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第三章、主機規劃與磁碟分割
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最近更新日期:
2009/08/06
事實上,要安裝好一部Linux主機並不是那麼簡單的事情,你必須要針對distributions的特性、伺服器軟體的能力、未來的升級需求、硬體擴充性需求等等來考量,還得要知道磁碟分割、檔案系統、Linux操作較頻繁的目錄等等,都得要有一定程度的瞭解才行,所以,安裝Linux並不是那麼簡單的工作喔!
不過,要學習Linux總得要有Linux系統存在吧?
所以鳥哥在這裡還是得要提前說明如何安裝一部Linux練習機。
在這一章裡面,鳥哥會介紹一下,在開始安裝Linux之前,您應該要先思考哪些工作?
好讓您後續的主機維護輕鬆愉快啊!
此外,要瞭解這個章節的重要性,您至少需要瞭解到Linux檔案系統的基本概念,所以,在您完成了後面的相關章節之後,記得要再回來這裡看看如何規劃主機喔!
^_^
1.Linux與硬體的搭配
1.1認識電腦的硬體配備
1.2選擇與Linux搭配的主機配備:
硬體支援相關網站
1.3各硬體裝置在Linux中的檔名
2.磁碟分割
2.1磁碟連接的方式與裝置檔名的關係
2.2磁碟的組成複習
2.3磁碟分割表(partitiontable)
2.4開機流程與主要開機記錄區(MBR)
2.5Linux安裝模式下,磁碟分割的選擇(極重要)
3.安裝Linux前的規劃
3.1選擇適當的distribution
3.2主機的服務規劃與硬體的關係
3.3主機硬碟的主要規劃(partition)
3.4鳥哥說:
關於練習機的安裝建議
3.5鳥哥的兩個實際案例
3.6大硬碟配合舊主機造成的無法開機問題
4.重點回顧
5.本章習題
6.參考資料與延伸閱讀
7.針對本文的建議:
http:
//phorum.vbird.org/viewtopic.php?
t=23874
Linux與硬體的搭配
雖然個人電腦各元件的主要介面是大同小異的,包括前面第零章計算機概論講到的種種介面等,但是由於新的技術來得太快,Linux核心針對新硬體所納入的驅動程式模組比不上硬體更新的速度,加上硬體廠商針對Linux所推出的驅動程式較慢,因此你在選購新的個人電腦(或伺服器)時,應該要選擇已經過安裝Linux測試的硬體比較好。
此外,在安裝Linux之前,你最好瞭解一下你的Linux預計是想達成什麼任務,這樣在選購硬體時才會知道那個元件是最重要的。
舉例來說,桌面電腦(Desktop)的使用者,應該會用到XWindow系統,此時,顯示卡的優劣與記憶體的大小可就佔有很重大的影響。
如果是想要做成檔案伺服器,那麼硬碟或者是其他的儲存設備,應該就是您最想要增購的元件囉!
所以說,功課還是需要作的啊!
鳥哥在這裡要不厭其煩的再次的強調,Linux對於電腦各元件/裝置的分辨,與大家慣用的Windows系統完全不一樣!
因為,各個元件或裝置在Linux底下都是『一個檔案!
』這個觀念我們在第一章Linux是什麼裡面已經提過,這裡我們再次的強調。
因此,你在認識各項裝置之後,學習Linux的裝置檔名之前,務必要先將Windows對於裝置名稱的概念先拿掉~否則會很難理解喔!
認識電腦的硬體配備
『什麼?
學Linux還得要玩硬體?
』呵呵!
沒錯!
這也是為什麼鳥哥要將計算機概論搬上檯面之故!
我們這裡主要是介紹較為普遍的個人電腦架構來設定Linux伺服器,因為比較便宜啦!
至於各相關的硬體元件說明已經在第零章計概內講過了,這裡不再重複說明。
僅將重要的主機板與元件的相關性圖示如下:
圖1.1.1、個人電腦各元件的相關性
(上述圖示主要取自tom's硬體指南,各元件圖片分屬個別公司所有)
那麼我們應該如何挑選電腦硬體呢?
