15. Управление хранилищем и дисками в Ubuntu Server: простое руководство

Введение

Управление хранилищем и дисками в Ubuntu Server — важнейший навык для администраторов, особенно в динамических средах, таких как облачные платформы (AWS, Azure, Google Cloud) или платформы виртуализации (VMware, Hyper-V, Proxmox). Такие задачи, как расширение системных дисков, инициализация дисков данных или оптимизация конфигураций хранилища, встречаются часто. Хотя средства автоматизации часто упрощают эти процессы, твёрдое понимание лежащих в их основе шагов необходимо для эффективного устранения неполадок и ручного вмешательства.

В этом руководстве мы рассмотрим управление хранилищем и дисками в Ubuntu Server, включая типы файловых систем, разбиение на разделы, форматирование и оптимизацию дисков. Благодаря практическим примерам, адаптированным как для физических, так и для виртуализованных сред, это руководство даст вам знания для эффективного решения задач управления хранилищем.

Предыдущие статьи:

01. Введение в Ubuntu Server – SysOSX: AI & Cloud

02. Как настроить первый сервер Ubuntu: руководство для начинающих – SysOSX: AI & Cloud

03. Освоение командной строки Linux для Ubuntu Server – SysOSX: AI & Cloud

04. Управление пользователями и разрешениями в Ubuntu Server: подробное руководство – SysOSX: AI & Cloud

05. Основы сетей для Ubuntu Server: подробное руководство – SysOSX: AI & Cloud

06. Установка программного обеспечения в Ubuntu Server и управление им: полное руководство – SysOSX: AI & Cloud

07. Установка исправлений и обновление Ubuntu Server: подробное руководство – SysOSX: AI & Cloud

08. Защита сервера Ubuntu: практические шаги по усилению защиты – SysOSX: AI & Cloud

09. Аудит и ведение журналов сервера Ubuntu

10. Инструменты мониторинга системы для Ubuntu Server: подробное руководство – SysOSX: AI & Cloud

11. Централизованное ведение журналов для сервера Ubuntu: обязательное руководство – SysOSX: AI & Cloud

12. Аудит и соответствие требованиям для Ubuntu Server: рекомендации – SysOSX: AI & Cloud

13. Настройка сервера Ubuntu для хостинга и веб-приложений: полное руководство – SysOSX: AI & Cloud

14. Размещение нескольких сайтов на одном сервере Ubuntu: полезные советы – SysOSX: AI & Cloud

Типы файловых систем

Файловая система определяет, как данные хранятся на диске и как к ним осуществляется доступ. Выбор правильной файловой системы важен для производительности, надёжности и совместимости. Ниже приведены наиболее распространённые файловые системы для серверов Ubuntu:

Распространённые файловые системы для Ubuntu

1. Ext4 (четвёртая расширенная файловая система)
   • Файловая система по умолчанию для серверов Ubuntu.
   • Обеспечивает журналирование, поддержку больших файлов и отличную производительность.
   • Идеально подходит для рабочих нагрузок общего назначения.
   • Команда форматирования: sudo mkfs.ext4 /dev/sdX1
2. XFS
   • Высокопроизводительная журналируемая файловая система, предназначенная для больших файлов и высоких нагрузок ввода-вывода.
   • Широко используется в корпоративных и облачных средах.
   • Команда форматирования: sudo mkfs.xfs /dev/sdX1
3. Btrfs (файловая система B-Tree)
   • Продвинутая файловая система с поддержкой снимков, сжатия данных и возможностей RAID.
   • Подходит для сложных рабочих нагрузок и сред, требующих частого резервного копирования.
4. NTFS
   • Используется в основном для совместимости со средами Windows.
   • Полезна для систем с двойной загрузкой или дисков, совместно используемых Linux и Windows.
5. FAT32 и exFAT
   • Лёгкие файловые системы, используемые для съёмных накопителей и кроссплатформенной совместимости.

Выбор подходящей файловой системы

• Ext4: Рабочие нагрузки общего назначения.
• XFS: Высокопроизводительные рабочие нагрузки в корпоративных или облачных средах.
• Btrfs: Расширенные функции, такие как снимки и сжатие.
• NTFS/FAT32: Кроссплатформенная совместимость.

Разбиение дисков на разделы в Ubuntu Server

Разбиение на разделы делит физический диск на логические секции, обеспечивая лучшую организацию данных и управление ими. Это особенно полезно для разделения системных файлов, резервных копий и данных приложений.

Шаги по разбиению диска на разделы в Ubuntu Server

• Определите диск:
  Используйте команду lsblk  чтобы вывести список всех доступных дисков и их разделов: lsblk

• Создайте раздел:
  Используйте fdisk или parted чтобы создать новый раздел. Пример использования fdisk: sudo fdisk /dev/sdX
  • Нажмите n чтобы создать новый раздел.
  • Укажите размер и тип раздела.
  • Нажмите w чтобы записать изменения на диск.
• Проверьте раздел:
  Запустите lsblk  ещё раз, чтобы убедиться, что новый раздел создан.

Форматирование дисков данных в Ubuntu Server

Форматирование подготавливает раздел к использованию путём создания файловой системы.

