Linux Dosya Sistemleri, Boot loading, Disk Partition, BIOS ve UEFI

Merhabalar,

Boot loading (ön yükleme) kavramı, disk partitioning (disk bölümleme), partition table (bölüm tablosu), BIOS, UEFI, Dosya sistemi türleri vb. kavramları çoğumuz tarafından çok az bilinir. Bu terminolojiye çok sık rastlıyoruz, ancak bunları ve anlamlarını ayrıntılı olarak anlamak için çok fazla zaman harcamadık belkide Bu eğitim yazısında, sizlere bu konulardan kısaca bahsetmeye çalışacağım.

Partition Table (Bölüm Tablosu):

Bir Linux Dağıtımı kurarken karşılaştığımız ilk kararlardan biri, diskin bölümlenmesi, kullanılacak dosya sistemi, mimari ve platformdaki değişime göre değişen güvenlik için şifreleme uygulanmasıdır. En yaygın kullanılan Mimarilerden biri olan INTEL, bazı değişiklikler geçiriyor ve diğer yandan önyükleme işlemi bilgisi gerektiren bu değişiklikleri anlamak önemlidir.

Birçok geliştirici, tercih veya ihtiyaç meselesi  olarak aynı makinede hem Windows hem de Linux çalıştırır. Günümüzün önyükleyicilerinin çoğu, aynı makinede herhangi bir sayıda İşletim Sistemini tanıyacak ve tercih edilen  işletim sisteminden  önyükleme yapmak için menü sağlayacak kadar yeteneklidir. Aynı amaca ulaşmanın başka bir yolu da Xen, QEMU, KVM veya tercih edilen herhangi bir görselleştirme aracını kullanarak sanallaştırmayı kullanmaktır.

BIOS ve  UEFI:

İlk başlarda Temel Giriş/Çıkış Sistemi anlamına gelen BIOS, bir Intel Sistemini başlatmanın tek yoluydu. BIOS, bölümleme Bilgilerini Master Boot Record (Ana Önyükleme Kaydı) (MBR) adı verilen özel bir alanda tutar, böylece her ön yüklenebilir bölümün ilk sektöründe ek kod depolanır.

2000` li yılların başlarında Microsoft’un Intel ile birlikte  ortak bir çalışma yaparak ilk hedefi güvenli bir şekilde önyükleme yapmak olan Universal Extensible Firmware İnterface (UEFI) (Evrensel Genişletilebilir Ürün Yazılımı Arabirimi)` nin ortaya çıkmasını sağladılar.Bu önyükleme mekanizması, BIOS ile algılanması zor olan Bootsector atağı rootkitlere karşı meydan okuyabileceğini gösterdi.

BIOS ile önyükleme (BOOT):

BIOS ile önyükleme, önyükleme diskinin ilk sektörüne yerleştirilen MBR’ye önyükleme kodlarının veya önyükleme sırasının yerleştirilmesini gerektirir. Birden fazla İşletim Sisteminin kurulu olması durumunda, kurulu önyükleyici, kurulum ve güncelleme sırasında otomatik olarak önyükleme kodlarını her önyüklenebilir diske yerleştiren bir ortak önyükleyici ile değiştirilir; bu, kullanıcının kurulu işletim sistemlerinden herhangi birine önyükleme yapma seçeneğine sahip olduğu anlamına gelir.

UEFI ile önyükleme (BOOT):

UEFI, Microsoft’un Intel ile yakın işbirliği içinde geliştirilen en son önyükleme teknolojisidir. UEFI, yüklenecek firware (ürün yazılımı) ` ın  dijital olarak imzalanmasını gerektirir; bu, rootkit’lerin boot partition (önyükleme bölümüne)` a eklenmesini durdurmanın bir yoludur. Ancak UEFI kullanarak Linux’ı başlatma sorunu karmaşıktır. UEFI’de Linux’u başlatmak, kullanılan anahtarların Linux protokolüne aykırı olan GPL altında herkese açık hale getirilmesini gerektirir.

Bununla birlikte, Secure boot (Güvenli önyükleme)` u devre dışı bırakarak ve Legacy Boot (Eski Önyükleme)` u etkinleştirerek Linux’u UEFI şartnamesine uygun olarak kurmak hala mümkündür. UEFI’deki önyükleme kodları, diskin ilk sektöründeki özel bölüm olan /EFI’nin alt dizinlerinin altına yerleştirilir.

Linux File Systems (Dosya Sistemleri) Türleri:

Standart bir Linux Dağıtımı, her biri kendisiyle ilişkili özel anlamı olan aşağıda listelenen dosya biçimleriyle disk bölümleme seçeneği sunar.

ext2
ext3
ext4
jfs
ReiserFS
XFS
Btrf’ler

ext2, ext3, ext4

Bunlar, öncelikle MINIX için geliştirilmiş olan Extended Filesystem-Genişletilmiş Dosya Sisteminin (ext) aşamalı sürümleridir. İkinci genişletilmiş versiyon (ext2) geliştirilmiş bir versiyondu. Ext3 performans iyileştirmesi ekledi. Ext4, ek özellikler sağlamanın yanı sıra bir performans iyileştirmesiydi.