隨便買買就好,還是有特殊的考量?
底下有些思考角度可以提供給大家參考看看:
∙遊戲機/工作機的考量
事實上,電腦主機的硬體配備與這部主機未來的功能是很有相關性的!
舉例來說,家裡有小孩,或者自己仍然算是小孩的朋友大概都知道:
『要用來打Game的『遊戲機電腦』所需要的配備一定比辦公室用的『工作機電腦』配備更高檔』,為什麼呢?
因為現在一般的三維(3D)電腦遊戲所需要的3D光影運算太多了,所以顯示卡與CPU資源都會被耗用的非常多!
當然就需要比較高級的配備囉,尤其是在顯示卡、CPU(例如Intel的Core2Duo及AMD的Athlon64X2等)及主機板晶片組方面的功能。
至於辦公室的工作環境中,最常使用到的軟體大多是辦公軟體(Office),最常使用的網路功能是瀏覽器,這些軟體所需要的運算並不高,理論上目前的入門級電腦都能夠跑得非常順暢了!
(例如IntelCeleron及AMD的Sempron)。
甚至很多企業都喜歡購買將顯示卡、主機板晶片組整合在一起的整合型晶片的電腦,因為便宜又好用!
∙效能/價格比的考量
並不是『貴就比較好』喔!
在目前(2009)全球經濟蕭條的情況下,如何兼顧省錢與電腦硬體的效能問題,很重要!
如果你喜歡購買最新最快的電腦零件,這些剛出爐的元件都非常的貴,而且作業系統還不見得能夠完整的支援。
所以,鳥哥都比較喜歡購買主流級的產品而非最高檔的。
因為我們最好能夠考慮到效能/價格比。
如果高一級的產品讓你的花費多一倍,但是新增加的效能卻只有10%而已,那這個效能/價格的比值太低,不建議啦!
此外,由於電價越來越高,如何『省電』就很重要啦!
因此目前硬體評論界有所謂的『每瓦效能』的單位,每瓦電力所發揮的效能越高,當然代表越省電啊!
這也是購買硬體時的考量之一啦!
要知道,如果是做為伺服器用,一年365天中時時刻刻都開機,則你的電腦多花費50瓦的電力時,每年就得要多花450度電左右,如果以企業來講,每百部電腦每年多花450度電的話,每年得多花十萬塊以上的電費呢!
所以這也需要考量啊!
∙支援度的考量
並非所有的產品都會支援特定的作業系統,這牽涉到硬體開發商是否有意願提供適當的驅動程式之故。
因此,當我們想要購買或者是升級某些電腦元件時,應該要特別注意該硬體是否有針對您的作業系統提供適當的驅動程式,否則,買了無法使用,那才是叫人嘔死啊!
因此,針對Linux來說,底下的硬體分析就重要啦!
選擇與Linux搭配的主機配備
由於硬體的加速發展與作業系統核心功能的增強,導致較早期的電腦已經沒有能力再負荷新的作業系統了。
舉例來說,Pentun-II以前的硬體配備可能已經不再適合現在的新的Linuxdistribution。
而且較早期的硬體配備也可能由於保存的問題或者是電子零件老化的問題,導致這樣的電腦系統反而非常容易在運作過程中出現不明的當機情況,因此在利用舊零件拼湊Linux使用的電腦系統時,真的得要特別留意呢!
不過由於Linux運作所需要的硬體配備實在不需要太高檔,因此,如果有近期汰換下來的,比Pentun-III500還要新的硬體配備,不必急著丟棄。
由於P-III的硬體不算太老舊,在效能方面其實也算的上非常OK了~所以,鳥哥建議您如果有P-III以後等級的電腦被淘汰,可以拿下來測試一下,說不定能夠作為你日常生活的Linux伺服器,或者是備用伺服器,都是非常好用的功能哩!
