Chapitre 5 : Disques, Systèmes de Fichiers Linux et Arborescence Standard (FHS) PDF

Présenté par : Mohamed Belhassen 2019-2020 1  104.1 Création de partitions et systèmes de fichiers. (Weight 2)  104.2 Maintenir l'intégrité des systèmes de fichiers (Weight 2)  104.3 Contrôle du montage et du démontage des systèmes...

Présenté par : Mohamed Belhassen 2019-2020 1  104.1 Création de partitions et systèmes de fichiers. (Weight 2)  104.2 Maintenir l'intégrité des systèmes de fichiers (Weight 2)  104.3 Contrôle du montage et du démontage des systèmes de fichiers (Weight 3)  104.5 Gérer les permissions et les propriétaires des fichiers (Weight 3)  104.6 Créer et changer les liens symboliques et physiques sur les fichiers (Weight 1)  104.7 Recherche de fichiers et placement des fichiers aux endroits adéquats (Weight 2(Weight 3) 2  Liste partielle de termes, fichiers et utilitaires utilisés pour cet objectif ◦ Gestion des tables de partition MBR et GPT ◦ Utilisation des différentes commandes mkfs pour le paramétrage des partitions et la création des différents systèmes de fichiers comme :  ext2/ext3/ext4  XFS  VFAT  exFAT ◦ Connaissance de base de Btrfs, y compris les systèmes de fichiers sur plusieurs périphériques, la compression et les sous-volumes. 3  Partial list of the used files, terms and utilities ◦ fdisk ◦ gdisk ◦ parted ◦ mkfs ◦ mkswap 4 5  Description : Les candidats doivent être capables de créer des partitions et des systèmes de fichiers. Ceci inclut la prise en charge des partitions d'échange (swap).  Termes, fichiers et utilitaires utilisés : ◦ Fdisk ◦ Mkfs ◦ mkswap 6  Un disque dur est composé de plateaux reliés à un moteur central, avec des têtes de lecture de part et d’autre de chacun des plateaux.  Sur chaque plateau se trouvent des pistes cylindriques découpées en secteurs.  L’adressage d’un secteur est une référence au cylindre, à la tête de lecture utilisée, à la piste, et enfin au secteur.  À l’installation, un disque dur n’est ni partitionné, ni formaté. ◦ Partitionner signifie définir sur le disque un ou plusieurs espaces, ou partitions, ◦ et formater signifie préparer une partition à recevoir des informations en utilisant un système de fichiers défini. 7  Une partition est définie par son type, son emplacement de début de partition et enfin soit sa taille, soit son emplacement de fin de partition.  Un partitionnement est réversible (non physique).  Une seule partition est activée à la fois au niveau du BIOS : cette activation indique où le BIOS doit aller chercher le noyau du système d’exploitation pour le démarrage. 8  Il existe trois sortes de partitions : ◦ les partitions principales : leur nombre est limité à quatre et elles supportent tous types de systèmes de fichiers ; ◦ la partition étendue : elle ne peut contenir que des partitions logiques et ne peut pas recevoir de systèmes de fichiers. Elle ne peut exister que s’il existe une partition principale ; ◦ les partitions logiques : elles sont contenues dans une partition étendue. Elles ne sont pas limitées en nombre et acceptent tous types de systèmes de fichiers 9  Les descripteurs de disques durs dans le répertoire /dev commencent par hd pour les périphériques de type IDE ou par sd pour les périphériques de type SCSI.  Une lettre additionnelle est ajoutée au descripteur pour désigner le périphérique.  Il y a généralement deux contrôleurs IDE en standard sur un PC, chaque contrôleur supportant deux périphériques (disques, lecteur de cédérom/DVD...). 10  /dev/hda ◦ périphérique IDE primaire maître (Disque dure)  /dev/hdb ◦ périphérique IDE primaire esclave IDE  /dev/hdc ◦ périphérique IDE secondaire maître (CD-ROM)  /dev/hdd ◦ périphérique IDE secondaire esclave  /dev/sda ◦ premier disque SCSI  /dev/sdb ◦ Second disque SCSI /sata 11  Pour le périphérique maître sur le contrôleur primaire : hda  Pour le périphérique esclave sur le contrôleur secondaire : hdd.  