Створення зручної для використання структурисховища
Тому потрібно якимось чином зробити неструктурований жорсткий диск зручнішим у використанні. У наступних розділах розповідається про деякі підходи до вирішення цього завдання.
Перше, із чим часто стикається системний адміністратор — з тим, що розмір жорсткого диска набагато більший, ніж потрібно для завдання. Тому багато операційних систем здатні розбивати простір жорсткого диска на розділи .
Оскільки розділи відокремлені один від одного, вони можуть займати простір різного об'єму, при цьому простір одного розділу ніяк не може вплинути на простір, зайнятий іншими розділами. Наприклад, розділ, що містить файли операційної системи, не торкнеться, навіть якщо на розділі з файлами користувача зовсім не залишиться місця. Операційна система, як і раніше, матиме вільний простір для внутрішнього використання.
Хоча це трохи спрощене уявлення, розділи можна як подібність окремих дисків. Насправді у деяких операційних системах розділи навіть називаються «дисками». Однак це не зовсім правильно, тому нам потрібно вивчити розділи докладніше.
Розділи характеризуються такими атрибутами:
поле «тип розділу»
Ці атрибути докладно розглядаються в наступних розділах.
Геометрія розділу визначає його фізичне розташування диску. Геометрія може задаватися як номер циліндра, головки та сектора початку та кінця розділу, хоча найчастіше для розділів задається тільки початковий та кінцевий циліндр. При цьому розмір розділу визначається як обсяг сховища між початковим та кінцевим циліндрами.
Тип розділу визначає взаємозв'язок розділу з іншими розділами диска. Розділи бувають трьох різних типів:
Ці типи описуються нижче.
Основні розділи - це розділи, що займають одне з чотирьох місць, відведених для основних розділів у таблиці розбиття диска.
Додаткові розділи були вигадані для випадків, коли на диску потрібно створити більше чотирьох розділів. Додатковий розділ може містити інші розділи, що кардинально збільшує число розділів, які можна створити на одному диску. Введення додаткових розділів було обґрунтовано постійним збільшенням ємності нових дисків.
Логічні розділи - це розділи, що містяться всередині додаткового розділу, з точки зору використання вони нічим не відрізняються від основних розділів.
Кожен розділ має поле «тип», в якому міститься код, який показує, як використовувати розділ. Поле тип може визначати або не визначати операційну систему комп'ютера, але воно повинно визначати, як зберігаються дані в розділі. Наступний розділ містить додаткову інформацію про це.
Навіть якщо ми виберемо відповідний пристрій зберігання, правильно його налаштуємо та розіб'ємо на розділи, ми все одно не зможе легко зберігати та отримувати інформацію – нам бракує способу структурування та організації цієї інформації. Нам потрібно те, що називається файловою системою.
Поняття файлової системи є настільки фундаментальним у сфері пристроїв зберігання, що середній користувач комп'ютера часто навіть не відрізняє ці поняття. Проте адміністратор не може дозволити собі ігнорувати файлові системи та їх вплив на повсякденну роботу.
Файлова система - це спосіб представлення даних на пристрої зберігання. Файлові системи зазвичай пропонують такі можливості:
Файлове сховище даних
Деревоподібна структура каталогів (іноді вони називаються "папками")
Контроль часустворення, звернення та зміни файлів
Певний рівень контролю доступу, дозволеного для заданого файлу
Деяке поняття володіння файлом
Облік зайнятого місця
Весь набір цих можливостей пропонують не всі файлові системи. Наприклад, у файловій системі, розробленої для однокористувацької операційної системи, цілком може застосовуватися спрощений підхід до управління доступом і також може бути відсутнім контроль володіння файлом.
Тут важливо відзначити, що файлова система значною мірою визначає характер вашої щоденної роботи. Якщо файлова система, що використовується у вашій організації, добре підходить функціональним вимогам організації, це означає, що файлова система не тільки вирішує ваше завдання, але й дозволяє вам швидше і ефективніше її обслуговувати.
З огляду на це, перелічені можливості розглядаються в наступних розділах більш докладно.
Хоча файлові системи, що використовують метафору файлу для зберігання даних, настільки універсальні, що їх можна вважати даністю, є деякі аспекти, на які слід звернути увагу.
По-перше, потрібно враховувати обмеження імен файлів. Наприклад, які символи можна використовувати в імені файлу? Яка максимальна довжина імені файлу? Ці питання важливі, оскільки вони визначають, які імена файлів можна використовувати, а які не можна. У старих операційних системах із більш примітивними файловими системами допускалися лише алфавітно-цифрові символи (виключно у верхньому регістрі) і лише традиційні імена у стилі 8.3 (це означає, що для імені файлів відводиться вісім символів, а для подальшого розширення – три).
Хоча у файлових системах перших операційних систем не було поняття каталогів, всі файлові, що широко використовуються сьогодніСистеми підтримують каталоги. Самі каталоги зазвичай реалізуються як файли, тобто ніяких особливих утиліт для роботи з ними не потрібно.
Більше того, оскільки каталоги подібні до файлів і каталоги можуть містити файли, каталоги можуть містити інші каталоги, що дозволяє створювати багаторівневе дерево каталогів. Це дуже потужна концепція, з якою мають бути добре знайомі всі системні адміністратори. Використовуючи багаторівневі каталоги, ви можете спростити керування файлами для себе та своїх користувачів.
У більшості файлових систем ведеться облік часу створення файлу, а деякі враховують час звернення та зміни. Крім того, що дозволяє визначити, коли файл був створений, відкритий або змінений, ці дати дуже важливі для правильної роботи резервного копіювання з збільшенням.
