LPIC-201 ～デバイスとファイルシステム～
🔹 VFSとファイルシステムの概要
| 項目 | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| VFS | 仮想ファイルシステム層 | 「抽象化」 | 異なるFSの統一管理 |
| /proc/filesystems | 利用可能なFS一覧 | 「対応FS確認」 | カーネル対応FS確認 |
$ cat /proc/filesystems
nodev sysfs
nodev tmpfs
ext4
xfs
📘 補足：nodev は仮想FS（デバイス不要）を示し、ext4やxfsは物理デバイスに対応。
🔹 マウント管理とfstab
| ファイル/コマンド | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| /etc/fstab | 永続マウント設定 | 「fstab書式」 | 起動時自動マウント |
| 書式 | <device> <mountpoint> <type> <options> <dump> <pass> |
「6フィールド」 | 正確な定義 |
| オプション例 |
defaults, noatime, ro, rw, user, auto
|
「マウント制御」 | 性能・アクセス制御 |
| LABEL/UUID |
LABEL=, UUID=指定 |
「識別子指定」 | 安定したマウント |
$ cat /etc/fstab
UUID=1234-5678 /mnt/data ext4 defaults 0 2
📘 補足：UUID指定により、デバイス名が変わっても安定してマウント可能。
🔹 マウント状態確認
| ファイル | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| /etc/mtab | 現在のマウント一覧 | 「実行時情報」 | 状態確認 |
| /proc/mounts | カーネル視点のマウント情報 | 「mtabの代替」 | 正確な状態確認 |
$ cat /proc/mounts | grep /mnt/data
/dev/sdb1 /mnt/data ext4 rw,relatime,data=ordered 0 0
📘 補足：/proc/mounts はカーネルが認識しているマウント情報を表示。
🔹 マウント・アンマウント・同期
| コマンド | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| mount | マウント操作 | 「手動接続」 | 一時的接続 |
| umount | アンマウント | 「安全解除」 | デバイス管理 |
| sync | 書き込みキャッシュをフラッシュ | 「ディスク同期」 | シャットダウン前推奨 |
$ mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/data
$ umount /mnt/data
$ sync
📘 補足：sync は書き込みキャッシュをディスクに反映させる安全操作。
🔹 スワップ領域管理
| コマンド | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| mkswap | スワップ領域作成 | 「初期化」 | 仮想メモリ準備 |
| swapon | スワップ有効化 | 「使用開始」 | メモリ補助 |
| swapoff | スワップ無効化 | 「使用停止」 | メモリ調整 |
| /proc/swaps | スワップ状態確認 | 「使用状況」 | 実行中確認 |
$ mkswap /swapfile
$ swapon /swapfile
$ swapon -s
Filename Type Size Used Priority
/swapfile file 1048576 0 -2
📘 補足：dd でスワップファイルを作成 → mkswap → swapon の流れ。
🔹 ext系ファイルシステム管理
| コマンド | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| mkfs.ext4 | FS作成 | 「初期化」 | 新規構築 |
| tune2fs | ext系調整 | 「保守設定」 | 自動fsck間隔など |
| e2fsck | ext系チェック | 「整合性確認」 | 修復対応 |
| dumpe2fs | FS詳細表示 | 「構造確認」 | メタ情報取得 |
$ tune2fs -l /dev/sda1
Filesystem volume name: rootfs
Last mounted on: /
Filesystem state: clean
📘 補足：clean は整合性が保たれている状態。Last mounted on は最後のマウント位置。
🔹 XFSファイルシステム管理
XFS
| コマンド | オプション | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| mkfs.xfs |
-f, -L, -b
|
XFS作成 | 「高速FS」 | 大容量向け |
| xfs_admin |
-L, -U
|
ラベル・UUID変更 | 「管理」 | メタ調整 |
| xfs_info | なし | FS情報表示 | 「構造確認」 | 状態把握 |
| xfsdump/xfsrestore |
-f, -l
|
バックアップ・復元 | 「XFS専用」 | データ保護 |