Les périphériques SCSI sont désignés en fonction de leur position dans la chaîne SCSI (sda, sdb, sdc, etc.). 12  On utilise la commande fdisk pour configurer une nouvelle partition.  Par exemple, pour le premier disque IDE : ◦ fdisk /dev/hda  Voici une liste des différentes commandes internes de fdisk : ◦ a : (dés)active un indicateur « bootable » ; ◦ b : édite le libellé de disque bsd ; ◦ c : (dés)active l'indicateur de compatibilité DOS ; ◦ d : supprime une partition ; ◦ l : répertorie les types de partition connus ; ◦ m : affiche la liste des commandes ; 13 ◦ n : ajoute une nouvelle partition ; ◦ o : crée une nouvelle table de partition DOS vide ; ◦ p : affiche la table de partition ; ◦ q : quitte le programme sans enregistrer les modifications ; ◦ s : crée un nouveau libellé de disque Sun vide ; ◦ t : change l'ID système d'une partition ; ◦ u : change l'unité d'affichage/saisie ; ◦ v : vérifie la table de partition ; ◦ w : écrit la table sur le disque et quitte le programme ; ◦ x : fonctions supplémentaires (experts seulement) 14  Ci-dessous, un exemple de table de partitionnement obtenu avec l’option « l » de fdisk : ◦ sudo fdisk -l 15  Suivre les instructions du tutoriel suivant: ◦ https://www.howtogeek.com/106873/how-to- use-fdisk-to-manage-partitions-on-linux/  NB: ◦ ne pas utiliser la commande d’écriture (w) pour ne pas endomager votre machine. ◦ Pour quitter sans écrire les modifications sur disque, tapez « q » à la fin des manipulations de la commande fdisk 16  Le système d’exploitation utilise une zone d’échange (swap) sur le disque comme une extension de la mémoire physique.  Selon les besoins, il y aura donc un échange entre la mémoire physique et la zone swap. 17  Linux utilise deux types de partitions : Linux (Linux native) et Echange Linux (swap) comme on peut le constater sur la figure.  La première partition est une partition qui peut contenir un système Windows et la quatrième une partition de type étendu qui permet de créer des partitions logiques 18 19  Objectifs ⇒ Connaître l'organisation de l'arborescence standard des fichiers sous Linux.  Mots clés: ◦ boot, ◦ bin, ◦ lib, ◦ dev, ◦ etc, ◦ proc, ◦ root, ◦ home, ◦ tmp, ◦ usr, ◦ var, ◦ local 20  Les répertoires de base de l'arborescence standard de fichiers sont les suivants:  /boot : contient principalement le fichier binaire du noyau ainsi que les ressources nécessaires à son lancement au démarrage ;  /dev : contient les fichiers des périphériques (devices) de la machine ainsi que des fichiers spéciaux ;  /etc : répertoire très important où sont stockés tous les fichiers de configuration du système en général et des différents démons en particulier. Il s’agit du répertoire à sauvegarder pour pouvoir restaurer la configuration d'une machine ; 21  Les répertoires de base de l'arborescence standard de fichiers sont les suivants (suite):  /home : répertoire où sont stockés par défaut les répertoires home des utilisateurs du système ;  /proc : contient les informations nécessaires au noyau. C'est une arborescence virtuelle généralement en lecture seule sauf proc/sys ;  /root : répertoire home du super-utilisateur (root) ; 22  Les répertoires de base de l'arborescence standard de fichiers sont les suivants (suite): ◦ /tmp : permet aux applications et aux utilisateurs d'avoir un espace d'échange où ils peuvent stocker leurs fichiers temporaires. Il est effacé à chaque redémarrage de la machine (« reboot ») ; ◦ /usr : contient les fichiers nécessaires aux applications, la documentation, les manuels, les fichiers sources ainsi que des librairies généralement statiques et générées à l'installation des logiciels standards de la distribution ; 23  Les répertoires de base de l'arborescence standard de fichiers sont les suivants (suite): ◦ /usr/local : arborescence qui sert à installer les logiciels supplémentaires ; ◦ /var : contient les fichiers journaux des différents démons (donc variable) ainsi que les spools de mail, d'impression, de cron, etc. 24  /bin et /sbin : contiennent l'ensemble des binaires indispensables au démarrage de la machine et les commandes essentielles d’administration ;  /lib et /usr/lib : contiennent les librairies nécessaires aux commandes précédentes. 