Керування доступом — це область, де файлові системи відрізняються кардинально. Деякі файлові системи взагалі не мають чітко визначеної моделі керування доступом, тоді як інші набагато складніші. Говорячи загалом, у більшості сучасних файлових систем модель управління доступом включає два компоненти:
Список дозволених дій
Під ідентифікацією користувача розуміється, що файлова система (і операційна система, що управляє) повинна спочатку однозначно ідентифікувати окремих користувачів. Це дозволяє повністю відстежувати всі операції на рівні файлової системи. Крім цього часто буває корисно створювати спеціальні набори користувачів або групи. Групи найчастіше використовуються в організаціях, де користувачі можуть бути учасниками одного або кількох проектів. Деякі файлові системи також підтримують створення універсальних ідентифікаторів, які можуть призначатися одному абокільком користувачам.
Крім цього, у файловій системі має бути передбачена можливість вести перелік дій, дозволених (або заборонених) для кожного файлу. Найчастіше відстежуються такі дії:
У різних файлових системах до цього списку можуть бути додані інші дії, наприклад видалення або навіть внесення змін до списку керування доступом до файлу.
У житті системного адміністратора є вічна істина — вільного місця не буває багато, а якщо його сьогодні багато, то це не надовго. Тому системний адміністратор повинен принаймні мати можливість швидко визначити обсяг вільного місця в кожній файловій системі. Крім цього, файлові системи, здатні чітко ідентифікувати користувача, часто надають можливість дізнатися, який обсяг простору займає конкретний користувач.
Ця можливість вкрай важлива у великих оточеннях з безліччю користувачів, оскільки, на жаль, правило 80/20 часто стосується простору на диску — 20 відсотків ваших користувачів займатимуть 80 відсотків дискового простору. Якщо ви зможете легко визначити, які користувачі становлять ці 20 відсотків, ви зможете ефективно управляти ресурсами сховища.
Розвиваючи це, деякі файлові системи пропонують можливість лише на рівні користувачів обмежувати обсяг диска, що вони можуть займати (такі обмеження часто називаються дисковими квотами ). У різних файлових системах можуть бути свої особливості, але в загальному випадку кожному користувачеві приділяється певний обсяг диска, який він може використовувати. Крім цього, файлові системи мають інші відмінності. Деякі файлові системи дозволяють користувачеві перевищити свою квоту лише один раз, тоді як в інших є періодввічливості», протягом якого починає діяти велика квота.
Багато системних адміністраторів мало замислюються про те, як сховище, створюване ними сьогодні, використовуватиметься завтра. Однак, якщо ви подумаєте про це, перш ніж надасте сховище користувачам, вам не доведеться докладати багато непотрібних зусиль.
Головне, що можуть зробити системні адміністратори — використовуючи каталоги та підкаталоги, створити зрозумілу структуру сховища. Цей підхід дає кілька переваг:
велику гнучкість у майбутньому.
Якщо ваше сховище підпорядковується будь-якій структурі, воно набагато легше сприймається. Наприклад, розглянемо велику систему із безліччю користувачів. Замість того, щоб розмістити каталоги всіх користувачів в одному великому каталозі, можливо, варто використовувати підкаталоги, що відображають структуру вашої організації. Таким чином, каталоги людей, які працюють у бухгалтерії, будуть знаходитися в каталозі accounting, каталоги працівників інженерного відділу - в каталозі engineering і т.д.
Перевага такого підходу полягає в тому, що він полегшує щоденний контроль за використанням сховища (і потребами користувачів) для кожного відділу вашої організації. Отримати перелік файлів, які використовуються співробітниками відділу кадрів, стає дуже просто. Також просто створити резервну копію всіх файлів юридичного відділу.
Правильно обрана структура збільшує гнучкість. Протягом попереднього прикладу припустимо на секунду, що інженерний відділ повинен розпочати виконання кількох нових великих проектів. Тому найближчим часом на роботу буде прийнято багато нових інженерів. Однак наявного сьогодні у сховищі вільного місця буде недостатньо, коли відбудеться заплановане розширенняінженерного відділу.
Але так файли всіх співробітників інженерного відділу зберігаються в каталозі engineering, рішення буде простим:
Придбати додаткове сховище, необхідне для роботи інженерного відділу
Зробити повну копію вмісту каталогу engineering
Відновити копію у новому сховищі
Поміняти ім'я каталогу engineering в оригінальному сховищі на щось на зразок engineering-archive (перед тим, як видалити його повністю після місяця успішної роботи з новою конфігурацією)
Внести необхідні зміни, щоб усі співробітники інженерного відділу могли звертатися до своїх файлів у новому сховищі.
Звичайно, такий підхід має й недоліки. Наприклад, якщо співробітники часто переходять з відділу до відділу, вам повинні якимось чином повідомляти про такі переміщення, і ви повинні змінювати структуру каталогів відповідно. В іншому випадку вона перестане бути актуальною, що у довгостроковій перспективі не спростить роботу, а ускладнить її.
Коли пристрій зберігання розбитий на розділи і в розділах створено файлову систему, це сховище готове до використання.
Для деяких операційних систем це дійсно так: як тільки операційна система виявляє новий пристрій зберігання, системний адміністратор може його відформатувати, і він стає доступним без будь-яких додаткових зусиль.
В інших операційних системах потрібний ще один крок. Цей крок, який часто називають монтуванням, вказує операційній системі, як можна звертатися до сховища. Монтування сховища зазвичай виконується за допомогою спеціальної допоміжної програми або команди, при цьому необхідно, щоб пристрій зберігання (і можливо, розділ) було визначено явно.