但是由於不同的任務的主機所需要的硬體配備並不相同,舉例來說,如果你的Linux主機是要作為企業內部的Mailserver或者是Proxyserver時,或者是需要使用到圖形介面的運算(XWindow內的OpenGL等等功能),那麼你就必須要選擇高檔一點的電腦配備了,使用過去的電腦零件可能並不適合呢。
底下我們稍微談一下,如果你的Linux主要是作為小型伺服器使用,並不負責學術方面的大量運算,而且也沒有使用XWindow的圖形介面,那你的硬體需求只要像底下這樣就差不多了:
∙CPU
CPU只要不是老舊到會讓你的硬體系統當機的都能夠支援!
如同前面談到的,目前(2009)的環境中,Pentun-III的CPU不算太舊而且效能也不錯,也就是說P-III就非常好用了。
∙RAM
主記憶體是越大越好!
事實上在Linux伺服器中,主記憶體的重要性比CPU還要高的多!
因為如果主記憶體不夠大,就會使用到硬碟的記憶體置換空間(swap)。
而由計算機概論的內容我們知道硬碟比記憶體的速度要慢的多,所以主記憶體太小可能會影響到整體系統的效能的!
尤其如果你還想要玩Xwindow的話,那主記憶體的容量就不能少。
對於一般的小型伺服器來說,建議至少也要512MB以上的主記憶體容量較佳。
∙HardDisk
由於資料量與資料存取頻率的不同,對於硬碟的要求也不相同。
舉例來說,如果是一般小型伺服器,通常重點在於容量,硬碟容量大於20GB就夠用到不行了!
但如果你的伺服器是作為備份或者是小企業的檔案伺服器,那麼你可能就得要考量較高階的磁碟陣列(RAID)模式了。
Tips:
磁碟陣列(RAID)是利用硬體技術將數個硬碟整合成為一個大硬碟的方法,作業系統只會看到最後被整合起來的大硬碟。
由於磁碟陣列是由多個硬碟組成,所以可以達成速度效能、備份等任務。
更多相關的磁碟陣列我們會在第十五章中介紹的。
∙VGA
對於不需要XWindow的伺服器來說,顯示卡算是最不重要的一個元件了!
你只要有顯示卡能夠讓電腦啟動,那就夠了。
但如果需要Xwindow系統時,你的顯示卡最好能夠擁有32MB以上的記憶體容量,否則跑X系統會很累喔!
鳥哥曾使用一塊只有2MB記憶體的顯示卡跑X,光是按一個按鈕就花費數分鐘時間,真是折磨人家的耐心啊!
∙NetworkInterfaceCard
網路卡是伺服器上面最重要的元件了!
目前新式的主機板大多擁有10/100/1000Mbps的高速網路,不過,老實說,只要好一點的10/100網路卡就非常夠用了!
畢竟我們的頻寬並沒有大到Gigabit的速度!
如果是小型伺服器,一塊RealtekRTL8139晶片的網卡就非常好用了,不過,如果是讀取非常頻繁的網站,好一點的Intel/3Com網卡應該是比較適合的喔。
∙光碟、軟碟、鍵盤與滑鼠
不要舊到你的電腦不支援就好了,因為這些配備都是非必備的喔!
舉例來說,鳥哥安裝好Linux系統後,可能就將該系統的光碟機、滑鼠、軟碟機等通通拔除,只有網路線連接在電腦後面而已,其他的都是透過網路連線來管控的哩!
因為通常伺服器這東西最需要的就是穩定,而穩定的最理想狀態就是平時沒事不要去動他是最好的。
底下鳥哥針對一般你可能會接觸到的電腦主機的用途與相關硬體配備的基本要求來說明一下好了:
∙一般小型主機且不含XWindow系統:
o用途:
家庭用NAT主機(IP分享器功能)或小型企業之非圖形介面小型主機。
oCPU:
大於P-III500以上等級即可。
oRAM:
至少128MB,不過還是大於256MB以上比較妥當!
o網路卡:
一般的10/100Mbps即可應付。
o顯示卡:
只要能夠被Linux捉到的顯示卡即可,例如NVidia或ATI的主流顯示卡均可。
o硬碟:
20GB以上即可!
