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Debian GNU/Linux 3.0 installation; Für Intel x86
Kapitel 6 Partitionieren der Festplatte


6.1 Hintergründe

Das Partitionieren einer Festplatte bedeutet im Prinzip das Aufteilen der Platte in mehrere Teile, die sogenannten Partitionen. Jede Partition ist unabhängig von den anderen Partitionen. Das Partitionieren entspricht dem Einbauen von Wänden in ein Haus: Wenn Sie in einem Raum die Möbilierung ändern, dann bleiben die anderen Räume davon unberührt.

Wenn Sie bereits ein Betriebssystem (Windows95,Windows NT, OS/2, MacOS, Solaris, FreeBSD, …) auf der Festplatte installiert haben, dann müssen Sie wahrscheinlich die Festplatte neu partitionieren. Üblicherweise werden beim Partitionieren die bereits auf der Festplatte befindlichen Daten bzw. Dateisysteme zerstört. Deshalb sollten Sie auf jeden Fall eine Sicherheitskopie Ihrer Daten anlegen, bevor Sie mit dem Partitionieren beginnen. Um auf das Beispiel mit dem Haus zurückzukommen: Vor dem Verschieben von Mauern würde man zunächst seine Möbel in Sicherheit bringen, um diese nicht versehentlich zu ramponieren. Das umpartitionieren ohne Dateiverlust, das in manchen Fällen möglich ist, wird näher erläutert in Verlustloses Partitionieren von DOS, Windows 95 oder OS/2, Abschnitt 3.4.

GNU/Linux benötigt als absolutes Minimum eine Partition. Auf dieser werden das gesamte Betriebssystem, alle Programme sowie Ihre persönlichen Dateien gespeichert. Viele Leute sind der Meinung, dass eine Swap-Partition ebenfalls erforderlich ist. Streng genommen ist das jedoch nicht der Fall. Abgesehen davon, dass Linux auch ohne Swap läuft, ist Swap ein Ablageplatz für ein Betriebssystem, wodurch dieses billigen Festplattenplatz als virtuellen Speicher nutzen kann. Wird Swap auf eine eigene Partition gelegt, kann Linux den Platz erheblich effizienter benutzen. Es ist auch möglich eine reguläre Datei als Swap zu benützen, das empfehlen wir Ihnen doch nicht.

Die meisten Leute installieren GNU/Linux allerdings auf mehr als der minimalen Anzahl an Partitionen. Es gibt zwei Gründe, weshalb Sie das Dateisystem in eine Menge kleinerer Partitionen aufteilen sollten. Der erste Grund betrifft die Sicherheit. Wenn etwas passiert, wodurch das Dateisystem beeinträchtigt wird, ist normalerweise nur eine Partition betroffen. Daher muss nur ein Teil des Systems, von dem Sie Backups gemacht haben, ersetzt werden. Als absolutes Minimum sollten Sie eine sogenannte Root-Partition anlegen. Diese enthält die wichtigsten Komponenten des Systems. Wenn eine andere Partiton zerstört wird, kann GNU/Linux immer noch gebootet werden, um den Schaden zu reparieren. Damit kann Ihnen der Aufwand erspart bleiben, das gesamte System neu zu installieren.

Der zweite Grund betrifft den professionellen Einsatz. Angenommen, ein Programmteil gerät außer Kontrolle und verbraucht zuviel Festplattenplatz. Wenn der Prozess, der dieses Problem verursacht, root-Rechte hat, laufen Sie Gefahr sich plötzliche ohne Plattenplatz wiederzufinden. Normalerweise hält das System einen kleinen Prozentsatz der Partition vom Benutzer fern. Das Problem muss dabei nicht einmal lokal verursacht worden sein. Werden mehrere Partitionen benutzt, wird das System vor vielen solchen Problemen geschützt. Beispiel Email: ein System ist immer noch einsatzfähig, wenn /var/spool/mail zwar voll ist, aber auf einer eigenen Partition liegt.

Wenn Sie nur eine große IDE-Festplatte im System haben und weder den LBA-Modus noch einen Overlay-Treiber (wie er vom Platten-Hersteller manchmal mitgeliefert wird) benutzen, müssen Sie die Root-Partition in die ersten 1024 Zylinder ihrer Festplatte legen. Die Obergrenze ist normalerweise um die 524 Megabyte.