JFS

Journaled File System-Günlüklü Dosya Sistemi (JFS), IBM tarafından sistem ext` e alternatif olarak kullanılan AIX UNIX için geliştirilmiştir. JFS, şu anda ext4’e bir alternatiftir ve çok az kaynak kullanımıyla istikrarın gerekli olduğu yerlerde kullanılır. CPU gücü sınırlı olduğunda JFS kullanışlı olur.

ReiserFS

Geliştirilmiş performans ve gelişmiş özelliklerle ext3’e alternatif olarak tanıtıldı.Bir dönem  SuSE Linux’un varsayılan dosya sistemiydi, ancak daha sonra Reiser kapandı ve SuSe’nin ext3’e geri dönmekten başka seçeneği kalmadı. ReiserFS, nispeten gelişmiş bir özellik olan dosya Sistemi Uzantısını dinamik olarak destekler, ancak dosya sistemi gerektiği kadar performas sahibi değildir.

XFS

XFS, paralel G/Ç işlemeyi hedefleyen yüksek hızlı bir JFS idi. NASA hala bu dosya sistemini 300’den fazla terabaytlık depolama sunucularında kullanıyor.

Btrfs

B-Tree File System-B-Tree Dosya Sistemi (Btrfs), hata toleransı, eğlenceli yönetim, onarım Sistemi, geniş depolama yapılandırmasına odaklanır ve halen geliştirilme aşamasındadır. Gerçek ürün ortamları için Btrfs önerilmez.

Clustered File Format (Dosya Biçimi)

Clustered dosya Sistemi, önyükleme için gerekli değildir, ancak paylaşımlı depolama ortamlarında en uygun depolamadır.

Linux-Dışında kullanılan File Format (Dosya Formatı):

burada Linux altında bulunmayan ancak diğer işletim sistemleri tarafından kullanılan birçok Dosya formatı bulunmaktadır.Microsoft tarafından NTFS, Apple/Mac os tarafından HFS, vb. Bunların çoğu, NTFS dosya sistemini Mount etmek için ntfs-3g gibi belirli araçlar kullanılarak Linux altında monte edilerek kullanılabilir, ancak Linux altında tercih edilmez.

Unix File Format (Dosya Biçimi)

Linux’ta yaygın olarak kullanılan ancak Linux altında özellikle Linux kök Sistemini kurmak için tercih edilmeyen belirli Dosya biçimleri vardır. örneğin, BSD’nin UFS’si.

Ext4, tercih edilen ve en yaygın kullanılan Linux dosya Sistemidir. Bazı Özel durumlarda XFS ve ReiserFS kullanılır. Btrfs hala deneysel ortamda kullanılmaktadır.

Disk Partitioning (Disk Bölümleme):

İlk aşama disk bölümlemedir. Bölümleme yaparken aşağıdaki noktaları aklımızda tutmalıyız.

Yedekleme ve kurtarmayı akılda tutan bölüm.
Bölümde alan sınırlama işareti.
Disk yönetimi – Yönetimsel İşlev.

Logical Volume (Mantıksal Hacim) Yönetimi:

LVM, Büyük Depolama Kurulumunda kullanılan karmaşık bir bölümlemedir. LVM yapısı, gerçek fiziksel disk bölümlemesini kaplar.

SWAP:

swap, özellikle System Hibernation (Hazırda Bekletme) sırasında Linux’ta memory paging için kullanılır. Sistemin mevcut durumu, sistem belirli bir zamanda duraklatıldığında SWAP’ a  yazılır.

Asla hibernation (hazırda bekletme) moduna geçmeyecek bir Sistem, RAM’inin boyutuna eşit bir SWAP alanına ihtiyaç duyar.

Encryption (şifreleme):

Son aşama, verileri güvenliği için kullanılan şifrelemedir. Şifreleme Disk düzeyinde olabileceği gibi Dizin düzeyinde de olabilir. Disk şifrelemede, tüm disk şifrelidir, şifresini çözmek için bir tür özel kod gerektirebilir.

Ancak karmaşık bir konu. decryption code (Şifre çözme kodu), şifrelemeden geçen aynı diskte kalamaz, bu nedenle belirli özel donanıma ihtiyacımız olabilir veya ana kartın yapmasına izin verilebilir.

Disk şifrelemenin elde edilmesi nispeten kolaydır ve daha az karmaşıktır. Bu durumda şifre çözme kodu aynı diskte, farklı dizinde bir yerde kalır.

Bu eğitim yazımızında sonuna geldik.Umarım sizler için faydalı olur.