∙桌上型(Desktop)Linux系統/含XWindow:
o用途:
Linux的練習機或辦公室(Office)工作機。
(一般我們會用到的環境)
oCPU:
最好等級高一點,例如P-4以上等級。
oRAM:
一定要大於512MB比較好!
否則容易有圖形介面停頓的現象。
o網路卡:
普通的10/100Mbps就好了!
o顯示卡:
使用32MB以上記憶體的顯示卡!
o硬碟:
越大越好,最好有60GB。
∙中型以上Linux伺服器:
o用途:
中小型企業/學校單位的FTP/mail/WWW等網路服務主機。
oCPU:
最好等級高一點,可以考慮使用雙核心系統。
oRAM:
最好能夠大於1GB以上,大於4GB更好!
o網路卡:
知名的3Com或Intel等廠牌,比較穩定效能較佳!
也可選購10/100/1000Mbps的速度。
o顯示卡:
如果有使用到圖形功能,則一張64MB記憶體的顯示卡是需要的!
o硬碟:
越大越好,如果可能的話,使用磁碟陣列,或者網路硬碟等等的系統架構,能夠具有更穩定安全的傳輸環境,更佳!
o建議企業用電腦不要自行組裝,可購買商用伺服器較佳,因為商用伺服器已經通過製造商的散熱、穩定度等測試,對於企業來說,會是一個比較好的選擇。
總之,鳥哥在這裡僅是提出一個方向:
如果你的Linux主機是小型環境使用的,即時當機也不太會影響到企業環境的運作時,那麼使用升級後被淘汰下來的零件以組成電腦系統來運作,那是非常好的回收再利用的案例。
但如果你的主機系統是非常重要的,你想要更一部更穩定的Linux伺服器,那考慮系統的整體搭配與運作效能的考量,購買已組裝測試過的商用伺服器會是一個比較好的選擇喔!
Tips:
一般來說,目前(2009)的入門電腦機種,CPU至少都是IntelCore的2GHz系列的等級以上,主記憶體至少有1GB,顯示卡記憶體也有128MB以上,所以如果您是新購置的電腦,那麼該電腦用來作為Linux的練習機,而且加裝XWindow系統,肯定是可以跑的嚇嚇叫的啦!
^_^
此外,Linux開發商在釋出Linuxdistribution之前,都會針對該版所預設可以支援的硬體做說明,因此,你除了可以在Linux的Howto文件去查詢硬體的支援度之外,也可以到各個相關的Linuxdistributions網站去查詢呢!
底下鳥哥列出幾個常用的硬體與Linuxdistributions搭配的網站,建議大家想要瞭解你的主機支不支援該版Linux時,務必到相關的網站去搜尋一下喔!
∙RedHat的硬體支援:
∙OpenSuSE的硬體支援:
http:
//en.opensuse.org/Hardware?
LANG=en_UK
∙Mandriva的硬體支援:
∙Linux對筆記型電腦的支援:
http:
//www.linux-
∙Linux對印表機的支援:
http:
//www.openprinting.org/
∙顯示卡對XFree86/Xorg的支援:
http:
//www.linuxhardware.org/
∙Linux硬體支援的中文HowTo:
http:
//www.linux.org.tw/CLDP/HOWTO/hardware.html#hardware
總之,如果是自己維護的一個小網站,考慮到經濟因素,你可以自行組裝一部主機來架設。
而如果是中、大型企業,那麼主機的錢不要省~因為,省了這些錢,未來主機掛點時,光是要找出哪個元件出問題,或者是系統過熱的問題,會氣死人ㄟ!
而且,要注意的就是未來你的Linux主機規劃的『用途』來決定你的Linux主機硬體配備喔!
相當的重要呢!
各硬體裝置在Linux中的檔名
選擇好你所需要的硬體配備後,接下來得要瞭解一下各硬體在Linux當中所扮演的角色囉。
這裡鳥哥再次的強調一下:
『在Linux系統中,每個裝置都被當成一個檔案來對待』舉例來說,IDE介面的硬碟的檔案名稱即為/dev/hd[a-d],其中,括號內的字母為a-d當中的任意一個,亦即有/dev/hda,/dev/hdb,/dev/hdc,及/dev/hdd這四個檔案的意思。
Tips:
這種中括號[]型式的表示法在後面的章節當中會使用得很頻繁,請特別留意
另外先提出來強調一下,在Linux這個系統當中,幾乎所有的硬體裝置檔案都在/dev這個目錄內,所以你會看到/dev/hda,/dev/fd0等等的檔名喔。
那麼印表機與軟碟呢?