Ein großer Nachteil bei der Benutzung mehrerer Partitionen besteht darin, dass es zu Anfang meistens schwierig ist, den zukünftigen Bedarf richtig abzuschätzen. Wenn eine Partiton zu klein eingerichtet wird, müssen Sie das System entweder neu installieren oder werden permanent Teile auf den verschiedenen Partitionen hin- und herschieben, um Platz auf der zu kleinen Partition zu schaffen. Andererseits verschwenden Sie, wenn Sie eine Partition zu groß erstellen, Platz, der an anderer Stelle sinnvoller eingesetzt werden könnte.


6.1.1 Teile des Verzeichnis-Baums

Nachfolgend finden Sie eine Liste der wichtigsten Teile des Verzeichnis-Baums. Sollte dieser Teil nicht verständlich für Sie sein lesen Sie ihn nachdem Sie den Rest der Installationsanleitung gelesen haben:

Daneben gibt es noch den Swap-Bereich, der kein Teil des Verzeichnis-Baums ist.


6.2 Planung der Nutzung des Systems

Es ist entscheidend, welche Art von System installiert werden soll. Diese Entscheidung wird den benötigten Plattenplatz und das Partitionierungs-Schema beeinflussen.

Es gibt eine Anzahl vorbereiteter Profile, die Debian der Bequemlichkeit halber zusammengestellt hat (siehe auch Vorbereitete Profile auswählen, Abschnitt 8.8). Die Profile bestehen jeweils aus einem Satz von Paketen. Das macht die Auswahl der zu installierenden Pakete einfacher, da ein Teil schon ausgewählt ist.

Jedes der vorbereiteten Profile resultiert in einer anderen Größe des installierten Systems. Auch wenn Sie keines der vorbereiteten Profile benutzen wollen, geben sie Ihnen wertvolle Informationen für die Planung der Partitionierung.

Hier einige der verfügbaren vorbereiteten Profile:

Server_std
Ein kleines Server-Profil. Es ist nützlich für Server, die keine Annehmlichkeiten für Shell-Benutzer bieten sollen. Es besteht im Wesentlichen aus einem FTP-, Web-, DNS, NIS- und POP-Server. Benötigt werden etwa 50 MB. Das ist natürlich nur die Größe der Software, die Daten, die Sie verwalten wollen, kommen noch dazu.
Dialup
Eine ziemlich normale Desktop-Konfiguration. Eingeschlossen sind die grafische Oberfläche X11, grafische Anwendungen, Sound, Editoren etc. Die Größe beträgt etwa 500 MB.
Work_std
Ein kleineres Profil für eine Anwender-Maschine. In diesen Einstellungen sind kein X11 und keine X-Anwendungen eingeschlossen. Die Größe beträgt etwa 140 MB. Es ist auch möglich, ein System inklusive X11, mit unter 100 MB Platzbedarf zu haben.
Devel_comp
Ein Workstation-Profil. Dieses Profil enthält alle Entwicklungs-Pakete für Perl, C, C++ u.v.m. Die Größe beträgt etwa 475 MB. Wenn Sie annehmen, dass Sie noch X11 und ein paar zusätzliche Pakete auswählen, sollten Sie etwa 800 MB für eine solche Installation vorsehen.

Beachten Sie, dass die oben angegebenen Größen alle anderen Daten, die sonst noch auf einem System anfallen (Daten im /home, Mail etc.), nicht beinhalten. Es ist immer von Vorteil, großzügig zu sein, wenn man den Platz für die eigenen Daten berechnet. Denken Sie daran, dass die /var Partition unter Debian sehr viele Systeminformationen enthält. Die dpkg Dateien (mit Informationen zu allen installierten Paketen) können schnell auf 20 MB anwachsen; mit den Logdatein und dem Rest sollten Sie 50 MB für /var reservieren.


