Explicación del sistema de archivos Linux: carga de arranque, particionamiento del disco, BIOS, UEFI y tipos de sistema de archivos


La mayoría de nosotros conoce poco el concepto de carga de arranque, partición de disco, tabla de particiones, BIOS, UEFI, tipos de sistema de archivos, etc. Nos encontramos con esta terminología muy a menudo, pero rara vez nos tomamos la molestia de conocerlos y su significado en detalle. Este artículo en un esfuerzo por llenar este vacío de la manera más fácil posible.

Tabla de particiones

Una de las primeras decisiones que encontramos al instalar una distribución de Linux es la partición de su disco, el sistema de archivos a usar, implementar el cifrado de seguridad que varía con el cambio en la arquitectura y la plataforma. INTEL , una de las arquitecturas más utilizadas, está experimentando algunos cambios y es importante comprender estos cambios que, por otro lado, requieren conocimiento del proceso de arranque.

Muchos desarrolladores ejecutan Windows y Linux en la misma máquina, lo que puede ser una cuestión de preferencia o necesidad. La mayoría de los cargadores de arranque actuales son lo suficientemente inteligentes como para reconocer cualquier número de sistema operativo en la misma caja y proporcionar un menú para arrancar en el preferido. Otra forma de lograr el mismo objetivo es utilizar la virtualización con Xen , QEMU , KVM o cualquier otra herramienta de visualización preferida.

BIOS Vs UEFI

Si mal no recuerdo, hasta finales de los 90, el BIOS, que significa Entrada básica / Sistema de salida , era la única forma de iniciar un sistema Intel. El BIOS contiene la información de partición en un área especial llamada Registro de arranque maestro ( MBR ), de modo que el código adicional se almacena en el primer sector de cada partición que puede arrancar.

A finales de los 90 , la intervención de Microsoft con Intel dio como resultado la Interfaz de firmware extensible universal ( UEFI ) cuyo propósito inicial era arrancar de forma segura. Este mecanismo de arranque resultó ser un desafío para los rootkits, especialmente los que se adjuntan con los sectores de arranque y eran difíciles de detectar con BIOS.

Arrancar con BIOS

Arrancar con BIOS requiere colocar los códigos de arranque o la secuencia de arranque en MBR que se coloca en el primer sector del disco de arranque. En caso de que haya más de un sistema operativo instalado, el cargador de arranque instalado se reemplaza por un cargador de arranque común que coloca los códigos de arranque en cada disco de arranque durante la instalación y actualización automáticamente, lo que significa que el usuario tiene la opción de arrancar en cualquiera de los sistemas operativos instalados.

Sin embargo, se ve, especialmente en Windows, que un cargador de arranque que no sea de Windows no actualizará el sistema, especialmente ciertos programas, a saber, IE , pero nuevamente no hay una regla estricta ni está documentada en ningún lugar. .

Arrancar con UEFI

UEFI es la última tecnología de arranque desarrollada en estrecha colaboración de Microsoft con Intel. UEFI requiere que el firmware que se cargue esté firmado digitalmente, una forma de evitar que los rootkits se adjunten a la partición de arranque. Sin embargo, el problema al arrancar Linux con UEFI es complejo. Arrancar Linux en UEFI requiere que las claves utilizadas se hagan públicas bajo GPL, lo que va en contra del protocolo Linux.

Sin embargo, todavía es posible instalar Linux en la especificación UEFI deshabilitando " Arranque seguro " y habilitando " Arranque heredado ". Los códigos de arranque en UEFI se colocan en subdirectorios de /EFI , una partición especial en el primer sector del disco.

Tipos de sistemas de archivos Linux

Una distribución de Linux estándar ofrece la opción de particionar el disco con los formatos de archivo que se enumeran a continuación, cada uno de los cuales tiene un significado especial asociado.

  1. ext2
  2. ext3
  3. ext4
  4. jfs
  5. ReiserFS
  6. XFS
  7. Btrfs

Se trata de la versión progresiva de Sistema de archivos extendido ( ext ), que se desarrolló principalmente para MINIX . La segunda versión extendida ( ext2 ) fue una versión mejorada. Ext3 agregó una mejora del rendimiento. Ext4 supuso una mejora del rendimiento además de proporcionar funciones adicionales.

