LPIC 101-5 デバイスとファイルシステム

1 今回の講座で学ぶ内容 LPIC 101-5「デバイスとファイルシステム」講座の導入として、本講座で学ぶ内容を紹介します。Linuxで/を最上位とするディレクトリやファイルがハードディスク上にどのように保存され、実際に利用可能になるのかというファイルシステムの仕組み全体を概観し、以降のハードディスクやデバイスファイルに関する各レッスンで扱う内容につなげます。 有料会員のみ 次に学習 2 ハードディスクとは？ LPICのデバイスとファイルシステム講座でハードディスクの基礎を学びます。データを保存するための装置であるハードディスクの役割と、500GBや1TBといった大容量のデータを保存できる特徴、電源を切ってもデータが消えない不揮発性という性質、円盤状の磁気ディスクにデータを記録する仕組みについて基礎から丁寧に解説します。 有料会員のみ 未受講 3 ハードディスクの接続形態 LPICのデバイスとファイルシステム講座でハードディスクの接続形態を学びます。一般的なPCで使われるSATA、データセンターなど高い信頼性が求められる環境で使われるSAS、周辺機器接続用のパラレルインターフェースSCSI、外付けディスクで広く使われるUSBという4種類の接続方式の特徴を比較しながら解説します。 有料会員のみ 未受講 4 デバイスファイル LPICのデバイスとファイルシステム講座でデバイスファイルを学びます。ハードディスクやUSBメモリなどのデバイスとデータをやり取りするためのデバイスファイルの役割を、/dev/sdaや/dev/sdb、/dev/ttyや/dev/nullといった/devディレクトリ配下に格納される代表的なデバイスファイルの一覧とあわせて丁寧に解説します。 有料会員のみ 未受講 5 Linuxがハードディスクを利用するまでの流れ Linuxでハードディスクを利用可能にするまでの全体の流れを学びます。パーティションと呼ばれる区画をディスク内に作成し、そこにファイルシステムを割り当ててLinuxのディレクトリにマウントするという2段階の手順を整理し、以降のパーティションやファイルシステム学習の土台となる考え方をわかりやすく解説します。 有料会員のみ 未受講 6 パーティションとは？ パーティションとは何かを基礎から解説します。1台のハードディスクを複数の独立した領域に分割し、用途ごとに管理する仕組みであるパーティションの役割や必要性を理解し、ディスクを効率的かつ安全に運用するための考え方を学びます。パーティション作成後のファイルシステム割り当てとの関係性についても丁寧に押さえていきます。 有料会員のみ 未受講 7 パーティションの種類 パーティションの3つの種類である基本パーティション（プライマリパーティション）、拡張パーティション、論理パーティションの違いと役割を学びます。それぞれの特徴や作成できる数の制限、オペレーティングシステムのインストール先としての用途の違いを整理し、ディスク設計時にどの種類を使うべきかを判断できる実践的な知識を身につけます。 有料会員のみ 未受講 8 fdiskコマンド パーティションの作成・削除などを行うfdiskコマンドの使い方を学びます。fdisk [デバイスファイル]という基本書式に加え、fdisk -lでパーティション一覧やデバイスの詳細情報を表示する方法を、/dev/nvme0n1p1などの具体例とともにシミュレーターで実践し、Linuxのディスク管理における基本操作をしっかりと習得します。 有料会員のみ 未受講 9 MBRとGPT ディスクのパーティション形式であるMBR（マスターブートレコード）とGPT（GUIDパーティションテーブル）の違いを学びます。MBRの32ビット制約や2TB超ディスクへの非対応、GPTがUEFI環境で採用され大容量ディスクや冗長性の高いパーティションテーブル管理に対応している点など、両形式の特徴と使い分けを丁寧に理解していきます。 有料会員のみ 未受講 10 練習問題 TutorLMSから移行した練習問題 有料会員のみ 未受講 11 ファイルシステムとは？ ファイルシステムとは何かを基礎から学びます。パーティションを作成しただけではファイルの作成や編集ができないため、ディスク上のデータをファイルとして取り扱う仕組みであるファイルシステムが必要になる理由と、ハードディスクのセクタ構造やディレクトリ構造との関係を具体例とともにわかりやすく丁寧に解説していきます。 有料会員のみ 未受講 12 ファイルシステムの種類 Linuxで利用される代表的なファイルシステムの種類を学びます。現在多く使われているext4をはじめ、ext2やext3などの旧世代のファイルシステムの特徴や違いを表形式で整理し、それぞれのメタデータ管理方式やジャーナリング機能、信頼性の違いなどを比較しながら段階的にじっくりと理解を深めていきます。 有料会員のみ 未受講 13 mkfsコマンド パーティションにファイルシステムを作成するmkfsコマンドの使い方を学びます。mkfs -t [ファイルシステムの種類] [デバイスファイル]という書式でext4やext3を指定して作成する手順を、/dev/nvme0n1p127を例にシミュレーターで実践し、実行時にパーティションの内容が消去される点など運用上の注意点も丁寧に押さえます。 