LinuCレベル１（Version10.0）101試験⑤

2021年4月13日
2021年6月10日
IT

1 主題1.05：ハードウェア、ディスク、パーティション、ファイルシステム

主題1.05：ハードウェア、ディスク、パーティション、ファイルシステム

1.05.1　ハードウェアの基礎知識と設定（重要度３）

HDDと比較したSSDの特徴

SSDのメリット
・読み書きが高速
・内部で機械的に駆動する部分がないため衝撃に強い
・サイズが小さい
・消費電力が少ない

SSDのデメリット
・容量単価ではHDDよりも高価
・故障した際のデータ復旧がHDDより困難
・データ保持期間（寿命）HDDより短い

メモリやCPUの情報が格納されている/proc/ディレクトリ

/procディレクトリ
・「/proc」ディレクトリはプロセス、ハードウェアおよびシステムリソースなどの情報を扱うための疑似的なファイルシステムのこと。ハードディスク上にファイルシステムは存在せず、システムが起動する際にメモリ上に作成される。

/procディレクトリ配下にある主なファイル
/proc/interrupts：IRQに関する情報
/proc/ioports：I/Oポートアドレスの情報
/proc/bus/pci/devices：PCIデバイスに関する情報
/proc/bus/usb/devices：USBデバイスに関する情報
/proc/meminfo：メモリに関する情報
/proc/cpuinfo：CPUに関する情報
/proc/dma：使用中のDMAチャネルに関する情報
/proc/modules：ロードされているカーネルモジュールに関する情報
/proc/scsi/scsi：SCSIデバイスに関する情報

ファイルの情報を表示するコマンド
cat /proc/bus/pci/devices→PCIデバイスの情報を表示
cat /proc/bus/usb/devices→USBデバイスの情報を表示
cat /proc/modules→ロードされているカーネルモジュールの情報を表示

デバイス関連

周辺機器（デバイス）の種類
・コールドプラグデバイス
システムが停止している状態でのみデバイスの差し替えができるデバイスのこと。システム起動時にデバイスを認識する。コールドプラグデバイスにはRAIDカードなどがある
・ホットプラグデバイス
システムが起動している状態でもデバイスの差し替えができるデバイスのこと。これらはプラグアンドプレイデバイスとも呼ばれる。ホットプラグデバイスにはUSBがある

ホットプラグデバイス
・ホットプラグデバイスの制御はudev(Userspace DEVice management)によって行われる
・カーネルはデバイスを検知すると「/sys」以下（sysfsと呼ばれる）の情報を更新し、その更新をudevは検知して、/dev以下にデバイスファイルを動的に作成する
・デバイスファイル作成時の動作は、「/etc/udev/rules.d」ディレクトリに配置された設定ファイル（拡張子「.rules」）に記述された情報に基づいて行われる

