| Red Hat Enterprise Linux 4: Introdução à Administração de Sistemas | ||
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Uma vez estabelecido um dispositivo de armazenamento em massa, há poucos fins para utilizá-lo. É verdade que os dados podem ser gravados neste e acessados deste, mas sem nenhuma estrutura básica, o acesso de dados só é possível ao usar endereços de setor (geométricos ou lógicos).
São necessários métodos para facilitar a utilização do armazenamento não-processado provido pelo disco rígido. As seções seguintes exploram algumas técnicas comumente usadas para fazer isso.
Frequentemente, a primeira coisa que intriga um administrador de sistemas é que o tamanho do disco rígido pode ser bem maior que o necessário para uma determinada tarefa. Como resultado, muitos sistemas operacionais têm a capacidade de dividir o espaço de um disco rígido em várias partições ou fatias.
Como são separadas umas das outras, as partições podem ter quantidades de espaço utilizado diferentes, e o espaço utilizado de uma partição não tem impacto na outra. Por exemplo: a partição contendo os arquivos que compoem o sistema operacional não é afetada pela partição contendo os arquivos do usuário, mesmo se esta estiver cheia. O sistema operacional continua com espaço livre para seu próprio uso.
Apesar de ser um pouco simplista, você pode pensar nas partições como se fossem drives de disco separados. De fato, alguns sistemas operacionais referem-se às partições como "drives". No entanto, este ponto de vista não é totalmente correto; portanto é importante entendermos melhor as partições.
As partições são definidas pelos seguintes atributos:
Geometria da partição
Tipo da partição
Campo do tipo da partição
Estes atributos são explorados com mais detalhes nas seções a seguir.
A geometria de uma partição refere-se à sua localização física num disco rígido. A geometria pode ser especificada em termos de cilindros inicial e final, cabeças e setores, mas geralmente as partições começam e terminam nos limites dos cilindros. O tamanho de uma partição é então definido como a quantidade de armazenamento entre os cilindros inicial e final.
O tipo da partição refere-se à sua relação com as outras partições no disco rígido. Há três tipos diferentes de partições:
Partições primárias
Partições extendidas
Partições lógicas
Veja a descrição de cada tipo de partição nas próximas seções.
As partições primárias são aquelas que ocupam um dos quatro slots primários na tabela de partições do disco rígido.
As partições extendidas foram desenvolvidas em resposta à necessidade de existir mais de quatro partições num disco rígido. Uma partição extendida pode conter diversas partições nela mesma, aumentando significativamente o número de partições possíveis num único disco. A introdução das partições extendidas foi movida pelas sempre crescentes capacidades de novos drives de disco.
Cada partição tem um campo de tipo que contém um código indicando seu uso antecipado. O campo do tipo pode ou não refletir o sistema operacional do computador, mas reflete como os dados devem ser armazenados dentro da partição. A seção seguinte contém mais informações sobre isso.
Mesmo tendo o dispositivo de armazenamento em massa apropriado, configurado corretamente e particionado apropriadamente, não poderíamos armazenar e recuperar informações facilmente — falta uma maneira de estruturar e organizar estas informações. Precisamos de um sistema de arquivo.
O conceito de um sistema de arquivo é tão fundamental para o uso dos dispositivos de armazenamento em massa, que o usuário comum de computador geralmente não distingue um do outro. Entretanto, os administradores de sistemas não podem ignorar os sistemas de arquivo e seu impacto no trabalho do dia-a-dia.
Um sistema de arquivo é um método de representação de dados num dispositivo de armazenamento em massa. Os sistemas de arquivo geralmente possuem as seguintes características:
Armazenamento de dados baseado em arquivos
Estrutura hierárquica de diretório (às vezes chamada de "pasta")
Registro de criação de arquivos, hora de acessos e de modificações.
Algum nível de controle sobre o tipo de acesso permitido a um determinado arquivo
Alguns conceitos sobre propriedade de arquivos (file ownership)
Contabilidade do espaço utilizado
Nem todos os sistemas de arquivo possuem todas estas características. Por exemplo: um sistema de arquivo construído para um sistema operacional com um usuário único poderia facilmente utilizar um método de controle de acesso simplificado, e possivelmente acabar completamente com o suporte à propriedade de arquivo.