25 26  Objectifs ⇒ Connaître les différents types de systèmes de fichiers reconnus par Linux et leurs spécificités. ⇒ Maîtriser la création d'un système de fichiers sur une partition.  Mots clés ext2, ext3, ext4, reiserfs, vfat, xfs, mkfs, tune2fs 27  Les principaux types de système de fichiers supportés par Linux sont présentés dans le tableau 4 Système de fichiers Commande de création ext2 mke2fs ou mkfs.ext2 ext3 mke2fs -j ou mkfs.ext3 ext4 mkfs.ext4 /dev/sdb1 Ou mke4fs -t ext4 /dev/sdb1 reiserfs Mkreiserfs Xfs mkfs.xfs vfat mkfs.vfat 28  Le système de fichiers ext3 est une simple extension du format standard ext2 de Linux : ◦ il intègre un journal qui enregistre toutes les opérations effectuées sur le disque. ◦ Ceci permet une récupération plus rapide et sûre du système en cas d'arrêt brutal de la machine.  L'instruction générale de création d’un système de fichiers est : ◦ mkfs -t type de fichier partition 29  Il existe des commandes équivalentes pour chaque type de systèmes de fichiers, par exemple mkfs.ext3, mkfs.vfat (voir tableau) Système de fichiers Commande de création ext2 mke2fs ou mkfs.ext2 ext3 mke2fs -j ou mkfs.ext3 ext4 mkfs.ext4 /dev/sdb1 Ou mke4fs -t ext4 /dev/sdb1 reiserfs Mkreiserfs Xfs mkfs.xfs vfat mkfs.vfat 30  Exemples de formatage de la partition hda1 avec création d'un système de fichiers de type ext3 (les trois commandes sont équivalentes): ◦ mkfs.ext3 /dev/hda1 ◦ mkfs -t ext3 /dev/hda1 ◦ mke2fs -j /dev/hda1 # création du journal spécifique  Il est aussi très facile de transformer une partition ext2 en ext3 avec l'instruction tune2fs pour créer le journal : ◦ tune2fs -j /dev/hda1 31 32  Objectifs ⇒ Maîtriser la remise en état d'un système de fichiers endommagé.  Mots clés ◦ fsck, e2fsck, debugfs, dumpe2fs 33  Si le système de fichiers est endommagé ou corrompu, l'utilitaire fsck est utilisé pour vérifier et corriger le système.  L'instruction générale de vérification du système de fichiers est : fsck -t type-de-fichier partition  De même que précédemment, il existe des commandes équivalentes pour chaque type de systèmes de fichier, par exemple fsck.ext3 34  L'option -i permet de laisser l'utilitaire fsck essayer de corriger lui-même les problèmes rencontrés.  L'exemple qui suit permet de vérifier l'intégrité d'un système de fichiers reiserfs : ◦ fsck.reiserfs /dev/hda1  Une vérification de toutes les partitions est faite au démarrage du système par la commande fsck. 35  La commande e2fsck est équivalente à fsck –t ext2.  En cas de problèmes plus important, il est possible d’utiliser l’utilitaire debugfs. Il est utilisé pour examiner et modifier l’état d’un système de fichiers formaté en ext2. Il permet par exemple de retrouver des inodes de fichiers supprimés (récemment) et de les restaurer.  L’utilitaire dumpe2fs permet d’afficher les informations d’un système de fichiers formaté en ext2. Il est par exemple ainsi possible de connaître la date du dernier montage d’un système de fichiers. 36 37  Objectifs ⇒ Savoir monter et démonter un système de fichiers sous Linux.  Mots clés ◦ mount, umount, du, df, /etc/fstab 38  Pour pouvoir utiliser un système de fichiers, celui-ci doit être monté sur un point de montage de l'arborescence Linux : son contenu est alors accessible comme un simple répertoire.  Le système d'exploitation réalise alors diverses tâches de vérification afin de s'assurer que tout fonctionne correctement. 39  La commande mount accepte deux arguments : ◦ le premier est le fichier spécial correspondant à la partition contenant le système de fichiers ; ◦ le second est le répertoire sous lequel il sera monté (point de montage).  Il peut être nécessaire de spécifier le type de fichiers avec l'option -t au cas où Linux ne parviendrait pas à le déterminer automatiquement. 