Guida completa: Una panoramica dei filesystem di Linux

Un filesystem (FS) è una raccolta organizzata di dati e metodi utilizzati per memorizzare, recuperare e gestire le informazioni su un dispositivo di memorizzazione. In informatica, sono la struttura e la logica che definiscono il modo in cui i file vengono denominati, archiviati, organizzati e accessibili dal sistema operativo e dalle applicazioni. 

Questa guida si propone di fornire una panoramica completa dei Filesystem di Linux, dei loro tipi, delle loro strutture e del loro ruolo nel sistema operativo Linux, al fine di aiutare i lettori a comprendere i concetti fondamentali dei filesystem Linux per una migliore gestione e un funzionamento ottimale del sistema. 

L’importanza dei filesystem nei sistemi operativi

I file system sono fondamentali per il funzionamento di qualsiasi sistema informatico. Forniscono i mezzi con cui il sistema operativo organizza e isola i dati, assicurando che le informazioni siano archiviate in modo efficiente e sicuro. Questo isolamento consente a diversi processi di essere eseguiti simultaneamente senza interferire con i dati degli altri.

Per gli amministratori di sistema e gli utenti di Linux, la padronanza dei file system è essenziale. Ecco perché:

• Messa a punto delle prestazioni: La comprensione dei filesystem può aiutare a ottimizzare le prestazioni di un sistema selezionando il tipo giusto per le esigenze specifiche.
• Gestione della sicurezza: La conoscenza dei file system è fondamentale per la gestione dei permessi e la protezione dei dati.
• Recupero del sistema: In caso di guasti al sistema, una solida conoscenza dei filesystem può aiutare nei processi di recupero dei dati.
• Gestione efficiente dello spazio di archiviazione: Gli amministratori possono prendere decisioni informate sul partizionamento, la manutenzione e il ridimensionamento dello storage di sistema.

I principali filesystem Linux e le loro proprietà

Panoramica dell’albero del filesystem di Linux

Probabilmente, ciò che spicca maggiormente del filesystem Linux è che è strutturato come un unico albero unificato, con tutti i filesystem montati semplicemente come directory nell’albero. È radicato nella directory root (/) – Questa è la directory di primo livello del sistema e tutti i file e le directory partono da questo punto; ogni filesystem montato si integra in questa struttura. 

Il Filesystem Hierarchy Standard (FHS) standardizza i layout delle directory nelle varie distribuzioni Linux, favorendo la compatibilità dei software e i processi di backup del sistema. Le directory principali sono /bin per i file binari eseguibili,/ etc per i file di configurazione,/ home per le directory degli utenti e/ var per i dati variabili, per esempio le directory dei dati per i servizi come i server web, database o e-mail. La navigazione nella struttura ad albero del filesystem di Linux comporta l’uso di queste strutture e comandi standardizzati per gestire i file in modo efficiente e mantenere l’integrità del sistema.

Interagire con il filesystem di Linux

• Ottenere aiuto: La maggior parte dei comandi forniti ha un manuale di istruzioni associato, accessibile eseguendo man [comando], per esempio man cp.
• Navigazione e manipolazione: Comandi come cd per cambiare directory, ls per elencare il contenuto delle directory e operazioni sui file come touch, cp, mv e rm servono a gestire direttamente i file.
• Montaggio/smontaggio: I dispositivi di archiviazione esterni sono montati nell’albero del filesystem in punti designati (ad esempio, il dispositivo a blocchi /dev/sdb1 – prima partizione del secondo disco rigido – è montato in /media/user/VolumeName), per consentire un accesso continuo ai file indipendentemente dal supporto di archiviazione. Montaggio trasparente di storage remoto/cloud consentito tramite FUSE (Filesystem in UserSpacE).
• Sicurezza/proprietà e autorizzazioni: A ogni file e directory vengono assegnati dei permessi che determinano i diritti di accesso per il proprietario, i gruppi di utenti assegnati e altri. Gli amministratori di sistema possono regolare questi permessi usando chmod e chown per controllare l’accesso ai file e mantenere la sicurezza del sistema. Le autorizzazioni possono essere selezionate in modo granulare; le autorizzazioni di lettura, scrittura ed esecuzione possono essere impostate separatamente per utente, gruppo di utenti o altri criteri.

