Bài giảng Lý thuyết quản trị mạng - Chương 4: Quản lý ổ đĩa - Lương Minh Huấn

ĐẠI HỌC SÀI GÒN CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ Ổ ĐĨA LƯƠNG MINH HUẤN NỘI DUNG Hệ thống tập tin Một số hệ thống tập tin thông dụng Quản lý ổ đĩa trên Windows Cấu hình Disk Quota Quản lý ổ đĩa trên Centos 7. HỆ THỐNG TẬP TIN File system là các phương pháp và các cấu trúc dữ liệu mà hệ điều hành sử dụng để theo dõi các tập tin trên ổ đĩa hoặc phân vùng. Có thể tạm dịch file system là hệ thống tập tin. Để một phân vùng hoặc một ổ đĩa có thể được sử dụng như một thống tập tin, nó cần được khởi tạo và các cấu trúc dữ liệu của hệ thống tập tin đó cần phải được ghi vào ổ đĩa. Quá trình được gọi là tạo hệ thống tập tin. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Một số hệ thống tập tin Linux hổ trợ:  Ext  Ext2  Ext3  Ext4  BtrFS  ReiserFS MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG EXT Ext – Extended file system: là định dạng file hệ thống đầu được thiết kế dành riêng cho Linux. Có tổng cộng 4 phiên bản và mỗi phiên bản lại có 1 tính năng bật. Phiên bản đầu tiên của Ext là phần nâng cấp từ file thống Minix được sử dụng tại thời điểm đó, nhưng lại không ứng được nhiều tính năng phổ biến ngày nay. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG EXT2 Ext2 thực chất không phải là file hệ thống journaling, được triển để kế thừa các thuộc tính của file hệ thống cũ, đồng thời trợ dung lượng ổ cứng lên tới 2 TB. Ext2 không sử dụng journal cho nên sẽ có ít dữ liệu được ghi vào đĩa hơn. Do lượng yêu cầu viết và xóa dữ liệu khá thấp, cho nên rất hợp với những thiết bị lưu trữ bên ngoài như thẻ nhớ, ổ USB.. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG EXT3 Ext3 về căn bản chỉ là Ext2 đi kèm với journaling. Mục đích chính của Ext3 là tương thích ngược với Ext2, và do những ổ đĩa, phân vùng có thể dễ dàng được chuyển đổi giữa 2 độ mà không cần phải format như trước kia. Tuy nhiên, vẫn tồn tại những giới hạn của Ext2 trong Ext3, và ưu điểm của Ext3 là hoạt động nhanh, ổn định hơn rất nhiều. Không thực sự phù hợp để làm file hệ thống dành cho máy chủ vì không hỗ trợ tính năng tạo disk snapshot và file được phục sẽ rất khó để xóa bỏ sau này. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG EXT4 Ext4: cũng giống như Ext3, lưu giữ được những ưu điểm và tương thích ngược với phiên bản trước đó. Trên thực tế, Ext4 có thể giảm bớt hiện tượng phân mảnh dữ trong ổ cứng, hỗ trợ các file và phân vùng có dung lượng lớn... Thích hợp với ổ SSD so với Ext3, tốc độ hoạt động nhanh hơn với 2 phiên bản Ext trước đó, cũng khá phù hợp để hoạt động server, nhưng lại không bằng Ext3. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG BtrFS BtrFS – thường phát âm là Butter hoặc Better FS, hiện tại đang trong giai đoạn phát triển bởi Oracle và có nhiều tính năng giống với ReiserFS. Đại diện cho B-Tree File System, hỗ trợ tính năng pool trên cứng, tạo và lưu trữ snapshot, nén dữ liệu ở mức độ cao, chống phân mảnh dữ liệu nhanh chóng... được thiết kế riêng biệt dành cho các doanh nghiệp có quy mô lớn MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG ReiserFS ReiserFS: có thể coi là 1 trong những bước tiến lớn nhất của file thống Linux, lần đầu được công bố vào năm 2001 với nhiều năng mới mà file hệ thống Ext khó có thể đạt được. Đến năm 2004, ReiserFS đã được thay thế bởi Reiser4 với nhiều cải tiến hơn nữa. Tuy nhiên, quá trình nghiên cứu, phát của Reiser4 khá “chậm chạp” và vẫn không hỗ trợ đầy đủ thống kernel của Linux. Đạt hiệu suất hoạt động rất cao đối với những file nhỏ như file phù hợp với database và server email. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Ngoài ra, Linux còn hổ trợ khá nhiều hệ thống tập tin khác như  XFS được phát triển bởi Silicon Graphics từ năm 1994 để hoạt động với hệ điều hành riêng biệt của họ, và sau đó chuyển sang Linux trong năm 2001.  JFS được IBM phát triển lần đầu tiên năm 1990, sau đó chuyển sang Linux.  ZFS hiện tại vẫn đang trong giai đoạn phát triển bởi Oracle với nhiều tính năng tương tự như Btrfs và ReiserFS MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Một số hệ thống tập tin Windows hổ trợ  FAT  NTFS  ExFAT  ReFS MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG FAT FAT32 xuất hiện từ thời Windows 95 nhằm thay thế cho định dạng FAT16 còn cũ hơn nữa. Ưu điểm: tuy cũ nhưng lại rất phổ biến, hầu hết những ổ lưu USB đều được format sẵn với định dạng FAT32 để đảm bảo tương thích cao không chỉ với máy tính mà còn trên nhiều thiết khác: máy chơi game console, máy nghe nhạc hay các thiết bị cổng USB. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Nhược điểm: phân vùng được định dạng FAT32 sẽ không thể chứa được những tập tin có dung lượng cao hơn 4 GB, ngoài ra dung lượng của một phân vùng FAT32 bắt buộc phải nhỏ hơn 8 TB MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG NTFS NTFS là định dạng hiện đại hơn. Khi cài đặt Windows thì định ổ đĩa cài Windows sẽ là NTFS. Kích thước file và dung lượng tối đa của phân dùng dùng NTFS rất lớn về mặt lý thuyết. Một số tính năng hiện đại của NTFS có thể kể đến là các tính năng về bảo mật như: đặt quyền truy cập cho tập tin; ghi nhận những thay đổi dữ liệu giúp dễ dàng phục hồi nếu máy tính gặp sự cố các bản sao (copy) dành cho sao lưu (backup); mã (encryption); đặt hạn ngạch đĩa (disk quota limit)... cùng một tính năng khác. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Dù có nhiều tính năng hiện đại, nhưng NTFS hỗ trợ khá hạn các nền tảng khác. NTFS tương thích với hầu hết các phiên bản gần đây Windows, kể cả Windows XP. Song với một số hệ điều hành khác thì NTFS lại khá "khó chịu" Như Mac OS X chỉ có thể đọc chứ không thể ghi nội dung phân vùng NTFS. Hay một số phiên bản Linux có hỗ trợ ghi dữ liệu lên phân vùng NTFS, nhưng một số khác thì không. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG exFAT exFAT được giới thiệu lần đầu vào 2006, nhưng nó vẫn được Windows XP và Windows Vista hỗ trợ thông qua các bản nhật. Đây là định dạng file system tối ưu dành cho các bộ nhớ flash Được thiết kế dựa trên FAT32 nhưng exFAT lại không gặp nhiều hạn chế như định dạng cũ. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG Giới hạn về kích thước file và ổ đĩa đã không còn trên exFAT (thực chất vẫn có nhưng về lý thuyết, con số đó rất lớn). Nếu USB hoặc thẻ nhớ SD được format dưới dạng exFAT, hoàn có thể lưu được những file có dung lượng cao hơn 4 GB mà không gặp vấn đề gì. exFAT có tính tương thích cao hơn NTFS, các máy tính Mac hoàn toàn có thể đọc-ghi nội dung lên phân vùng exFAT hoàn toàn thường. Tuy nhiên, vẫn có một số hệ thống không hỗ trợ exFAT, như Xbox 360 hay PS3, riêng PS4 và Xbox One có hỗ trợ. MỘT SỐ HỆ THỐNG TẬP TIN THÔNG DỤNG ReFS ReFS hay còn gọi là Resilient File System được sử dụng như phần của tính năng Storage Spaces. ReFS sẽ được cải tiến trong phiên bản Windows Server 2016. ReFS không phải là hệ thống tập tin thay thế cho NTFS, và thống tập tin này có những ưu điểm và hạn chế riêng của nó. Vì ReFS là hệ thống tập tin mới nhất của Microsoft, được thiết để giải quyết một số vấn đề lớn của NTFS. ReFS được thiết kế bảo vệ các dữ liệu không bị lỗi, thực hiện khối lượng công nhất định tốt hơn và quy mô cho các hệ thống tập tin lớn tốt hơn QUẢN LÝ Ổ ĐĨA TRÊN WINDOWS Cấu hình đĩa lưu trữ:  Basic Store  Dynamic Store Basic Storage Partition Primary : là partition tạo ra đầu tiên trên đĩa Partition extended : dùng để tạo ra nhiều partition logical Mỗi ổ đĩa có tối đa 4 partition : 1 extended và 3 primary Dynamic Storage Đĩa lưu trữ dynamic chia thành các volume dynamic. Volume dynamic không chứa partition hoặc ổ đĩa logic, và chỉ có thể truy cập bằng Windows Server 2003 và Windows 2000. Windows Server 2003/ Windows 2000 hỗ trợ năm loại volume dynamic: simple, spanned, striped, mirrored và RAID-5. Dynamic Storage Ưu điểm của công nghệ Dynamic storage so với công nghệ Basic storage: Cho phép ghép nhiều ổ đĩa vật lý để tạo thành các ổ đĩa logic (Volume). Cho phép ghép nhiều vùng trống không liên tục trên nhiều đĩa cứng vật lý để tạo ổ đĩa logic. Có thể tạo ra các ổ đĩa logic có khả năng dung lỗi cao và tăng tốc độ truy xuất Volume simple. Chứa không gian lấy từ một đĩa dynamic duy nhất. Không gian đĩa này có thể liên tục hoặc không liên tục. Volume spanned. Bao gồm một hoặc nhiều đĩa dynamic (tối đa là 32 đĩa). Sử dụng khi bạn muốn tăng kích cỡ của volume. Dữ liệu ghi lên volume theo thứ tự, hết đĩa này đến đĩa khác Volume striped. Lưu trữ dữ liệu lên các dãy (strip) bằng nhau trên một hoặc nhiều đĩa vật lý (tối đa là 32). Do dữ liệu được ghi tuần tự lên từng dãy, nên bạn có thể thi hành nhiều tác vụ I/O đồng thời, làm tăng tốc độ truy xuất dữ liệu Volume mirrored.  Là hai bản sao của một volume đơn giản. Bạn dùng một ổ đĩa chính và một ổ đĩa phụ. Dữ liệu khi ghi lên đĩa chính đồng thời cũng sẽ được ghi lên đĩa phụ. Volume dạng này cung cấp khả năng dung lỗi tốt. Nếu một đĩa bị hỏng thì ổ đĩa kia vẫn làm việc và không làm gián đoạn quá trình truy xuất dữ liệu. Volume RAID-5. • Tương tự như volume striped nhưng RAID-5 lại dùng thêm một dãy (strip) ghi thông tin kiểm lỗi parity. Nếu một đĩa của volume bị hỏng thì thông tin parity ghi trên đĩa khác sẽ giúp phục hồi lại dữ liệu trên đĩa hỏng. Volume RAID-5 sử dụng ít nhất ba ổ đĩa (tối đa là 32). QUẢN LÝ Ổ ĐĨA VỚI DISK MANAGEMENT