有料会員のみ 未受講 14 mke2fsコマンド ext2、ext3、ext4のファイルシステムを作成するmke2fsコマンドの使い方を学びます。オプションなしでext2、-jオプションでext3、-tオプションでext4を作成する方法をそれぞれ実践し、作成後にlsblk -fコマンドで種類を確認するところまで、一連の流れを実例とともにしっかりと習得していきます。 有料会員のみ 未受講 15 mkswapコマンド スワップ領域（仮想メモリとして使う領域）を作成するmkswapコマンドの使い方を学びます。mkswap [デバイスファイル]という書式で/dev/nvme0n1p127などのデバイスファイルを指定してスワップ領域を作成し、続けてswaponコマンドで有効化するところまでの一連の操作をシミュレーターで具体的に実践していきます。 有料会員のみ 未受講 16 dfコマンド ファイルシステムやディスクパーティションの使用容量・空き容量を確認するdfコマンドを学びます。オプションなしで実行した際に表示されるマウント済みファイルシステムの一覧の見方に加え、-hで人間に読みやすい単位表示、-Tでファイルシステムの種類を表示するなど、実務でよく使うオプションの意味を丁寧に整理します。 有料会員のみ 未受講 17 duコマンド ディレクトリやファイルのディスク使用状況を調べるduコマンドの使い方を学びます。du /etcのような基本コマンドの実行結果の見方に加え、-hで単位を読みやすく表示、-sでディレクトリ合計サイズのみ表示するなど、実務のディスク容量調査で頻出するオプションの使い分けを具体例とともにしっかりと習得していきます。 有料会員のみ 未受講 18 fsckコマンド ハードディスクなどの障害時にファイルシステムのチェックと修復を行うfsckコマンドを学びます。fsck [オプション] [デバイス]という基本書式に加え、-aによる自動修復、-rによる対話モード、-nによるドライラン実行など、状況に応じたオプションの選び方を整理し、障害対応で必要となる基本操作を実践的に身につけていきます。 有料会員のみ 未受講 19 e2fsckコマンド ext2、ext3、ext4ファイルシステムの整合性チェックと修復を行うe2fsckコマンドを学びます。-aや-pによる自動修復、-yでの対話応答自動化、-nによるドライランなどオプションの違いを理解し、mkfsで対象デバイスのファイルシステムをext4に整えてから実行する一連の流れを実践的に習得していきます。 有料会員のみ 未受講 20 tune2fsコマンド ext2、ext3、ext4ファイルシステムのパラメータや設定を変更するtune2fsコマンドを学びます。tune2fs [オプション] [デバイス]という基本書式に加え、-cによる最大マウント回数の設定、-iによる自動チェック間隔の設定、-Lによるボリュームラベルの設定など、運用に役立つ主要なオプションの使い方を具体的に整理します。 有料会員のみ 未受講 21 dumpe2fsコマンド ext2、ext3、ext4ファイルシステムの詳細情報を表示するdumpe2fsコマンドを学びます。対象デバイスをmkfsコマンドでext4に整えたうえで、dumpe2fs [デバイスまたはファイル]を実行し、スーパーブロック情報などファイルシステムの内部情報を確認する手順をシミュレーターで具体的に実践していきます。 有料会員のみ 未受講 22 練習問題 TutorLMSから移行した練習問題 有料会員のみ 未受講 23 マウントとは？ マウントとは何かを学びます。ハードディスクをLinuxで利用する流れであるパーティション作成とファイルシステム割り当てのうち、後者の具体的な仕組みを解説し、/dev/sda1のようなデバイスにファイルシステムとLinuxのディレクトリを結び付けるという考え方を実例とともにわかりやすく丁寧に理解していきます。 有料会員のみ 未受講 24 /etc/fstab マウント情報を記述する/etc/fstabファイルの中身と書式を学びます。cat /etc/fstabコマンドで内容を確認し、デバイス、マウントポイント、ファイルシステムの種類などの各項目が何を意味するのかを、/media/cdromへのマウント例など具体例を交えて解説し、システム起動時の自動マウント設定への理解を深めます。 有料会員のみ 未受講 25 マウントの実践 /etc/fstabの編集とmountコマンドを使った実際のマウント作業を学びます。mkdirでマウント先ディレクトリを作成し、viで/etc/fstabにデバイスファイルやxfsなどのファイルシステムの種類を記載したうえで、mountコマンドを使いディスクをディレクトリへ割り当てる手順を一つひとつ丁寧に実践します。 有料会員のみ 未受講 26 umountコマンド マウントを解除するumountコマンドの使い方を学びます。umount [デバイスファイルまたはマウントポイント]という書式で、/testdirのようなマウントポイント指定と/dev/nvme0n1p1のようなデバイスファイル指定の両方の解除方法を実践し、mountコマンドでアンマウント状況を確認するところまでしっかりと習得します。 有料会員のみ 未受講