Um ponto para ter em mente é que o sistema de arquivo usado pode ter um grande impacto na natureza da sua carga de trabalho diária. Ao garantir que o sistema de arquivo usado na sua empresa atende aos seus requisitos funcionais, você pode assegurar não somente que o sistema de arquivo é apropriado para a tarefa, mas também que é mais fácil e eficientemente mantido.
Com isso em mente, as seções seguintes exploram estas características mais a fundo.
Apesar dos sistemas de arquivo que usam a metáfora do arquivo para armazenamento de dados serem quase tão universais a ponto de não serem valorizados, ainda há alguns aspectos a serem considerados.
Primeiro, deve-se estar ciente de quaisquer restrições nos nomes dos arquivos. Por exemplo: quais os caracteres permitidos nos nomes de arquivos? Qual o tamanho máximo para o nome do arquivo? Estas questões são importantes, já que ditam os nomes de arquivos que podem ou não ser usados. Sistemas operacionais mais antigos com sistemas de arquivos mais primitivos frequentemente permitiam somente caracteres alfanuméricos (em caixa alta) e nomes de arquivo 8.3 tradicional (um nome de arquivo de 8 caracteres, seguido por uma extensão de arquivo de 3 caracteres).
Enquanto os sistemas de arquivo usados em alguns sistemas operacionais muito antigos não incluíam o conceito de diretórios, todos os sistemas de arquivo comumente usados hoje incluem esta característica. Os próprios diretórios são implementados como arquivos; o que significa que não é necessário nenhum utilitário especial para mantê-los.
Além disso, como os diretórios são arquivos em si, e contém arquivos, também podem conter outros diretórios, possibilitando uma hierarquia de diretórios multi-nível. Este é um conceito essencial com o qual todos os administradores de sistemas devem ser famliarizados - usar hierarquias de diretórios multi-nível pode facilitar a administração de arquivos para você e seus usuários.
A maioria dos sistemas de arquivo mantém o registro da hora na qual o arquivo foi criado; alguns também registram a hora de modificação e de acesso. Além da conveniência de poder determinar quando um determinado arquivo foi criado, acessado ou modificado, estas datas são vitais para a operação apropriada de backups adicionais.
Mais informações sobre como os backups utilizam estas características do sistema de arquivo podem ser encontradas na Seção 8.2.
O controle de acesso é uma área na qual os sistemas de arquivo diferem drasticamente. Alguns sistemas de arquivo não têm um modelo de controle simples, enquanto outros são bem mais sofisticados. Em termos gerais, os sistemas de arquivo mais modernos combinam dois componentes numa metodologia de controle de acesso coesa:
Identificação do usuário
Lista de ações permitidas
Identificação do usuário significa que o sistema de arquivo, e seu sistema operacional, devem ser capazes de identificar unicamente usuários individuais. Isso possibilita ter responsabilidade total em relação a qualquer operação a nível do sistema. Uma outra característica muitas vezes útil é a dos grupos de usuários — criar conjuntos de usuários conforme as necessidades. Os grupos são geralmente mais usados por empresas nas quais os usuários podem ser membros de um ou mais projetos. Uma outra característica suportada por alguns sistemas de arquivo é a criação de identificadores genéricos que podem ser atribuídos a um ou mais usuários.
Em seguida, o sistema de arquivo deve ser capaz de manter listas de ações permitidas (ou proibidas) em cada arquivo. As ações mais comuns são:
Acessar (ler) o arquivo
Gravar (escrever no) arquivo
Executar o arquivo
Vários sistemas de arquivo talvez extendam a lista para incluir outras ações como exclusão (deleção), ou até mesmo a habilidade de alterar opções no controle de acesso de um arquivo.
Uma constante na vida de um administrador de sistemas é que nunca há espaço livre suficiente e, se houver, não permanecerá assim por muito tempo. Sendo assim, um administrador de sistemas deve pelo menos determinar facilmente o nível de espaço livre disponível para cada sistema de arquivo. Além disso, os sistemas de arquivo com capacidades de identificação de usuários bem definidas, geralmente incluem a capacidade de exibir a quantidade de espaço consumido por um determinado usuário.