40  La commande umount permet le démontage du système de fichiers.  Voici un exemple de montage et de démontage d'une clé USB de type « flashdisk » décrite par le fichier device sda : ◦ mount /dev/sda1 /mnt/flashdisk ◦ umount /mnt/flashdisk 41  Le fichier /etc/fstab est utilisé pour le montage automatique des systèmes de fichiers au moment du démarrage du système.  Chaque ligne du fichier fstab décrit la manière de montage d’un système de fichiers, et ceci à travers six champs séparés par des espaces. 42  Le premier champ donne le nom de périphérique ou l’étiquette (LABEL) associé à ce périphérique. ◦ Ce premier champ peut aussi inclure des systèmes de fichiers distants, dans ce cas la notation d’un chemin NFS (Network File System) est utilisée : serveur:/chemin_distant. ◦ Ceci indique que /chemin_distant est un répertoire partagé via NFS sur une machine distante dont le nom est « serveur » ;  Le second champ indique le point de montage, qui est le chemin d’accès dans l’arborescence Linux ;  Le troisième champ décrit le type de système de fichiers, par exemple ext2, ext3, reiserfs, iso9660, etc. ; 43  Le quatrième champ indique les options de montage. ◦ Il s’agit d’une liste d’options séparées par des virgules, ce sont en fait les options de la commande mount. ◦ Le mot clé « default » indique la combinaison des options rw, suid, dev, exec, auto, nouser, et async ◦ (voir le manuel de la commande mount pour plus de détails sur chacune de ces options) ;  Le cinquième champ est destiné théoriquement à être utilisé par l’utilitaire dump pour déterminer les systèmes de fichiers à sauvegarder. Mais en pratique ce champ n’est pas exploité et il est presque toujours à 0 ; 44  Le sixième champ est utilisé par l’utilitaire fsck pour déterminer l’ordre de vérification de l’intégrité des systèmes de fichiers lors du démarrage du système. ◦ Le système de fichier racine doit avoir la valeur 1, les autres systèmes de fichiers ont la valeur 2 et seront vérifiés à la suite. ◦ Si ce champ vaut 0, fsck ne vérifie pas le système de fichier. 45  Les commandes mount et umount utilisent le fichier fstab.  Il est important que les données de ce fichier soient complètes et exactes. 46  Par exemple on peut monter un système de fichier en spécifiant seulement le point de montage ou le nom de périphérique. ◦ Ainsi, au lieu d’exécuter la commande : #mount –t iso9660 –o ro,noauto,owner, /dev/cdrom /media/cdrom  on peut écrire #mount /media/cdrom et les autres informations sont extraites automatiquement par la commande mount à partir de fichier fstab. 47  La commande mount –a monte tous les systèmes de fichiers répertoriés dans le fichier fstab.  Cette commande est généralement exécutée au moment de démarrage du système. 48  La commande df permet de connaître le taux d'utilisation de toutes les partitions montées du système. ◦ L'option -h (human readable) facilite la lecture en utilisant des unités de taille plus commodes (Mo, Go, To …). ◦ La commande du (disk usage) est très pratique pour connaître l'espace occupé par une arborescence. ◦ L'option -s permet d'afficher le total pour chaque élément et l'option -k de l'afficher en kilo-octets:  du -ks /usr/local 49 50  Objectifs ⇒ Comprendre la gestion des droits sur les fichiers et répertoires sous Linux. ⇒ Savoir protéger les fichiers et les répertoires.  Mots clés ◦ chmod, umask, chattr, suid, sgid, sticky bit, chattr 51  Linux permet de spécifier les droits dont disposent les utilisateurs sur un fichier ou un répertoire par la commande chmod.  On distingue trois catégories d'utilisateurs : ◦ u : le propriétaire (user) ; ◦ g : le groupe ; ◦ o : les autres (others).  Ainsi que trois types de droits : ◦ r : lecture (read) ; ◦ w : écriture (write) ; ◦ x : exécution ; ◦ - : aucun droi 52  pour donner le droit de lire le fichier liste.txt au propriétaire du fichier : ◦ chmod u+r liste.txt  pour autoriser une personne du groupe propriétaire du fichier à modifier le fichier : ◦ chmod g+w liste.txt  pour autoriser les autres utilisateurs à exécuter le fichier commande.sh : ◦ chmod o+x commande.sh 53  Les droits d'accès peuvent aussi s'exprimer en notation octale.  