/sys/ディレクトリ以下の主なサブディレクトリ
/sys/kernel：カーネルに関する情報
/sys/block：ブロックデバイスに関する情報

lsmodコマンド

書式
lsmod

概要
読み込まれているカーネルモジュールを一覧表示する

使用例
lsmod | grep cdrom
　→cdromモジュールがロードされていることを確認

insmodコマンド

書式
insmod ファイル

概要
カーネルモジュールを読み込み、有効にする

引数
・ファイル：読み込むカーネルモジュールを指定

使用例
insmod sr_mod
　→カーネルモジュールをロードする（依存関係があるモジュールがあるとロードできない）

rmmodコマンド

書式
rmmod モジュール名

概要
カーネルモジュールを削除し、無効にする

引数
・モジュール名：無効にするカーネルモジュール名を指定

使用例
rmmod sr_mod
　→カーネルモジュールをアンロードする（依存関係があるモジュールがあるとアンロードできない）

modprobeコマンド

書式
modprobe【オプション】モジュール名

概要
カーネルモジュールを読み込む、もしくは削除する。依存関係のあるモジュールも操作対象とする

主なオプション
-r
　→モジュールを削除する（-rオプションが指定されていないと読み込む）

引数
・モジュール名：操作するカーネルモジュール名を指定

使用例
modprobe sr_mod
　→modprobeコマンドだと依存関係のあるcdromモジュールも一緒にロード

modinfoコマンド

書式
modinfo モジュール名

概要
指定したカーネルモジュールの情報を表示

引数
・モジュール名：表示するカーネルモジュール名を指定

使用例
modinfo e1000
　→カーネルモジュールの情報を参照

lspciコマンド

書式
lspci【オプション】

概要
認識しているPCIデバイスの一覧を表示

主なオプション
-v
　→詳細な情報を出力

使用例
lspci -v
　→PCIデバイスの詳細な情報を出力する

lspciコマンドで出力される情報
・PCI識別番号
・PCIデバイスの種類
・ベンダー名（ベンダーID）
・デバイス名
・バスの速度（詳細表示のみ）
・IRQ番号（詳細表示のみ）
・I/Oポートアドレス（詳細表示のみ）

lsusbコマンド

書式
lsusb【オプション】

概要
認識しているUSBデバイスの一覧を表示

主なオプション
-v
　→詳細な情報を出力する

使用例
lsusb -v
　→ホストコントローラーの種類などの詳細情報も確認できる

主なUSBデバイスクラス
Audio：マイク、スピーカー
HID（Human Interface Device）：キーボード、マウス
Mass Storage：ハードディスク、USBメモリー
ACM Communication Device：モデム、TA
Hub：USBハブ

1.05.2　ハードディスクのレイアウトとパーティション（重要度４）

unameコマンド

書式
uname【オプション】

概要
稼働中のカーネルやハードウェアアーキテクチャに関する情報を出力

主なオプション
-a
　→すべての情報を出力

使用例
uname -a
　→稼働中のカーネルやハードウェアアーキテクチャに関するすべての情報を出力

dfコマンド

書式
df【オプション】【デバイスファイル／マウントポイント】

概要
ファイルシステムの使用／空き領域サイズを表示

主なオプション
-h
　→わかりやすいサイズ（MB/GB/TB）で表示（既定はブロックサイズで表示）
-i
　→iノードについての情報を表示
-t ファイルシステム
　→指定したファイルシステムのデバイスを対象にする
-T
　→ファイルシステムの種類も表示

引数
・デバイスファイル／マウントポイント：対象となるデバイスファイル／マウントポイントを指定

使用例
df -h -T
　→システムが利用しているディスク領域についての情報を確認

ルートパーティション

ルートパーティション
・最上位のディレクトリであるルートディレクトリ[ / ]を割り当てたパーティションのことで、その配下に様々なディレクトリやファイルが含まれている

スワップ領域
・物理メモリに収まらなかった情報を一時的に格納するための領域で、通常ハードディスク上に作成する
・Linuxのパーティションには上記のルートパーティションとスワップ領域の2つが最低限必要となる
・スワップ領域の推奨値は下記のとおり
　RAMが2GB未満：RAMの2倍
　RAMが2GB〜8GB：RAMと同量
　RAMが8GB〜64GB：4GBからRAMの0.5倍
　RAMが64GB以上：負荷に依存するが、少なくとも4GB

ルートパーティションとは別のパーティションを割り当てることが可能なディレクトリ
/home/：一般ユーザーのホームディレクトリ（書き込みが頻繁に発生）
/usr/：起動には不要なプログラムなどを格納（読み込みが頻繁に発生）
/var/：ログファイルやメールなど可変ファイル群を格納（書き込みが頻繁に発生）
/opt/：追加でインストールしたパッケージを格納（容量が大きくなる可能性がある）
/boot/：Linuxカーネルなど起動に必須のファイルを格納
/tmp/：一時ファイルを格納

ルートパーティションから分割できないディレクトリ
/bin/：一般ユーザー用のコマンドを格納
/sbin/：管理者用のコマンドを格納
/etc/：システムの設定ファイルを格納
/lib/：共有ライブラリを格納
/dev/：デバイスファイルを格納

fdiskコマンド

書式
fdisk【オプション】デバイスファイル

概要
MBRパーティションを構成する

主なオプション
-l
　→指定したディスクのパーティション構成を表示。-lオプション指定時にデバイスファイルを省略すると、認識しているすべてのディスクについて情報を表示