6.2.1 Festplatten-Einschränkungen bei PCs

Das PC-BIOS stellt für gewöhnlich weitere Bedingungen für die Partitionierung auf. Es limitiert, wieviele primäre und logische Partitionen eine Festplatte enthalten darf. Mit BIOSen des Zeitraumes 1194-1998 gibt es zusätzlich Einschränkungen, von wo auf der Platte das BIOS booten kann. Nähere Informationen finden Sie in der Linux Partition HOWTO. Hier sei nur ein kurzer Überblick gegeben.

Primäre Partitionen sind die eigentlichen Partitionen für PC Festplatten. Es darf jedoch nur vier davon geben. Um diese Beschränkung zu umgehen, wurden erweiterte (extended) bzw. logische (logical) Partitionen eingeführt. Wird eine primäre Partition als erweiterte Partition deklariert, kann der ihr zugewiesene Plattenplatz weiter in logische Partitionen eingeteilt werden. Es gibt vom BIOS her keine Beschränkung in der Anzahl der logischen Partitionen. Es darf jedoch nur eine einzige erweiterte Partition geben.

Linux limitiert die Anzahl der Partitionen pro Festplatte auf 15 Partitionen bei SCSI Festplatten (3 benutzbar als primäre und 12 als logische Partitionen). Auf einer IDE-Festplatte dürfen maximal 63 Partitionen (3 benutzbar als primäre und 60 so logische Partitionen) angelegt werden.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Boot-Partition, das ist diejenige, die den Kernel enthält, innerhalb der ersten 1024 Zylinder liegen muss. Da die Root-Partition meistens gleichzeitig die Boot-Partition darstellt, müssen Sie darauf achten, dass Ihre Root-Partition in den ersten 1024 Zylindern der Festplatte untergebracht ist. Eine Ausnahme davon ist, wenn Sie ein BIOS zwischen 1995-1998 (abhängig vom Hersteller) benutzen, das die sogenannte ``Enhanced Disk Drive Support Specification'' untersützt. Sowohl Lilo, der Linux Bootloader, als auch Debians alternatives Programm mbr müssen das BIOS benutzen, um den Kernel ins RAM zu laden. Wenn das BIOS Interrupt 0x13 für große Festplatten unterstützt, wird darauf zurückgegriffen, andernfalls wird das normale Festplattenzugriffs-Interface genutzt. Es kann aber nicht benutzt werden, um Positionen jenseits von 1023 Zylindern zu erreichen. Ist Linux ersteinmal gebootet, ist es egal, was für ein BIOS Sie haben, denn Linux greift ohne Hilfe des BIOS auf die Festplatte zu.

Wenn Sie eine große Festplatte besitzen, müssen Sie eventuell Techniken zur Zylinder-Übersetzung anwenden. Sie werden im BIOS gesetzt, z.B. die LBA-Übersetzung. Weiterführende Informationen finden Sie in der Large Disk HOWTO. Wenn Sie ein derartiges Übersetzungs-Schema einsetzen, dann muss Ihre Boot-Partition innerhalb der übersetzten 1024 Zylinder liegen.

Eine kleine Partition (5-10MB) wird am Anfang der Festplatte eingerichtet und danach kommen die anderen Partition, die man haben möchte. Diese Boot-Partition muss an /boot eingehängt werden, da in diesem Verzeichnis der Kernel abgelegt ist. Diese Konfiguration arbeitet mit jedem System, egal ob LBA, die grosse CHS-Festplattenübersetzung, benutzt wird oder ob Ihr BIOS überhaupt ein große Festplatten-Zugriffsmethode unterstützt.


6.3 Namen der Gerätetreiber unter Linux

Die Namen von Festplatten und Partitionen werden unter Linux anders bezeichnet als bei anderen Betriebssystemen. Sie sollten wissen, welche Namen Linux verwendet, wenn Sie partitionieren. Hier sind die Grundlagen der Namensvergabe:

Die Partitionen auf jeder Platte werden durch Anhängen einer Dezimalzahl angesprochen: sda1 und sda2 entsprechen der ersten und zweiten Partition auf der ersten SCSI-Platte in Ihrem System.