IBM desarrolló el sistema de archivos con registro ( JFS ) para AIX UNIX, que se utilizó como alternativa al sistema ext. JFS es una alternativa a ext4 actualmente y se usa donde se requiere estabilidad con el uso de muy pocos recursos. Cuando la potencia de la CPU es limitada, JFS resulta útil.

Se introdujo como una alternativa a ext3 con un rendimiento mejorado y funciones avanzadas. Hubo un momento en el que el formato de archivo predeterminado de SuSE Linux era ReiserFS , pero luego Reiser cerró y SuSe no tuvo otra opción que volver a ext3 . ReiserFS admite la extensión del sistema de archivos de forma dinámica, que era una característica relativamente avanzada, pero el sistema de archivos carecía de cierta área de rendimiento.

XFS era un JFS de alta velocidad que tenía como objetivo el procesamiento de E/S en paralelo. La NASA todavía usa este sistema de archivos en su servidor de almacenamiento de más de 300 terabytes.

El B-Tree File System ( Btrfs ) se enfoca en la tolerancia a fallas, administración divertida, sistema de reparación, configuración de almacenamiento grande y todavía está en desarrollo. Btrfs no se recomienda para el sistema de producción.

El sistema de archivos en clúster no es necesario para el arranque, pero es más adecuado para entornos compartidos desde el punto de vista del almacenamiento.

Hay muchos formatos de archivo que no están disponibles en Linux, pero son utilizados por otros sistemas operativos. A saber, NTFS de Microsoft, HFS de Apple/Mac os, etc. La mayoría de estos se pueden usar en Linux montándolos con ciertas herramientas como ntfs-3g para montar el sistema de archivos NTFS, pero no se prefiere en Linux.

Formato de archivo Unix

Hay ciertos formatos de archivo que se utilizan ampliamente en Linux, pero no se prefieren en Linux, especialmente para instalar el sistema raíz de Linux. por ejemplo, UFS de BSD .

Ext4 es el sistema de archivos Linux preferido y más utilizado. En algunos casos especiales, se utilizan XFS y ReiserFS . Btrfs todavía se usa en un entorno experimental.

Partición de disco

La primera etapa es el particionamiento del disco. Al realizar la partición, debemos tener en cuenta los siguientes puntos.

  1. Partition keeping backup and recovery in mind.
  2. Space limitation mark in partition.
  3. Disk management – Administrative Function.

Gestión de volúmenes lógicos

LVM es una partición compleja que se utiliza en la instalación de almacenamiento grande. La estructura LVM se superpone a la partición real del disco físico.

Swap se utiliza para la paginación de memoria en Linux, especialmente durante la hibernación del sistema. La etapa actual del sistema se escribe en Swap cuando el sistema está en pausa ( Hibernar ) en un momento determinado.

Un sistema que nunca entrará en hibernación necesita un espacio de intercambio igual al tamaño de su RAM .

Cifrado

La última etapa es el cifrado que garantiza la seguridad de los datos. El cifrado puede realizarse tanto a nivel de disco como de directorio. En el cifrado de disco, todo el disco está cifrado y puede requerir algún tipo de códigos especiales para descifrarlo.

Sin embargo, es un tema complejo. El código de descifrado no puede permanecer en el mismo disco sometido a cifrado, por lo tanto, necesitamos cierto hardware especial o dejar que la placa base lo haga.

El cifrado del disco es relativamente fácil de lograr y menos complejo. En este caso, el código de descifrado permanece en el mismo disco, en algún lugar de un directorio diferente.

El cifrado de disco es necesario en la creación de servidores y puede ser un problema legal según la ubicación geográfica en la que lo esté implementando.

En este artículo, intentamos arrojar luces sobre Administración del sistema de archivos así como sobre la administración del disco de una manera mucho más profunda. Eso es todo por ahora. Estaré aquí de nuevo con otro artículo interesante que vale la pena conocer. Hasta entonces Esté atento y conectado a Tecmint y no olvide brindarnos sus valiosos comentarios en la sección de comentarios a continuación.