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Systèmes de fichiers et périphériques
Prérequis et objectifs
1. Prérequis
Les connaissances nécessaires à la certification LPIC-1 :
Notions de base sur les périphériques, partitions et systèmes de fichiers.
Édition de fichiers.
Commandes de gestion de répertoires et de fichiers.
2. Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous serez en mesure de :
Déterminer les caractéristiques des différents types de systèmes de fichiers Linux.
Créer et gérer les systèmes de fichiers Linux.
Configurer et gérer l’espace de swap.
Administrer le système de fichiers global Linux et superviser les périphériques SMART.
Configurer et administrer l’automontage de systèmes de fichiers de périphériques ou via le réseau.
Créer des systèmes de fichiers pour les CD-ROM et autres périphériques.
Connaître les caractéristiques des systèmes de fichiers chiffrés.
Système de fichiers et périphériques
Ce sujet est divisé en trois parties de poids différents.
1. Administration du système de fichiers Linux
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Poids |
4 |
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Objectifs |
Configurer et gérer le système de fichiers standard Linux, en combinant le montage de plusieurs systèmes de fichiers de types différents. |
a. Compétences principales
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Configuration par le fichier fstab.
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Outils de gestion de l’espace de swap.
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Identification et montage des systèmes de fichiers par leur UUID.
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Compréhension des unités de montage de systemd.
b. Éléments mis en œuvre
-
/etc/fstab
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/etc/mtab
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/proc/mounts
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mount
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umount
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blkid
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sync
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swapon
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swapoff
2. Maintenance du système de fichiers Linux
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Poids |
3 |
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Objectifs |
Administrer le système de fichiers Linux avec les outils système pour gérer les types de systèmes de fichiers standards et superviser les périphériques SMART. |
a. Compétences principales
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Outils de gestion des systèmes de fichiers de type ext2, ext3 et ext4.
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Outils pour la gestion de base des systèmes de fichiers de type Btrfs, y compris les sous-volumes et les snapshots.
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Outils de gestion des systèmes de fichiers de type XFS.
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Connaissance des principes généraux des systèmes de fichiers de type ZFS.
b. Éléments mis en œuvre
-
mkfs (mkfs.*)
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mkswap
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fsck (fsck.*)
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tune2fs, dumpe2fs...
Administration du système de fichiers Linux
Pour stocker des fichiers et les mettre à disposition des applications, le système Linux utilise une arborescence globale, organisée en répertoires qui peuvent contenir d’autres répertoires et/ou des fichiers.
Les applications peuvent accéder à l’ensemble des fichiers du système de fichiers Linux, sous réserve du contrôle d’accès, sans avoir à connaître l’organisation physique du stockage de ces fichiers (sur un ou plusieurs disques durs, une ou plusieurs partitions de disques, des volumes logiques, sur la machine locale ou une machine distante, etc.).
L’administrateur configure l’organisation de l’arborescence globale du système de fichiers Linux, en utilisant un ou plusieurs systèmes de fichiers pour constituer cette arborescence.
Certains espaces de stockage sont en permanence accessibles à travers l’arborescence, d’autres sont amovibles et peuvent être rendus accessibles dynamiquement, par une commande du système ou de façon automatique (automontage).
Il est possible d’inclure dans l’arborescence globale du système de fichiers Linux des espaces de stockage se trouvant sur d’autres systèmes.
D’autre part, une partie de l’espace physique de stockage des informations doit être réservée pour les opérations de swap de la mémoire vive.
Le sujet 203.1 a pour objectif de s’assurer que le candidat a la maîtrise des opérations de configuration et de gestion du système de fichiers Linux, en combinant des systèmes de fichiers de types différents, permanents ou amovibles, éventuellement chiffrés, ainsi que de la gestion du swap.
1. Composants du système de fichiers Linux
L’arborescence du système de fichiers Linux a un répertoire de départ, le répertoire racine (root), noté /. Elle est constituée d’un ou plusieurs systèmes de fichiers autonomes, chacun monté sur un des répertoires de l’arborescence.
Un système de fichiers permet de structurer un espace de stockage, sous forme de fichiers et de répertoires. Cette organisation interne à l’espace de stockage est rendue accessible...
Maintenance des systèmes de fichiers Linux
Les principaux systèmes de fichiers constituant l’arborescence globale du système de fichiers Linux sont le plus souvent créés à l’installation du système. Cependant, l’administrateur est souvent amené à en définir de nouveaux, suite à des ajouts de matériel ou à de nouvelles ressources partagées sur le réseau. Il doit sélectionner le type du système de fichiers, selon les diverses contraintes d’exploitation et les objectifs d’utilisation (performance, souplesse d’évolution, fiabilité, taille maximale des données à gérer, type de matériel, quantité de mémoire vive, etc.).
D’autre part, l’administrateur doit surveiller l’état des ressources de stockage et optimiser leur paramétrage en fonction des statistiques générales d’utilisation.
Il dispose pour cela de nombreuses commandes, certaines génériques, et d’autres spécifiques au type de système de fichiers.
1. Création et contrôle des systèmes de fichiers
La commande mkfs permet de créer un système de fichiers en spécifiant son type. Il s’agit d’une commande générique qui appelle différentes commandes en fonction du type de système de fichiers spécifié.
La commande fsck est également une commande générique qui permet de vérifier un système de fichiers physique de tout type, à condition qu’il soit démonté. Elle est exécutée automatiquement au démarrage du système, pour tous les systèmes de fichiers déclarés dans /etc/fstab (ou par une unité de montage système) avec l’option de vérification activée.
a. Création d’un système de fichiers : mkfs
La création de système de fichiers se fait avec la commande mkfs.