Ein Beispiel: Nehmen wir an, dass Sie ein System mit zwei SCSI Festplatten haben, mit einer ID 2 und mit einer ID 4. Die erste Festplatte (an ID 2) wird demzufolge sda genannt und die zweite sdb. Wenn die sda-Platte fünf Partitionen enthält, werden diese mit sda1 bis sda5 angesprochen. Entsprechendes gilt für sdb und dessen Partitionen.

Beachten Sie, dass die Reihenfolge der Platten verwirrend sein kann, wenn Ihr System zwei SCSI-Busse enthält. Achten Sie auf die beim Booten ausgegebenen Meldungen.

Linux bezeichnet die vier primären Partitionen mit den Nummern 1 bis 4. Die logischen Partitionen fangen mit Nummer 5 an, auch wenn nur 1 primäre Partition vorhanden ist. hda1 bis hda4 wären primäre Partitionen, hda5 bis hda60 entsprächen den logischen Partitionen. Eine erweiterte Partition kann selbst nicht benutzt werden, sie kann lediglich logische Partitionen aufnehmen.


6.4 Empfohlene Partitionierung

Wie bereits erläutert, sollten Sie sich eine separate, kleinere root-Partition (20 bis 50 MB) anlegen sowie eine größere /usr Partition. Zwei Beispiele werden im folgenden gezeigt. Für die meisten Anwender reichen jedoch zwei Partitionen (Swap und Linux) aus, insbesondere wenn nur eine einzelne kleine Festplatte zur Verfügung steht, denn das Anlegen mehrer Partitionen kann Speicherplatz verschwenden.

Für den Fall, daß Sie sehr viele Programme installieren wollen, die nicht Bestandteil des Betriebssystems sind, benötigen Sie eine separate /usr/local Partition. Es ist günstig /tmp in eine eigene Partition von 20 MB bis 50 MB zu legen. Sollte Ihre Maschine als Server für sehr viele Benutzer verwendet werden, dann bietet es sich an, für /home eine eigene, große Partition anzulegen. Dies hängt vom Einsatz des Computers ab.

Wenn Sie Ihren Rechner als Mailserver einrichten, sollten Sie überlegen /var/spool/mail als eigene Partition einzurichten. Generell gesehen hängt die Art der Partitionierung stark vom Einsatzgebiet ab.

Für komplexere Systeme sollten Sie das Multi Disk HOWTO konsultieren. Es enthält weiterführende Informationen, die vor allem für Internet Service Provider (ISP) und Leute mit großen Servern von Interesse sind. Damit lassen sich insbesondere mehrere physikalische Festplatten zu einer logischen Einheit (quasi einer Partition) zusammenfassen (RAID).

Bleibt die Frage nach der Größe für den Swap Bereich. Es gibt so viele Vorschläge, wie es Unix Systemverwalter gibt. Eine Faustregel besagt: Man verwendet für die Swap Partition soviel Speicherplatz wie physikalisches RAM vorhanden ist, obwohl es nur für die wenigsten Anwender Gründe gibt, mit der Größe der Swap Partition über 64 MB hinaus zu gehen. Wenn Sie eine so große Swap Partition wirklich benötigen, dann sollten Sie sich eher mehr RAM Bausteine kaufen. Natürlich gibt es auch Ausnahmen: Wenn Sie versuchen, gleichzeitig 10000 Gleichungen auf einer Maschine mit 256 MB RAM zu lösen, dann brauchen Sie möglicherweise mehr als 1 Gigabyte Swap. In diesem Fall sollten Sie zumindest versuchen, den Swap auf mehrere Festplatten zu verteilen.

Auf 32-bit Architekturen (i386, m68k, 32-bit SPARC und PowerPC) ist der gößtmögliche Swapbereich 2 GB (auf Alpha und 64-bit SPARC ist er fast unbegrenzt). Diese Grösse sollte für jede Installation ausreichen. Wenn Sie Swap in dieser Größenordnung benutzen müssen, sollten Sie versuchen den Swap über mehrere Festplatten, wenn möglich sogar über verschiedene SCSI ode IDED Kanäle, zu verteilen. Der Kern wird ausgewogen entscheiden, auf welche der verteilten Swap-Partitionen zugegriffen wird, woraus eine bessere Performance resultiert.


