mover páginas de memória que provavelmente não serão necessárias tão logo para o disco (swap ou page-out), liberando memória na RAM para a tarefa atual. É claro que, se de repente essas páginas forem necessárias, elas serão trazidas de volta para a memória (page-in) o que irá demorar bem mais do que se fossem lidas direto na memória RAM (pois discos são muito lentos comparados com a memória interna).
Se o sistema não for executar aplicações que necessitem de muita memória ou se o sistema tiver uma grande quantidade de memória disponível, então provavelmente ele não vai precisar de muito espaço de swap. Porém, o espaço de swap é também usado para armazenar a memória inteira no caso de hibernação. Se o sistema for precisar de hibernação, então um espaço de swap maior será necessário, pelo menos do tamanho da memória RAM instalada no sistema.
Exemplos de esquema de partição não-default
Um exemplo de particionamento de um disco de 20GB é mostrado abaixo, usado em um laptop de demonstração (contendo servidor web, servidor de e-mail, gnome etc):
root #df -hFilesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda5 ext4 509M 132M 351M 28% / /dev/sda2 ext4 5.0G 3.0G 1.8G 63% /home /dev/sda7 ext4 7.9G 6.2G 1.3G 83% /usr /dev/sda8 ext4 1011M 483M 477M 51% /opt /dev/sda9 ext4 2.0G 607M 1.3G 32% /var /dev/sda1 ext2 51M 17M 31M 36% /boot /dev/sda6 swap 516M 12M 504M 2% <not mounted> (Unpartitioned space for future usage: 2 GB)
O /usr/ está um tanto cheio (83% usado), mas uma vez todos os softwares instalados, o /usr/ não tende a crescer muito. Mesmo que alocar alguns gigabytes de espaço em disco para o /var/ possa parecer excessivo, lembre-se que o portage usa essa partição por default para a compilação dos pacotes. Para manter o /var/ em um tamanho razoável, tal como 1GB, altere a variável PORTAGE_TMPDIR em /etc/portage/make.conf para apontar para outra partição com espaço livre suficiente para compilar pacotes extremamente grandes tal como o LibreOffice.
Usando parted para particionar o disco
As partes seguintes explicam como criar o esquema de particionamento usado com o exemplo no restante destas instruções de instalação, a saber:
| Partição | Descrição |
|---|---|
| /dev/sda1 | Partição de boot EFI |
| /dev/sda2 | Partição de swap |
| /dev/sda3 | Partição root |
Altere o layout das partições de acordo com suas preferências pessoais.
Visualizando o layout de partições atual
parted é o editor de partições da GNU. Execute o parted no disco (no nosso exemplo usamos /dev/sda):
root #parted /dev/sdaUma vez no parted, um sinal de pronto como o abaixo é mostrado:
(parted)Neste ponto um dos comandos disponíveis é "help", para ver outros comandos disponíveis. Outro comando é "print", para mostrar a configuração atual das partições do disco.
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 203.938 fat32 boot 2 203.938 4243.468 linux-swap 3 4243.469 34724.281 ext4
Essa configuração em particular é bem similar à recomendada acima. Note na segunda linha que o tipo da tabela de partição é GPT. Se for diferente o sistema ia64 não será capaz de dar boot por esse disco. Para explicar como as partições são criadas, vamos primeiro remover as partições e depois recriá-las.
Removendo todas as partições
Diferentemente do fdisk e de alguns outros programas de particionamento que postergam a aplicação das mudanças até que o comando de gravação seja dado, os comandos do parted são aplicados imediatamente. Assim, uma vez que as partições são criadas ou removidas, não há como desfazer as mudanças.
O modo fácil de remover todas as partições e começar do zero, o que garante que estaremos usando o tipo de partição correto, é criar uma nova tabela de partição usando o comando mklabel. O resultado é uma tabela de partição GPT vazia.
(parted) mklabelgpt
(parted) mklabelprintDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags
Agora que a tabela de partições está vazia, estamos prontos para criar as partições. Usaremos um esquema de particionamento default como discutido anteriormente. Obviamente, não siga estas instruções ao pé da letra, mas ajuste às suas preferências pessoais.
