FHS - как устроены каталоги?

Filesystem Hierarchy Standard (FHS) — это стандарт, который определяет структуру каталогов и их назначение в Linux-системах. Этот стандарт был разработан для обеспечения единообразия в организации файлов и каталогов, что упрощает управление системами, разработку программного обеспечения и взаимодействие между различными дистрибутивами Linux.

FHS определяет, где должны располагаться определённые типы файлов, такие как исполняемые файлы, библиотеки, конфигурационные файлы, временные файлы и пользовательские данные. Это позволяет разработчикам, системным администраторам и пользователям понимать, где искать определённые файлы, независимо от того, с каким дистрибутивом Linux они работают.

Основные каталоги в FHS

Вот основные каталоги, определённые в FHS, и их назначение:

• / (корневой каталог):
  • Это вершина иерархии файловой системы. Все остальные каталоги и файлы находятся внутри корневого каталога.
• /bin (основные исполняемые файлы):
  • Содержит основные команды, которые необходимы для работы системы в однопользовательском режиме или для восстановления системы (например, ls, cp, bash).
• /boot (загрузочные файлы):
  • Содержит файлы, необходимые для загрузки системы, такие как ядро Linux, initramfs и загрузчик (например, GRUB).
• /dev (файлы устройств):
  • Содержит специальные файлы, которые представляют физические и виртуальные устройства (например, /dev/sda — это жёсткий диск).
• /etc (конфигурационные файлы):
  • Содержит конфигурационные файлы системы и приложений (например, /etc/passwd, /etc/fstab).
• /home (домашние каталоги пользователей):
  • Содержит домашние каталоги пользователей, где хранятся их личные файлы и настройки.
• /lib (основные системные библиотеки):
  • Содержит общие библиотеки, необходимые для работы программ из /bin и /sbin.
• /media (точки монтирования съёмных носителей):
  • Используется для автоматического монтирования съёмных устройств, таких как USB-накопители и CD/DVD.
• /mnt (временные точки монтирования):
  • Используется для временного монтирования файловых систем, например, сетевых дисков или дополнительных разделов.
• /opt (дополнительное программное обеспечение):
  • Содержит сторонние приложения, которые устанавливаются в отдельные каталоги (например, коммерческие программы).
• /proc (виртуальная файловая система процесса):
  • Содержит информацию о запущенных процессах и состоянии системы. Файлы в этом каталоге создаются ядром на лету.
• /root (домашний каталог суперпользователя):
  • Домашний каталог пользователя root. В отличие от /home, он находится в корневом каталоге.
• /run (временные файлы процессов):
  • Содержит временные файлы, которые создаются во время работы системы, такие как PID-файлы и сокеты.
• /sbin (системные исполняемые файлы):
  • Содержит команды, которые используются для администрирования системы и обычно требуют прав суперпользователя (например, iptables, reboot).
• /srv (данные сервисов):
  • Содержит данные, которые используются сервисами, предоставляемыми системой (например, веб-сайты, FTP-файлы).
• /tmp (временные файлы):
  • Содержит временные файлы, которые могут быть удалены после перезагрузки системы.
• /usr (пользовательские программы и данные):
  • Содержит большинство пользовательских программ, библиотек и документации. Включает подкаталоги, такие как /usr/bin, /usr/lib, /usr/share.
• /var (переменные данные):
  • Содержит файлы, которые часто изменяются, такие как логи (/var/log), кэши (/var/cache), очереди (/var/spool) и базы данных.

Почему FHS важен?

1. Стандартизация:
   • FHS обеспечивает единообразие в организации файловой системы, что упрощает работу с различными дистрибутивами Linux. Пользователи и администраторы знают, где искать определённые файлы, независимо от того, с какой системой они работают.
2. Упрощение администрирования:
   • Системные администраторы могут легче управлять системами, так как знают, где находятся конфигурационные файлы, логи, исполняемые файлы и другие важные данные.
3. Совместимость между дистрибутивами:
   • Разработчики программного обеспечения могут создавать приложения, которые работают на разных дистрибутивах Linux, так как структура каталогов предсказуема.
4. Упрощение разработки:
   • Разработчики знают, где должны располагаться их программы, библиотеки и конфигурационные файлы, что упрощает процесс разработки и упаковки программ.
5. Облегчение поиска и устранения неисправностей:
   • В случае проблем с системой администраторы могут быстро найти нужные файлы (например, логи в /var/log или конфигурации в /etc).
6. Поддержка многопользовательских систем:
   • FHS обеспечивает чёткое разделение между системными файлами и пользовательскими данными, что важно для многопользовательских систем.