6.4.1 Beispiel einer Partitionierung

Als Beispiel wird die Partitionierung eines Rechner von einem der Autoren genommen. Dieser hat 32MB RAM und eine 1,7 GB große Festplatte auf /dev/hda. Dort befindet sich eine 500MB große Partition für ein anderes Betriebssystem auf /dev/hda1, weiters eine 32MB große Swap Partition, die als /dev/hda3 eingerichtet ist. Der Rest, ca. 1,2 GB auf /dev/hda2, ist die Linux Partition.


6.5 ``Partitionierung einer Festplatte''

Lesen Sie hierzu auch Partitionieren der Festplatte, Kapitel 6.

Sofern noch keine Linux native und Linux swap Partitionen existieren, wird der nächste Menüpunkt ``Partitionierung einer Festplatte'' sein. Haben Sie bereits mindestens eine Linux native oder eine Linux swap Partition angelegt, so steht die Menü-Auswahl auf ``Formatieren und Einbinden einer Swap-Partition''. Haben Sie wenig Hauptspeicher, so wurde Ihnen das low memory-Menü angezeigt und Sie haben deshalb die Swap-Partition schon beim Booten des Systems angelegt und aktiviert. Deshalb müssen Sie diesen Punkt übergehen. Selbstverständlich können Sie jederzeit die Pfeiltasten benutzen, um zu ``Partitionierung einer Festplatte'' zu gelangen.

Nach der Auswahl des Menüpunktes ``Partitionierung einer Festplatte'' wird Ihnen eine Liste der Festplatten angezeigt, die Sie partitionieren können. Anschließend wird das Partitionierungs-Programm aufgerufen. Sie müssen zumindest eine ``Linux native''-Partition (Typ 83) anlegen und sollten eine ``Linux swap''-Partition (Typ 82) erzeugen. Näheres ist in Partitionieren der Festplatte, Kapitel 6 beschrieben. Abhängig von der Architektur ihres Rechners, stehen unterschiedliche Programme für die Partitionierung zur Verfügung:

fdisk
Das originale Linux Disk Partitionierungsprogramm, besonders für Gurus geeignet. Lesen Sie auch die Manpage zu fdisk.
cfdisk
Ein einfach zu benutzendes menügeführtes Partitionierungsprogramm für Normalsterbliche. Lesen Sie auch die Manpage zu cfdisk.

Eines dieser Programme wird standardmäßig ausgeführt, wenn Sie ``Partitionierung einer Festplatte'' auswählen. Wenn dies nicht das Programm ist, das sie benutzen möchten, beenden Sie die Partitionierung, wechseln sie zur Shell (Alt-F2) und starten sie das gewünschte Programm von Hand. Anschließend überspringen Sie im dbootstrap-Menü den Punkt ``Partitionierung einer Festplatte'' und fahren Sie mit dem nächsten Punkt fort.

Wir empfehlen, eine Swap-Partition einzurichten. Sie können Linux jedoch auch ohne eine solche betreiben, allerdings sollte Ihr Rechner dann mindestens 12MB RAM haben. Wenn Sie sich dafür entscheiden, dann wählen Sie anschließend ``Keine Swap-Partition verwenden'' im Menü aus.

Vergessen Sie nicht, Ihre Boot-Partition als ``bootable'' (bootfähig) zu markieren.


6.6 ``Formatieren und Einbinden einer Swap-Partition''

Dieses ist der nächste Menüeintrag, nachdem Sie eine Partition auf der Festplatte angelegt haben. Sie haben die Auswahl zwischen dem Initialisieren und Aktivieren einer neuen Swap-Partition, dem Aktivieren einer schon initialisierten Swap-Partition und dem Fortfahren ohne Swap-Partition. Es ist immer möglich, eine Swap-Partition erneut zu initialisieren. Deshalb wählen Sie im Zweifelsfall den Punkt ``Formatieren und Einbinden einer Swap-Partition'' aus.

Dieser Menüpunkt wird Sie zuerst zur Dialogbox ``W&228;hlen Sie aus, welche Partition als Swappartition eingebunden werden soll.'' führen. Die vorher gewählte Partition soll die Swap-Partition darstellen, die Sie beim Partitionieren festgelegt haben. Drücken Sie also einfach Enter.