Criando a partição de boot EFI
Primeiro crie uma pequena partição de boot EFI. É necessário que seja um sistema de arquivos FAT para que o firmware IA64 seja capaz de lê-la. Nosso exemplo cria com 32 MB, apropriada para armazenar os kernels e a configuração do elilo. É esperado que cada kernel IA64 tenha cerca de 5 MB, o que deixa essa configuração com algum espaço para crescer e fazer experimentos.
(parted)mkpart primary fat32 0 32
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32
Criando a partição de swap
Vamos agora criar a partição de swap. O tamanho clássico para se criar a partição de swap era de duas vezes o tamanho da RAM do sistema. Em sistemas modernos com muita memória isso não é mais necessário. Para a maioria dos sistemas desktop uma partição de swap de 512 megabytes é suficiente. Para um servidor, considere criar uma partição maior de modo a antecipar as necessidades do servidor.
(parted)mkpart primary linux-swap 32 544
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32 2 32.000 544.000
Criando a partição de root
Finalmente, crie a partição de root. Nossa configuração fará a partição de root ocupar o resto do disco. O sistema de arquivos default é o ext4, mas é possível também usar ext2, jfs, reiserfs ou xfs. O sistema de arquivos real não é criado neste passo, mas a tabela de partições contém uma indicação do tipo de sistema de arquivos de cada partição e é uma boa ideia fazer a tabela casar com nossas intenções.
(parted)mkpart primary ext4 544 34732.890
(parted)printDisk geometry for /dev/sda: 0.000-34732.890 megabytes Disk label type: gpt Minor Start End Filesystem Name Flags 1 0.017 32.000 fat32 2 32.000 544.000 3 544.000 34732.874
Saindo do parted
Para sair do parted, digite "quit". Não é necessário salvar as alterações do esquema de partições pois o parted grava as alterações conforme elas são feitas. O parted irá mostrar um lembrete para atualizar o arquivo /etc/fstab, o que é feito adiante nas instruções de instalação.
(parted)quitInformation: Don't forget to update /etc/fstab, if necessary.
Criando sistemas de arquivos
When using SSD or NVMe drive, it is wise to check for firmware upgrades. Some Intel SSDs in particular (600p and 6000p) require a firmware upgrade for possible data corruption induced by XFS I/O usage patterns. The problem is at the firmware level and not any fault of the XFS filesystem. The smartctl utility can help check the device model and firmware version.
Introdução
Agora que as partições foram corretamente criadas, é hora de criar um sistema de arquivos nelas. Na próxima seção os diversos sistemas de arquivos suportados pelo Linux são descritos. Leitores que já souberem qual sistema de arquivos irão usar podem continuar em Criando um sistema de arquivos em uma partição.