Шаги по форматированию диска данных в Ubuntu Server

• Установите необходимые инструменты:
  Убедитесь, что утилита mkfs  установлена (входит по умолчанию в большинство дистрибутивов).
• Отформатируйте раздел:
  Используйте команду mkfs чтобы отформатировать раздел. Пример: sudo mkfs.ext4 /dev/sdX1
• Создайте точку монтирования:
  Важное примечание: В облачных средах избегайте использования /mnt в качестве точки монтирования. Каталог /mnt часто зарезервирован для временных дисков на облачных платформах (таких как Azure или AWS), которые могут быть очищены при перезагрузке или обновлении системы. Вместо этого используйте собственный каталог, например /data или /storage. Пример:

sudo mkdir /data

• Смонтируйте раздел:
  Смонтируйте отформатированный раздел в только что созданный каталог:

sudo mount /dev/sdX1 /data

• Сохраните монтирование:
  Чтобы раздел монтировался автоматически при загрузке, добавьте его в файл /etc/fstab:

echo '/dev/sdX1 /data ext4 defaults 0 2' | sudo tee -a /etc/fstab  

Сохранение монтирования: использование UUID в облачных средах

Чтобы раздел монтировался автоматически при загрузке, необходимо добавить его в файл /etc/fstab. Однако в облачных средах рекомендуется использовать UUID (универсальный уникальный идентификатор) для монтирования дисков вместо прямой ссылки на имя устройства (например, /dev/sdX1). Имена устройств могут измениться после перезагрузки системы, особенно в виртуализованных или облачных средах, что может привести к сбоям монтирования. Использование UUID обеспечивает последовательное и надёжное монтирование.

Шаги по сохранению монтирования с помощью UUID

• Найдите UUID раздела:
  Используйте команду blkid чтобы получить UUID раздела:

sudo blkid

• Пример вывода:

/dev/sdX1: UUID="123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000" TYPE="ext4"

• Отредактируйте файл /etc/fstab:
  Добавьте в файл /etc/fstab запись с использованием UUID вместо имени устройства.
  Пример: echo 'UUID=123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000 /data ext4 defaults 0 2' | sudo tee -a /etc/fstab
• Проверьте конфигурацию:
  Проверьте конфигурацию, размонтировав раздел и смонтировав его снова с помощью команды mount -a:

sudo umount /data  
sudo mount -a  

• Перезагрузите и подтвердите:
  Перезагрузите систему, чтобы убедиться, что диск правильно монтируется при запуске: sudo reboot

Зачем использовать UUID в облачных средах?

• Последовательность: Имена устройств, такие как /dev/sdX, могут измениться после перезагрузки из-за динамического перечисления устройств на облачных платформах.
• Надёжность: UUID уникальны для каждого раздела и остаются постоянными, что обеспечивает надёжное монтирование.
• Рекомендация: Облачные провайдеры, такие как AWS, Azure и Google Cloud, рекомендуют использовать UUID или метки для монтирования дисков в производственных средах.

Облачные сценарии и сценарии виртуализации: расширение и инициализация дисков

Сценарий 1: расширение системного диска

На облачных платформах, таких как AWS, Azure или Google Cloud, системные диски можно расширять с физического уровня. Многие платформы автоматически обнаруживают системный диск и расширяют его. Однако для изменения размера файловой системы, чтобы использовать новое пространство, может потребоваться ручное вмешательство.

Шаги по расширению системного диска в Ubuntu Server:

1. Проверьте дисковое пространство:
   Проверьте расширенное дисковое пространство с помощью lsblk: lsblk
2. Измените размер файловой системы:
   Используйте resize2fs  для файловых систем Ext4: sudo resize2fs /dev/sdX1

Сценарий 2: инициализация диска данных, см. предыдущий раздел

Мониторинг и оптимизация использования диска

Мониторинг использования диска

1. Проверьте использование дискового пространства:
   Используйте команду df, чтобы отобразить использование дискового пространства: df -h
2. Проанализируйте использование каталогов:
   Используйте команду du, чтобы проверить размер определённых каталогов: du -sh /var/log
3. Расширенный мониторинг:
   Установите ncdu для интерактивного анализа использования диска:

sudo apt install ncdu 
ncdu /

Оптимизация использования диска

• Удалите временные файлы:

sudo apt-get autoclean  
sudo apt-get clean  
sudo apt-get autoremove  

• Поиск больших файлов, занимающих дисковое пространство
  Находите большие файлы с помощью find команды:

sudo find / -type f -size +100M

Источники

• Документация по управлению дисками в Ubuntu
• Инструменты мониторинга SMART
• Руководство по настройке Logrotate

В следующей статье мы погрузимся в настройку сервера баз данных на серверах Ubuntu. Вы узнаете, как:

• Установите и настройте MySQL или MariaDB для своих приложений.
• Защитите сервер баз данных, чтобы обезопасить конфиденциальные данные.
• Оптимизируйте производительность базы данных для производственных сред.

Развёртываете ли вы базы данных в облаке или локально, это руководство предоставит практические рекомендации, которые помогут вам эффективно управлять инфраструктурой баз данных.

Не пропустите — следите за новостями!