| xfs_repair |
-n, -L
|
修復 | 「整合性修復」 | 障害対応 |
$ xfs_info /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
📘 補足：agcount はアロケーショングループ数。XFSは大容量向けに最適。
🔹 Btrfsファイルシステム管理
Btrfs
| コマンド | サブコマンド | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| mkfs.btrfs |
-L, -m, -d
|
Btrfs作成 | 「柔軟FS」 | スナップショット対応 |
| btrfs |
subvolume, balance, scrub, filesystem, device
|
管理操作 | 「高機能」 | RAID・圧縮対応 |
$ btrfs filesystem df /mnt/btrfs
Data, single: total=8.00GiB, used=6.50GiB
Metadata, single: total=1.00GiB, used=512.00MiB
📘 補足：BtrfsはスナップショットやRAID構成に対応した柔軟なFS。
🔹 ZFS（概要）
ZFS（概要）
| 項目 | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| ZFS | 高信頼・高機能FS | 「RAID-Z, スナップショット」 | 大規模環境向け |
| zpool/zfs | プールとFS管理 | 「ZFSコマンド」 | 高度な管理操作 |
$ zpool status
pool: tank
state: ONLINE
📘 補足：ZFSはRAID-Zやスナップショットに対応し、大規模環境に適する。
🔹 CD/DVD作成とISO管理
| コマンド | オプション | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| mkisofs |
-o, -R, -J
|
ISOイメージ作成 | 「CD/DVD作成」 | 配布用 |
| ISO | イメージファイル形式 | 「ISO9660」 | 光学メディア準備 |
$ mkisofs -o image.iso -R -J /home/user/data
📘 補足：-R はRock Ridge、-J はJoliet拡張。WindowsとUNIX両対応のISO作成。
🔹 暗号化ファイルシステム（LUKS）
| コマンド | オプション | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| cryptsetup |
luksFormat, open, close, remove
|
暗号化設定 | 「LUKS」 | データ保護 |
$ cryptsetup luksFormat /dev/sdb1
$ cryptsetup open /dev/sdb1 secure_disk
📘 補足：LUKSはパスフレーズによる暗号化を提供。secure_disk はマッピング名。
🔹 暗号化ファイルシステム
| コマンド | オプション | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| cryptsetup |
luksFormat, open, close, remove
|
暗号化設定 | 「LUKS」 | データ保護 |
$ fsck /dev/sda1
/dev/sda1: clean, 12345/65536 files, 98765/262144 blocks
📘 補足：fsck は起動時に自動実行されることもあり、整合性確認に必須。
🔹 その他管理ツール
| コマンド | オプション | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| badblocks |
-v, -n, -s
|
不良ブロック検出 | 「物理障害確認」 | 予防保守 |
| debugfs |
-w, -R
|
ext系FSデバッグ | 「詳細操作」 | 高度管理 |
| smartctl |
-a, -t, -H
|
S.M.A.R.T情報取得 | 「HDD診断」 | 障害予測 |
$ smartctl -H /dev/sda
SMART overall-health self-assessment test result: PASSED
📘 補足：PASSED ならディスクは正常。smartctl -a で詳細情報も取得可能。
🔹 オートマウント（autofs）
| 項目 | 説明 | キーワード | 用途 |
|---|---|---|---|
| autofs | 自動マウントサービス | 「自動接続」 | NFS/USB等 |
| /etc/auto.master | マスタ設定 | 「マウントポイント定義」 | マップ参照 |
| マップファイル |
/etc/auto.miscなど |
「デバイス定義」 | 実際のマウント設定 |
$ cat /etc/auto.master
/misc /etc/auto.misc
$ cat /etc/auto.misc
cd -fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev :/dev/cdrom
📘 補足：USBやNFSなどをアクセス時に自動マウント。systemctl enable autofs で有効化。