Sistemas de arquivos
Linux suporta dezenas de sistemas de arquivos. Alguns deles são só aconselháveis usar para fins específicos. Alguns são considerados mais estáveis na arquitetura ia64 - é recomendado se informar sobre os sistemas de arquivos e o estado do suporte de cada um antes de selecionar algum mais experimental para partições importantes. Ext4 é o sistema de arquivo recomendado para todos os propósitos e para todas as plataformas. Abaixo está uma lista não exaustiva
- btrfs
- Um sistema de arquivos de próxima geração que provê vários recursos avançados como instantâneos (snapshots), autocorreção através de checksums, compressão transparente, subvolumes e RAID integrado. Kernels com versão anterior à 5.4.y não garantem segurança ao serem utilizados junto com btrfs em produção porque as correções de sérios problemas só estão presentes em versões mais recentes do branch LTS do kernel. Corrupção de sistema de arquivos são comuns em branches mais antigas do kernel, em qualquer outra versão anterior à 4.4.y é especialmente inseguro e propenso a corrupção. Corrupção de sistemas de arquivo são mais comuns em kernels mais antigos (anteriores à 5.4.y) quando a compressão de arquivos está habilitada. Funcionalidades como RAID 5/6 e quota groups são inseguros em todas as versões do btrfs. Além disso, o btrfs pode falhar contra intuitivamente nas operações de sistema de arquivos retornando ENOSPC quando o comando df reporta espaço livre devido a uma fragmentação interna (espaço livre fixado pelos chunks de DATA + SYSTEM, mas necessário em chunks de METADATA). Além disso, desde uma única referência de 4K até uma extensão de 128M dentro de um btrfs podem causar espaço livre indisponível para alocação. Isso também pode fazer com que o btrfs retorne ENOSPC quando o espaço livre é informado pelo comando df. Instalando o pacote sys-fs/btrfsmaintenance e configurando um script para executar periodicamente pode ajudar a reduzir a possibilidade do erro ENOSPC por rebalancear o btrfs, mas isso não elimina o risco de ENOSPC acontecer quando há espaço livre. Algumas workloads talvez nunca irão se deparar com o erro ENOSPC enquanto outras talvez irão. Se o risco de ENOSPC acontecer em produção for inaceitável, você deve usar algo diferente. Se estiver usando btrfs, certifique-se de evitar configurações conhecidas por terem problemas. Com exceção do ENOSPC, informações sobre os problemas presentes no btrfs nas branches mais recentes do kernel estão disponíveis em btrfs wiki status page.
- ext4
- Inicialmente criado como uma derivação do ext3, o ext4 traz novos recursos, melhorias de desempenho e remoção de limites de tamanhos com mudanças moderadas no formato em disco. Ele pode cobrir volumes de até 1 EB com limite de tamanho de arquivo de 16TB. Em vez da alocação em bloco de mapa de bits clássico do ext2/3 o ext4 usa extensões, o que melhora o desempenho com arquivos grandes e reduz a fragmentação. O ext4 também provê algoritmos de alocação de blocos mais sofisticados (alocação atrasada e alocação múltipla de blocos), dando ao driver do sistema de arquivos mais formas de otimizar o layout dos dados no disco. O ext4 é o sistema de arquivos recomendado para propósitos gerais e plataformas em geral.
- f2fs
- O Sistema de Arquivos "Amigável a Flash" (Flash-Friendly File System) foi originalmente criado pela Samsung para uso com memória flash NAND. Ainda hoje (segundo trimestre de 2016), esse sistema de arquivos é considerado imaturo, mas é uma escolha decente quando o Gentoo estiver sendo instalado em cartões microSD, pendrives ou outro tipo de dispositivos baseados em flash.
- JFS
- Sistema de arquivos com journaling de alto desempenho da IBM. O JFS é um sistema de arquivos baseado em árvore B+ confiável e rápido, com bom desempenho em várias situações.
- XFS
- Um sistema de arquivos com metadados de journaling que vem com um robusto conjunto de recursos e é otimizado para escalabilidade. O XFS parece ser menos tolerante a vários problemas de hardware, mas foi continuamente atualizado incluindo funcionalidades modernas.
- VFAT
- Também conhecido como FAT32, é suportado pelo Linux, mas não tem suporte para configurações de permissões padrão UNIX. É mais utilizado para interoperabilidade/intercâmbio com outros sistemas operacionais (como Windows ou macOS) mas é também uma necessidade para alguns sistemas de firmware (como o UEFI). Usuários de sistemas UEFI vão precisar de uma EFI System Partition formatada em VFAT para inicializar o sistema.
- NTFS
- Este sistema de arquivos com "Nova Tecnologia" ("New Technology Filesystem") é o principal sistema de arquivos do Microsoft Windows desde o Windows NT 3.1. Assim como o vfat, ele não armazena permissões ou atributos estendidos necessários para correto funcionamento de um BSD ou Linux, por isso não deve ser usado como sistema de arquivos na maioria dos casos. Deve ser usado apenas para interoperabilidade/intercâmbio com sistemas Microsoft Windows (note a ênfase no apenas).
More extensive information on filesystems can be found in the community maintained Filesystem article.