分別是/dev/lp0,/dev/fd0囉!
好了,其他的周邊設備呢?
底下列出幾個常見的裝置與其在Linux當中的檔名囉:
裝置
裝置在Linux內的檔名
IDE硬碟機
/dev/hd[a-d]
SCSI/SATA/USB硬碟機
/dev/sd[a-p]
USB快閃碟
/dev/sd[a-p](與SATA相同)
軟碟機
/dev/fd[0-1]
印表機
25針:
/dev/lp[0-2]
USB:
/dev/usb/lp[0-15]
滑鼠
USB:
/dev/usb/mouse[0-15]
PS2:
/dev/psaux
當前CDROM/DVDROM
/dev/cdrom
當前的滑鼠
/dev/mouse
磁帶機
IDE:
/dev/ht0
SCSI:
/dev/st0
需要特別留意的是硬碟機(不論是IDE/SCSI/USB都一樣),每個磁碟機的磁碟分割(partition)不同時,其磁碟檔名還會改變呢!
下一小節我們會介紹磁碟分割的相關概念啦!
需要特別注意的是磁帶機的檔名,在某些不同的distribution當中可能會發現不一樣的檔名,需要稍微留意。
總之,你得先背一下IDE與SATA硬碟的檔名就是了!
其他的,用的到再來背吧!
Tips:
更多Linux核心支援的硬體裝置與檔名,可以參考如下網頁:
http:
//www.kernel.org/pub/linux/docs/device-list/devices.txt
磁碟分割
這一章在規劃的重點是為了要安裝Linux,那Linux系統是安裝在電腦元件的那個部分呢?
就是磁碟啦!
所以我們當然要來認識一下磁碟先。
我們知道一塊磁碟是可以被分割成多個分割槽的(partition),以舊有的Windows觀點來看,你可能會有一顆磁碟並且將他分割成為C:
D:
E:
槽對吧!
那個C,D,E就是分割槽(partition)囉。
但是Linux的裝置都是以檔案的型態存在,那分割槽的檔名又是什麼?
如何進行磁碟分割,磁碟分割有哪些限制?
是我們這個小節所要探討的內容囉。
磁碟連接的方式與裝置檔名的關係
由第零章提到的磁碟說明,我們知道個人電腦常見的磁碟介面有兩種,分別是IDE與SATA介面,目前(2009)的主流已經是SATA介面了,但是老一點的主機其實大部分還是使用IDE介面。
我們稱呼可連接到IDE介面的裝置為IDE裝置,不管是磁碟還是光碟設備。
以IDE介面來說,由於一個IDE排線可以連接兩個IDE裝置,又通常主機都會提供兩個IDE介面,因此最多可以接到四個IDE裝置。
也就是說,如果你已經有一個光碟設備了,那麼最多就只能再接三顆IDE介面的磁碟囉。
這兩個IDE介面通常被稱為IDE1(primary)及IDE2(secondary),而每條排線上面的IDE裝置可以被區分為Master與Slave。
這四個IDE裝置的檔名為:
IDE\Jumper
Master
Slave
IDE1(Primary)
/dev/hda
/dev/hdb
IDE2(Secondary)
/dev/hdc
/dev/hdd
例題:
假設你的主機僅有一顆IDE介面的磁碟,而這一顆磁碟接在IDE2的Master上面,請問他在Linux作業系統裡面的裝置檔名為何?
答:
比較上表的裝置檔名對照,IDE2的Master之裝置檔名為/dev/hdc
再以SATA介面來說,由於SATA/USB/SCSI等磁碟介面都是使用SCSI模組來驅動的,因此這些介面的磁碟裝置檔名都是/dev/sd[a-p]的格式。
但是與IDE介面不同的是,SATA/USB介面的磁碟根本就沒有一定的順序,那如何決定他的裝置檔名呢?