Syntaxe
mkfs [ -t type ] [ OptionsFS ] FicSpecial [ nbBlocs ] Paramètres principaux
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-t type |
Type de système de fichiers à créer. |
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OptionsFS |
Options de création, spécifiques du type de système de fichiers. |
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FicSpecial |
Espace de stockage dans... |
Création et configuration de systèmes de fichiers optionnels
Des systèmes de fichiers sur support amovible ou gérés par des serveurs distants peuvent être configurés et gérés par les systèmes Linux.
1. Service d’automontage
Comme nous l’avons vu, le montage d’un système de fichiers peut être configuré pour s’effectuer au démarrage du système. Cependant, certaines catégories de systèmes de fichiers peuvent difficilement être montées systématiquement, en particulier :
-
Systèmes de fichiers sur support amovible
C’est le cas des CD-ROM, clés USB et autres supports physiques qui ne sont pas forcément présents au démarrage du système, ou qui peuvent être changés pendant l’activité.
-
Systèmes de fichiers réseau
Ces systèmes de fichiers, gérés par des systèmes distants, ne sont pas forcément accessibles au démarrage du système, et leur inaccessibilité pourrait empêcher un démarrage correct en cas de configuration en montage initial.
Pour ces catégories de systèmes de fichiers, il faut utiliser une autre méthode pour les rendre accessibles aux applications. On peut recourir à la commande mount, mais elle est souvent réservée aux administrateurs, et sa syntaxe n’est pas forcément évidente pour un utilisateur.
Une solution consiste à configurer ces catégories de systèmes de fichiers en automontage : cela consiste à les associer à un répertoire point de montage : dès qu’une application demande à accéder à un élément de ce répertoire ou au répertoire lui-même, le système de fichiers correspondant est monté.
Cette fonctionnalité est assurée par un service d’automontage, géré par un daemon spécifique ou par systemd.
La plupart des environnements graphiques utilisateurs (Gnome, KDE, etc.) peuvent gérer le montage automatique des systèmes de fichiers sur support amovible et des systèmes de fichiers réseau.
a. Configuration du service autofs/automount
Ce service est assuré par le daemon...
Validation des acquis : questions/réponses
Répondez à ces questions ouvertes, comparables à celles qui pourront vous être posées lors de la certification, mais ces dernières seront sous forme de QCM ou demandant une réponse courte saisie au clavier.
1. Questions
1 Pourquoi faut-il créer un système de fichiers dans un espace de stockage disque ?
2 Quelle taille d’espace disque faut-il réserver aux systèmes de fichiers virtuels ?
3 À quoi sert la commande sync ?
4 Quelle commande faut-il utiliser pour activer un espace de swap ?
5 Quelle extension de la norme ISO 9660 définit un CD-ROM bootable ?
6 Quelle est la différence essentielle entre un système de fichiers ext2 et ext3 ?
7 Quel critère principal pourrait vous amener à privilégier un système de fichiers XFS plutôt qu’ext4 ?
8 Quelle commande permet de créer un espace de stockage chiffré ?
9 Quel est le rôle d’une unité de montage systemd ?
10 Quelle est la différence entre le fichier /etc/fstab et le fichier /etc/mntab ?
11 Quel daemon permet de surveiller l’état des disques durs ?
2. Résultat
Référez-vous aux pages suivantes pour contrôler vos réponses. Pour chacune de vos bonnes réponses, comptez un point.
Nombre de points : /11
Pour...
Travaux pratiques
Ces travaux pratiques proposent une série d’ateliers mettant en œuvre certains des points abordés dans ce chapitre. Pour chaque atelier est donné un exemple commenté de réalisation, à adapter suivant la configuration de vos systèmes.
1. Configuration et utilisation d’un système de fichiers ext4
Vous avez besoin de configurer un nouvel espace de stockage sur la machine beta, dédié à une nouvelle application de marketing. Pour ce faire, vous allez lui attribuer un système de fichiers de type ext4, de 150 Mo, qui devra être monté au démarrage du système, dans le répertoire /opt/mkg.
Commandes utiles
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lsusb
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mkfs
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mkdir
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mount
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df
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fsck
Manipulations
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1. |
Créez un système de fichiers ext4 sur un espace de stockage disponible, avec 150 Mo environ. |
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2. |
Créez le répertoire de montage /opt/mkg et montez le nouveau système de fichiers. |
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3. |
Affichez les caractéristiques du système de fichiers puis l’espace disponible pour les répertoires et fichiers du système de fichiers. |
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4. |
Assignez un label au système de fichiers, puis déclarez-le en montage automatique dans le fichier /etc/fstab, en utilisant le label. Vérifiez le fonctionnement. |
Résumé des commandes et résultat à l’écran
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1. |
Créez un système de fichiers ext4 sur un espace de stockage disponible, avec 150 Mo environ. |
On cherche un espace de stockage disponible, sur un disque dur ou une clé USB :
[root@beta ~]# blkid | grep sd
/dev/sda1: UUID="0e630090-7fc2-4ea5-a3fb-eb68b7528123" BLOCK_SIZE="4096"
TYPE="ext4" PARTUUID="12deb3a0-01"
/dev/sda2: UUID="Jlyv1F-7nhy-3mej-SwLJ-x03U-SOpl-q47hCQ"
TYPE="LVM2_member" PARTUUID="12deb3a0-02"
/dev/sda4: UUID="493a1a1c-0163-4193-a55e-2488445ec96a" BLOCK_SIZE="4096"
TYPE="ext4" PARTUUID="12deb3a0-04"
/dev/sda3: PARTUUID="12deb3a0-03"
/dev/sdb1: UUID="B20E-1B95" BLOCK_SIZE="512" TYPE="vfat" Il y a une clé USB sur /dev/sdb. On va créer un système de fichiers ext4 de 150 Mo à l’intérieur :
[root@beta ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1 37000
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020) ...