Criando um sistema de arquivos em uma partição
Please make sure to emerge the relevant user space utilities package for the chosen filesystem before rebooting. There will be a reminder to do so near the end of the installation process.
Para criar um sistema de arquivos em uma partição ou volume, há utilitários disponíveis para o usuário para cada possível sistema de arquivos. Clique no nome do sistema de arquivo na tabela abaixo para informações adicionais para cada sistema de arquivo:
| Sistema de arquivo | Comando para criação | Disponível no CD mínimo? | Pacote |
|---|---|---|---|
| btrfs | mkfs.btrfs | Sim | sys-fs/btrfs-progs |
| ext4 | mkfs.ext4 | Sim | sys-fs/e2fsprogs |
| f2fs | mkfs.f2fs | Sim | sys-fs/f2fs-tools |
| jfs | mkfs.jfs | Sim | sys-fs/jfsutils |
| reiserfs | mkfs.reiserfs | Sim | sys-fs/reiserfsprogs |
| xfs | mkfs.xfs | Sim | sys-fs/xfsprogs |
| vfat | mkfs.vfat | Sim | sys-fs/dosfstools |
| NTFS | mkfs.ntfs | Sim | sys-fs/ntfs3g |
The handbook recommends new partitions as part of the installation process, but it is important to note running any mkfs command will erase any data contained within the partition. When necessary, ensure any data that exists within is appropriately backed up before creating a few filesystem.
Por exemplo, para ter a partição root (/dev/sda3) em ext4 como usado no exemplo de estrutura de partições, o seguintes comandos seriam usados:
root #mkfs.ext4 /dev/sda3EFI system partition filesystem
The EFI system partition () must be formatted as FAT32:
Legacy BIOS boot partition filesystem
Systems booting via legacy BIOS with a MBR/DOS disklabel can use any filesystem format supported by the bootloader.
For example, to format with XFS:
root #mkfs.xfs Small ext4 partitions
Se usar o ext4 em uma partição pequena (menor que 8GB), então o sistema de arquivos deve ser criado com opções adequadas para reservar inodes suficientes. Isso pode ser resolvido usando um dos comandos a seguir, respectivamente:
root #mkfs.ext4 -T small /dev/<dispositivo>Isso normalmente irá quadruplicar o número de inodes de um dado sistema de arquivos já que o número de "bytes por inode" é reduzido de um para cada 16kB para um para cada 4kB.
Ativando a partição de swap
mkswap é o comando que é utilizado para inicializar as partições de swap:
root #mkswap /dev/sda2Para ativar a partição de swap, use swapon:
root #swapon /dev/sda2This 'activation' step is only necessary because the swap partition is newly created within the live environment. Once the system has been rebooted, as long as the swap partition is properly defined within fstab or other mount mechanism, swap space will activate automatically.
Montando a partição root
Installations which were previously started, but did not finish the installation process can resume the installation from this point in the handbook. Use this link as the permalink: Resumed installations start here.
Usuários que estiverem usando uma media de instalação não-Gentoo vão precisar criar os pontos de montagem com o comando:
root #mkdir --parents /mnt/gentooroot #mkdir --parents /mnt/gentooFor EFI installs only, the ESP should be mounted under the root partition location:
root #mkdir --parents /mnt/gentooContinue creating additional mount points necessary for any additional (custom) partition(s) created during previous steps by using the mkdir command.
Agora que as partições foram inicializadas e contém um sistema de arquivos, é hora de montar essas partições. Use o comando mount, mas não se esqueça de criar os diretórios de montagem necessários para cada partição criada. Como exemplo montaremos as partições root :
Mount the root partition:
root #mount /dev/sda3 /mnt/gentooContinue mounting additional (custom) partitions as necessary using the mount command.
Se o /tmp/ precisar ficar em uma partição separada, certifique-se de alterar suas permissões depois de montar:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmpMais tarde nestas instruções o sistema de arquivos proc (uma interface virtual com o kernel) e também outros pseudo sistemas de arquivos serão montados. Mas antes nós instalamos os arquivos de instalação do Gentoo.