Esta funcionalidade é vital em ambientes grandes de multi-usuários, já que infelizmente a regra 80/20 geralmente se aplica ao espaço em disco — 20 porcento de seus usuários serão responsáveis por consumir 80 porcento do seu espaço disponível em disco. Ao determinar quais usuários estão nestes 20 porcento, fica mais fácil administrar seus bens de armazenamento efetivamente.
Levando isso mais adiante, alguns sistemas de arquivo incluem a habilidade de determinar limites por usuário (geralmente conhecidos como quotas de disco) sobre a quantidade de espaço em disco que pode ser consumida. As especificações podem variar em diferentes sistemas de arquivo, mas em geral é possível atribuir a cada usuário uma determinada quantidade de armazenamento. Além disso, vários sistemas de arquivo diferem. Alguns permitem ao usuário exceder seu limite somente uma vez, enquanto outros implementam um "período de carência", durante o qual um segundo limite é aplicado.
Muitos administradores de sistemas não se importam como o armazenamento disponibilizado hoje será usado pelos seus usuários amanhã. No entanto, um pouco de foco nesta questão, antes de disponibilizar o armazenamento para os usuários, pode poupar bastante esforço desnecessário no futuro.
A principal coisa que o administrador deve fazer é usar os diretórios e sub-diretórios para estruturar o armazenamento disponível de maneira inteligível. Há diversos benefícios nesta tática:
Mais fácilmente entendido
Mais flexibilidade no futuro
Ao forçar um certo nível de estrutura no seu armazenamento, este pode ser mais facilmente entendido. Por exemplo: considere um grande sistema de multi-usuários. Ao invés de inserir todos os diretórios dos usuários em um diretório grande, pode fazer mais sentido usar sub-diretórios que espelham a estrutura de sua empresa. Dessa maneira, as pessoas que trabalham na contabilidade têm seus diretórios sob um outro diretório chamado contabilidade, as pessoas que trabalham na engenharia teriam seus diretórios sob engenharia e assim por diante.
O benefício dessa tática é a facilidade de manter o registro diário de necessidades (e uso) do armazenamento de cada parte da sua empresa. Obter uma lista de arquivos usados por todos os funcionários dos recursos humanos é simples. Fazer o backup de todos os arquivos usados pelo departamento jurídico é fácil.
Com a estrutura apropriada, a flexibilidade aumenta. Continuando o exemplo anterior, assuma por um momento que o departamento de engenharia está prestes a assumir novos projetos grandes. Por causa disso, muitos novos engenheiros serão contratados em breve. Entretanto, no momento não há armazenamento livre disponível para suportar as adições esperadas à engenharia.
Mas, como todas as pessoas da engenharia têm seus arquivos armazenados sob o diretório engenharia, será um processo simples para:
Adquirir o armazenamento adicional necessário para suportar a engenharia
Fazer backup de tudo sob o diretório engenharia
Restaurar o backup para o novo armazenamento
Renomear o diretório engenharia no armazenamento original para algo como engenharia-arquivo (antes de apagá-lo inteiramente e após trabalhar sem problemas com a nova configuração por um mês)
Fazer as alterações necessárias para que todo o pessoal de engenharia possa acessar seus arquivos no novo armazenamento
Obviamente, essa tática também tem suas desvantagens. Por exemplo: se as pessoas mudam de departamentos com frequência, você deve ter uma maneira de manter-se informado sobre estas transferências e então modificar a estrutura de diretório de acordo. Caso contrário, a estrutura não mais refletirá a realidade, aumentando o seu trabalho — e não diminuindo-o — a longo prazo.
Uma vez que o dispositivo de armazenamento em massa foi particionado apropriadamente, e um sistema de arquivo foi gravado no mesmo, o armazenamento está disponível para o uso geral.
Isto é verdade para alguns sistemas operacionais. Desde que o mesmo detecte o novo dispositivo de armazenamento em massa, pode ser formatado pelo administrador de sistemas e ser acessado imediatamente sem nenhum esforço adicional.
Outros sistemas operacionais requerem um passo adicional. Este passo — frequentemente chamado de montagem — direciona o sistema operacional em como acessar o armazenamento. A montagem normal do armazenamento é feita através de um utilitário ou programa especial e requer que o dispositivo de aremazenamento em massa (e possivelmente a partição também) seja explicitamente identificada.