Les correspondances sont indiquées dans le tableau ci-dessous. Droit Notation Octale --- 0 --x 1 -w- 2 -wx 3 r-- 4 r-x 5 rw- 6 rwx 7 54  On peut utiliser la notation octale pour les droits avec la commande chmod,  cela permet de positionner plusieurs types de droits en une seule commande.  Exemples : ◦ attribuer les droits rw------- à tous les fichiers :  chmod 600 * ◦ attribuer les droits rw-r--r-- à tous les fichiers :  chmod 644 * ◦ attribuer les droits rwxr-x--- à tous les fichiers :  chmod 750 * 55  Lorsqu’on crée un nouveau fichier, par exemple avec la commande touch, ce fichier possède certains droits par défaut.  La commande umask permet de changer ces droits par défaut.  Les droits sont indiqués de façon « inverse » en notation octale pour les droits de type r et w seulement.  Pour créer des fichiers en mode rw-r--r-- : ◦ umask 022  Pour créer des fichiers en mode ------- : ◦ umask 666 56 57  Il existe trois droits spéciaux, SUID, SGID et Sticky Bit.  Ils peuvent être positionnés par la commande chmod (premier groupe de droits exprimés en octal) 58  lorsque le bit SUID est positionné, une commande se lancera avec l'UID de son propriétaire, ce qui permet d'acquérir ses droits durant l'exécution de la commande :  par exemple la commande /usr/bin/passwd permet d’acquérir les droits de root pour modifier le fichier /etc/shadow.  Le bit SUID est positionné par l’option s de la commande chmod, ou bien en positionnant à « 1 » le premier bit du groupe des droits spéciaux (d’où la valeur 4 de l’exemple suivant) : ◦ chmod 4755 /bin/cat ◦ chmod u+s /bin/grep 59  ce droit fonctionne de la même façon que le droit SUID en ce qui concerne les exécutables mais en donnant le droit du groupe.  Le SGID peut aussi être attribué à un répertoire : dans ce cas tout fichier créé dans un répertoire portant le SGID aura comme groupe propriétaire le groupe du répertoire.  Ce bit est positionné par l'option s de la commande chmod, ou bien en positionnant à « 1 » le deuxième bit du groupe des droits spéciaux (d’où la valeur « 2 » de l’exemple suivant) : ◦ chmod 2755 /home/lpi102 ◦ chmod g+s /home/lpi102 60  si le Sticky Bit est positionné sur un répertoire, seul le propriétaire d'un fichier contenu dans ce répertoire pourra le renommer ou le supprimer, mais tous les utilisateurs pourront y avoir accès. ◦ Le Sticky Bit est par exemple toujours positionné sur les répertoires /tmp ou /var/mail/.  Pour les fichiers, en particulier les exécutables, le sticky bit permet à l’administrateur de marquer ces fichiers pour qu’ils restent conservés dans la mémoire principale, même lorsque leur exécution se termine, afin de minimiser le temps de leur prochain lancement. ◦ Cette fonction est devenue obsolète en raison de l’optimisation du temps d’accès aux disques. 61  si le Sticky Bit est positionné sur un répertoire, seul le propriétaire d'un fichier contenu dans ce répertoire pourra le renommer ou le supprimer, mais tous les utilisateurs pourront y avoir accès.  Le Sticky Bit est par exemple toujours positionné sur les répertoires /tmp ou /var/mail/. 62  Ce bit est positionné par l'option t de la commande chmod, ou bien en positionnant à 1 le troisième bit du groupe des droits spéciaux (d’où la valeur 1 de l’exemple) : ◦ chmod 1666 /home/lpi/partagé ◦ chmod o+t /home/lpi/partagé 63 64  Objectifs ⇒ Être capable de modifier le propriétaire et le groupe d’un fichier ou d’un répertoire.  