這個時候就得要根據Linux核心偵測到磁碟的順序了!
這裡以底下的例子來讓你瞭解囉。
例題:
如果你的PC上面有兩個SATA磁碟以及一個USB磁碟,而主機板上面有六個SATA的插槽。
這兩個SATA磁碟分別安插在主機板上的SATA1,SATA5插槽上,請問這三個磁碟在Linux中的裝置檔名為何?
答:
由於是使用偵測到的順序來決定裝置檔名,並非與實際插槽代號有關,因此裝置的檔名如下:
1.SATA1插槽上的檔名:
/dev/sda
2.SATA5插槽上的檔名:
/dev/sdb
3.USB磁碟(開機完成後才被系統捉到):
/dev/sdc
通過上面的介紹後,你應該知道了在Linux系統下的各種不同介面的磁碟的裝置檔名了。
OK!
好像沒問題了呦!
才不是呢~問題很大呦!
因為如果你的磁碟被分割成兩個分割槽,那麼每個分割槽的裝置檔名又是什麼?
在瞭解這個問題之前,我們先來複習一下磁碟的組成,因為現今磁碟的分割與他物理的組成很有關係!
磁碟的組成複習
我們在計算機概論談過磁碟的組成主要有磁碟盤、機械手臂、磁碟讀取頭與主軸馬達所組成,而資料的寫入其實是在磁碟盤上面。
磁碟盤上面又可細分出磁區(Sector)與磁柱(Cylinder)兩種單位,其中磁區每個為512bytes那麼大。
假設磁碟只有一個磁碟盤,那麼磁碟盤有點像底下這樣:
圖2.2.1、磁碟盤組成示意圖
那麼是否每個磁區都一樣重要呢?
其實整顆磁碟的第一個磁區特別的重要,因為他記錄了整顆磁碟的重要資訊!
磁碟的第一個磁區主要記錄了兩個重要的資訊,分別是:
∙主要開機記錄區(MasterBootRecord,MBR):
可以安裝開機管理程式的地方,有446bytes
∙分割表(partitiontable):
記錄整顆硬碟分割的狀態,有64bytes
MBR是很重要的,因為當系統在開機的時候會主動去讀取這個區塊的內容,這樣系統才會知道你的程式放在哪裡且該如何進行開機。
如果你要安裝多重開機的系統,MBR這個區塊的管理就非常非常的重要了!
^_^
那麼分割表又是啥?
其實妳剛剛拿到的整顆硬碟就像一根原木,你必須要在這根原木上面切割出你想要的區段,這個區段才能夠再製作成為你想要的家具!
如果沒有進行切割,那麼原木就不能被有效的使用。
同樣的道理,你必須要針對你的硬碟進行分割,這樣硬碟才可以被你使用的!
Tips:
更多的磁碟分割與檔案系統管理,我們將在第二篇的時候深入介紹喔!
磁碟分割表(partitiontable)
但是硬碟總不能真的拿鋸子來切切割割吧?
那硬碟還真的是會壞掉去!
那怎辦?
在前一小節的圖示中,我們有看到『開始與結束磁柱』吧?
那是檔案系統的最小單位,也就是分割槽的最小單位啦!
沒有錯,我們就是利用參考對照磁柱號碼的方式來處理啦!
在分割表所在的64bytes容量中,總共分為四組記錄區,每組記錄區記錄了該區段的啟始與結束的磁柱號碼。
若將硬碟以長條形來看,然後將磁柱以直條圖來看,那麼那64bytes的記錄區段有點像底下的圖示:
圖2.3.1、磁碟分割表的作用示意圖
假設上面的硬碟裝置檔名為/dev/hda時,那麼這四個分割槽在Linux系統中的裝置檔名如下所示,重點在於檔名後面會再接一個數字,這個數字與該分割槽所在的位置有關喔!
∙P1:
/dev/hda1
∙P2:
/dev/hda2
∙
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