Зависит ли структура файлового хранилища от установленной файловой системы?

Filesystem Hierarchy Standard (FHS) — это стандарт, который определяет структуру каталогов и их назначение в Unix-подобных операционных системах, включая Linux. Однако важно понимать, что FHS не зависит напрямую от типа файловой системы, используемой на диске. Вместо этого он определяет логическую организацию файлов и каталогов, независимо от того, какая файловая система (например, ext4, XFS, Btrfs, NTFS и т.д.) используется для хранения данных.

Как FHS связан с файловыми системами?

1. Логическая структура vs. Физическая реализация:
   • FHS описывает логическую структуру каталогов и файлов, то есть то, как они должны быть организованы с точки зрения пользователя и системы.
   • Файловая система (например, ext4, XFS) отвечает за физическую организацию данных на диске, включая хранение файлов, управление метаданными, правами доступа и т.д.
   • FHS и файловая система работают на разных уровнях абстракции. FHS — это стандарт организации данных, а файловая система — это механизм, который реализует хранение этих данных.
2. Независимость от файловой системы:
   • FHS может быть реализован на любой файловой системе, поддерживаемой Linux. Например, вы можете использовать FHS на ext4, XFS, Btrfs или даже на FAT32 (хотя последняя не поддерживает многие функции Unix-подобных систем, такие как права доступа).
   • Независимо от того, какая файловая система используется, каталоги, такие как /bin, /etc, /home, будут присутствовать и организованы в соответствии с FHS.
3. Особенности файловых систем:
   • Хотя FHS не зависит от файловой системы, некоторые файловые системы могут иметь особенности, которые влияют на производительность или функциональность. Например:
     • Btrfs поддерживает снимки (snapshots) и сжатие данных, что может быть полезно для каталогов, таких как /home или /var.
     • XFS хорошо подходит для работы с большими файлами, что может быть полезно для каталогов, таких как /var/log или /srv.
     • ext4 — это универсальная файловая система, которая хорошо подходит для большинства каталогов, определённых в FHS.
4. Точки монтирования:
   • В Linux разные каталоги могут быть размещены на разных разделах или даже на разных физических дисках, каждый из которых может использовать свою файловую систему. Например:
     • Корневой каталог (/) может быть на ext4.
     • Каталог /home может быть на Btrfs.
     • Каталог /var может быть на XFS.
   • FHS определяет, какие каталоги должны существовать и как они должны быть организованы, но не ограничивает выбор файловой системы для каждого из них.
5. Пример использования разных файловых систем:
   • На сервере можно использовать следующую конфигурацию:
     • / (корневой каталог) — ext4.
     • /home — Btrfs (для поддержки снимков и эффективного хранения пользовательских данных).
     • /var — XFS (для эффективной работы с большими логами).
     • /tmp — tmpfs (временная файловая система в оперативной памяти для быстрого доступа).

Почему FHS не зависит от файловой системы?

1. Абстракция:
   • FHS предоставляет уровень абстракции, который позволяет пользователям и программам взаимодействовать с файловой системой, не задумываясь о её физической реализации. Это делает систему более гибкой и переносимой.
2. Совместимость:
   • Независимость FHS от файловой системы обеспечивает совместимость между различными дистрибутивами Linux и Unix-подобными системами. Независимо от того, какая файловая система используется, структура каталогов остаётся предсказуемой.
3. Гибкость:
   • Администраторы могут выбирать файловую систему, которая лучше всего подходит для их задач, не нарушая при этом структуру каталогов, определённую FHS.

Заключение

FHS — это стандарт, который определяет логическую организацию файлов и каталогов в Linux и других Unix-подобных системах. Он не зависит от типа файловой системы, используемой для хранения данных. Файловая система (например, ext4, XFS, Btrfs) отвечает за физическое хранение данных, в то время как FHS определяет, где и как эти данные должны быть организованы с точки зрения пользователя и системы.

Эта независимость позволяет администраторам гибко настраивать системы, выбирая подходящие файловые системы для разных каталогов, не нарушая при этом стандартную структуру FHS. Таким образом, FHS и файловые системы дополняют друг друга, обеспечивая порядок, совместимость и эффективность работы с данными в Linux.