Montaggio e gestione del filesystem

• Montaggio dei filesystem Linux:
• • • Con il comando mount: Il montaggio di un filesystem comporta il collegamento a una directory specifica (punto di montaggio) nella struttura di directory esistente. In genere si utilizza il comando mount, specificando il tipo di filesystem e le opzioni necessarie (anche se la maggior parte dei filesystem viene rilevata automaticamente):
      • mount [-t fstype] [-o options] /path/to/device /path/to/mountpoint
    • Con il file /etc/fstab (tabella del filesystem): Monta automaticamente un filesystem aggiungendo una riga corrispondente al file/etc/fstab come da esempio. Il montaggio automatico avverrà quindi all’avvio, all’inserimento di un’unità esterna o eseguendo il comando mount -a. Sebbene l’analisi approfondita di questo metodo esuli dallo scopo di questo articolo, puoi trovare ulteriori informazioni qui o con il comandoman fstab. (I campi dump e PassNo hanno a che fare con il controllo degli errori del disco; documentati prima di modificarli)
      • sudo nano /etc/fstab
        quindi aggiungi una riga in fondo al file:
      • #<device> <mountpoint> <FS type> <mount opts> <dump><PassNo>
        /dev/sdb1 /media/user ext4 defaults 0 2
• Smontaggio dei filesystem: Per smontare un filesystem, si usa il comandoumount /path/to/mountpoint. Questo separa il filesystem dal suo punto di montaggio, assicurando che tutti i dati vengano scritti sul disco e prevenendo la perdita di dati.
• Esame dei filesystem montati:

• • df: Questo comando visualizza la quantità di spazio su disco utilizzato e disponibile su tutti i filesystem attualmente montati.
  • mount: Utilizzato senza argomenti, questo comando visualizza tutti i filesystem montati, mostrando dove e come ciascuno di essi è montato.

Operazioni e comandi del filesystem

Operazioni e comandi comuni

• Creare i file: touch nomefile crea un nuovo file vuoto chiamato nomefile.
• Eliminazione dei file: rm nomefile rimuove i file.
• Copia e spostamento: cp e mv permettono di copiare o spostare i file tra le directory.
  • cp sourcefile [/path/to/]filecopy # Copia file sorgente su filecopy.
  • cp -vR sourcedir [/path/to/]targetdir # Copia ricorsivamente la directory sourcedir e il suo contenuto in targetdir.
• Gestione delle directory: mkdir e rmdir sono usati per creare e rimuovere le directory.

Amministrazione dei permessi e della proprietà

• chmod: Modifica i permessi dei file o delle directory, per esempio:
  • chmod 0644 nomefile # imposta i permessi numericamente
  • chmod +w nomefile* # rende scrivibile a livello globale il target
• chown: Cambia la proprietà di un file o di una directory spostandola su un utente e/o gruppo specificato, per esempio:
  • chown nomeutente nomefile # nomeutente ora è il proprietario di nomefile 
  • chown -R nomeutente[:nomegruppo] directory # cambia ricorsivamente la proprietà di una directory e del suo contenuto spostandola su nomeutente (e facoltativamente su nomegruppo).

Verso il futuro con i filesystem di Linux

Questa guida ha trattato gli aspetti essenziali dei filesystem Linux, dai tipi e dal lll le strutture alla gestione e alle operazioni. La comprensione di questi componenti è fondamentale per un’amministrazione di sistema efficace e sicura sia per gli amministratori che per gli utenti di Linux, in quanto una conoscenza approfondita dei filesystem migliora le capacità di gestione del sistema e supporta ambienti informatici più solidi e sicuri. L’apprendimento continuo e la pratica concreta con i filesystem Linux sono necessari per padroneggiare le complessità dell’amministrazione del sistema e ottimizzare le prestazioni complessive.