Als nächstes haben Sie die Möglichkeit, die gesamte Partition auf defekte Blöcke zu untersuchen, die durch Fehler auf der Plattenoberfläche verursacht wurden. Dieses ist bei MFM-, RLL- und älteren SCSI-Platten nützlich und empfehlenswert und kann nicht schaden (jedoch zeitintensiv sein). Korrekt arbeitende IDE- und SCSI-Platten benötigen diese Überprüfung nicht, da sie eigene interne Mechanismen verwenden um defekte Bereiche auszuklammern.


6.7 ``Formatieren und Einbinden einer Linux-Partition''

An dieser Stelle sollte der nächste Menüpunkt ``Formatieren und Einbinden einer Linux-Partition'' stehen. Ist dies nicht der Fall, so haben Sie vielleicht das Partitionieren der Festplatte noch nicht abgeschlossen oder den Schritt zum Anlegen der Swap-Partition nicht durchgeführt.

Sie können nun eine Linux-Partition initialisieren oder alternativ eine schon initialisierte Linux-Partition ins System hängen. Die Installations-Disketten und das darauf enthaltene Programm dbootstrap sind nicht dafür vorgesehen, ein schon existierendes System zu aktualisieren ohne alle Dateien vorher zu löschen -- Debian bietet einen besseren Weg an, um ein existierendes Debian-System zu erneuern als die Verwendung von Boot-Disketten (siehe dazu upgrade instructions). Deshalb sollten Sie an dieser Stelle alte Partitionen initialisieren, da durch diesen Vorgang auch alle alten Dateien gelöscht werden. Alle neu angelegten Partitionen müssen in jedem Fall initialisiert werden. Der einzige Grund, auf das Initialisieren zu verzichten ist, dass Sie bereits Teile des Installationsvorgangs mit dem gleichen Diskettensatz durchgeführt haben.

Wählen Sie nun den nächsten Menüpunkt aus, um die erste Partition zu initialisieren und zu mounten. Diese erste Partition wird als / (Root- oder Wurzel-Verzeichnis genannt) gemountet. Auch hier wird Ihnen wie schon bei der Swap-Partition die Möglichkeit gegeben, nach schadhaften Blöcken auf der Festplatte suchen zu lassen. Es schadet nie, dies tun zu lassen, es kann aber bei großen Festplatten auch einige Minuten dauern.

Nachdem die Root-Partition gemountet wurde, ist der nächste Menüpunkt ``Installation von Kernel und Modulen''. Sie können mit den Pfeiltasten erneut die Menüpunkte zum Initialisieren und/oder Mounten von Partitionen auswählen. Haben Sie für /boot, /var, /usr und andere Dateisysteme eigene Partitionen vorgesehen, dann ist es an der Zeit, sie zu initialisieren und/oder zu mounten.


6.8 ``Einbinden einer bereits formatierten Partition''

Eine Alternative zu ``Formatieren und Einbinden einer Linux-Partition'', Abschnitt 6.7 ist der Schritt ``Einbinden einer bereits formatierten Partition''. Verwenden Sie diesen, um eine abgebrochene Installation fortzusetzen oder um Partitionen zu mounten, die bereits initialisiert wurden.

Wenn Sie eine diskless Workstation installieren, können Sie an dieser Stelle die Root-Partition via NFS vom NFS-Server mounten. Geben Sie dazu den Pfad zum NFS-Server in der üblichen NFS-Syntax an, .also server-name-oder-IP:server-share-path. Wenn Sie weitere Filesysteme mounten möchten, können Sie dies jetzt tun.

Falls Sie das Netzwerk noch nicht, wie in ``Konfiguration des Netzwerks'', Abschnitt 7.4 beschrieben, konfiguriert haben, werden Sie vor der NFS-Installation aufgefordert, dies zu tun.


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Debian GNU/Linux 3.0 installation; Für Intel x86
version 3.0.18, 18. Dec. 2001
Bruce Perens
Sven Rudolph
Igor Grobman
James Treacy
Adam Di Carlo
Christian Leutloff
Alexander Harderer
Philipp Frauenfelder
Martin Schulze