Mots clés ◦ chown, chgrp Linux permet de spécifier le propriétaire d’un fichier ou d’un répertoire par la commande chown: ◦ chown le_propriétaire /home/lpi/monfichier 65  Linux permet de spécifier le propriétaire d’un fichier ou d’un répertoire par la commande chown. ◦ chown le_propriétaire /home/lpi/monfichier  Linux permet de spécifier le groupe d’un fichier ou d’un répertoire par la commande chgrp. ◦ chgrp le_groupe /home/lpi/monfichier 66 67  Objectifs ⇒ Connaître et maîtriser les différents types d'outils de recherche de fichiers. ⇒ Savoir gérer les bases de données d'informations associées à ces outils.  Mots clés ◦ find, locate, slocate, whereis, which, whatis, updatedb, makewhatis, apropos, /etc/updatedb.conf 68  La recherche dans l'arborescence d’un système de fichiers peut se faire grâce à des utilitaires tel que find, locate, which, whereis, whatis et apropos. 69  La commande find est la plus ancienne commande de recherche de Unix, elle n'utilise pas de base indexée et son exécution peut donc parfois être longue car elle est très complète par ses critères de recherche.  La syntaxe générale est la suivante : ◦ find 70  Les principales options de recherche sont les suivantes : ◦ -name : par nom de fichiers ; ◦ -type : par type du fichier (f : fichier, d : répertoire...) ; ◦ -user : utilisateur auquel appartiennent les fichiers recherchés ; ◦ -atime : par date de dernier accès aux fichiers ; ◦ -mtime : par date de dernière modification du contenu des fichiers ; ◦ -ctime : par date de dernier changement des fichiers : contenu mais aussi droits d’accès, propriétaire.. 71  Pour rechercher le fichier Xinitrc dans tout le système (à partir de la racine) : ◦ find / -name Xinitrc  Pour rechercher les fichiers de l'utilisateur 666 dans tout le système (à partir de la racine) : ◦ find / -user 666 72  La commande locate cherche tous les types de fichiers dans l'intégralité des systèmes de fichiers comme find, mais elle utilise une base de données.  La base de données est automatiquement mise à jour par une commande de type cron, généralement la nuit, lorsque la machine est peu sollicitée.  On peut mettre à jour manuellement la base de données en utilisant la commande updatedb (on doit être root pour lancer cette commande).  Les options de fonctionnement de la commande updatedb sont décrites dans le fichier /etc/updatedb.conf. ◦ On peut y décrire la racine de l’arborescence à indexer, les fichiers à exclure, l’emplacement de la base de données, etc. 73  La recherche est donc très rapide et peut se faire à partir de fragments du nom : ◦ locate monfichier_perdu /home/nicolas/trucs/monfichier_perdu 74  La commande slocate est la version sécurisée de locate.  Elle fonctionne de la même manière, mais stocke également les droits d’accès associés aux fichiers ainsi que les informations de propriété (propriétaire et groupe) du fichier de façon à ne pas afficher dans le résultat de la recherche les fichiers auxquels l’utilisateur n’aurait pas accès. 75  La commande which est utilisée pour trouver l'emplacement d'une commande : elle effectue sa recherche par rapport au contenu de la variable PATH, et retourne le chemin du premier fichier correspondant. ◦ which bash Cette commande est très commode pour vérifier quelle version de la commande s’exécute réellement lorsqu’on l’appelle par son nom relatif. 76  La commande whereis fonctionne de façon similaire à which, mais elle peut aussi chercher dans les pages de manuel (man) et les codes sources. 77  La commande whatis cherche des commandes dans l'intégralité des systèmes de fichiers comme which, mais elle utilise une base de données qui contient une courte description ainsi que des mots clés.  La base de données est créée en utilisant la commande makewhatis (on doit être root pour lancer cette commande). ◦ makewhatis  La recherche est donc plus rapide et peut se faire à partir du nom ou d'un mot clé.  La réponse contient une description rapide de la commande ◦ whatis who  who – show who is logged on 78  La commande apropos utilise la même base de données que whatis, mais donne plus d'informations : ◦ apropos who w – show who is logged on and what they are doing who – show who is logged on whoami – print effective userid 79