引数
・デバイスファイル：対象となるディスクのデバイスファイルを指定

使用例
fdisk -l /dev/sda
　→sdaのパーティション構成を確認
fdisk /dev/sdb
　→オプションを指定せずにディスクを表すデバイスファイルを指定すると、専用のプロンプトが表示される。下記のサブコマンドを指定してパーティション構成を行う。

fdiskコマンドの主なサブコマンド
p：パーティションの表示
n：パーティションの作成
d：パーティションの削除
l：パーティションタイプの一覧表示
t：パーティションタイプ（システムID）の変更
w：設定情報を書き込み終了
q：設定情報を書き込まず終了
m：サブコマンドのメニューの表示

MBR方式のハードディスク
・基本パーティションは最大4個作成することができる（/dev/sda1~4）
・拡張パーティションは論理パーティションを作成するためのパーティション
・論理パーティションは拡張パーティション内に作成（/dev/sda5からの表記）
・3番目のSCSIハードディスクの2番目のパーティションを表すデバイスファイル（/dev/sdc2）

partedコマンド

書式
parted【オプション】【デバイスファイル】

概要
MBRパーティションもしくはGPTパーティションを構成する

引数
・デバイスファイル：対象となるディスクのデバイスファイルを指定

使用例
parted /dev/sdb -s mklabel gpt
　→新しいハードディスクのパーティションテーブルの方式をGPTに設定
parted /dev/sdc
　→オプションを指定せずにディスクを表すデバイスファイルを指定すると、専用のプロンプトが表示される。下記のサブコマンドを指定してパーティション構成を行う

partedコマンドの主なサブコマンド
mklabel：パーティション管理方式。msdos→MBR形式（既定）、gpt→GPT形式を指定
mkpart：パーティションの作成
rm：パーティションの削除
print（省略形はp）：パーティションの表示
quit（省略形はq）：partedの終了。構成した内容を反映

gdiskコマンド

書式
gdisk【オプション】【デバイスファイル】

概要
GPTパーティションを構成する

主なオプション
-l
　→指定したディスクのパーティション構成を表示

引数
・デバイスファイル：対象となるディスクのデバイスファイルを指定

使用例
gdisk /dev/sdb
　→gdiskコマンドは、fdiskコマンドと同様の手順でGPTパーティションを構成できる

GPT方式のハードディスク
・基本パーティション数：128
・最大ハードディスク容量：9.4ZB（8ZiB）
・起動用システムファームウェア：UEFI

ESP（EFIシステムパーティション）
・UEFIシステムにおいて、物理的なマシンを起動し、ファームウェアが読み込まれた後、その後の起動シーケンスで最初にアクセスされる領域
・FATでフォーマットされ、ブートローダーなどの他、起動に必要なドライバやプログラムも置かれる

LVM

LVM
・CentOS7のルートパーティションは規定でLVM(Logical Volume Manager)によって構成されている
・物理的な記憶デバイスの領域をまとめ、それを論理的なひとつの大きな記憶デバイスとして扱うことで、物理的なパーティションの仕様に由来する制限を回避できるシステム

LVM関連の用語
・物理ボリューム（PV：Physical Volume）
物理的なハードディスクやパーティション
・ボリュームグループ（VG：Volume Group）
物理ボリュームを集めて作る、仮想的な領域（仮想的なハードディスクのようなもの）
・論理ボリューム（LV：Logical Volume）
ボリュームグループの一部（または全部）を使って作る、仮想的なパーティション。従来のパーティションと同じように、この論理ボリューム上にファイルシステムを作って利用可能

論理ボリュームを作成する際の主な手順
・物理ボリューム[PV]の作成
　→pvcreateコマンドを使用して作成
・ボリュームグループ[VG]の作成
　→vgcreateコマンドを使用して作成
・論理ボリューム[LV]の作成
　→lvcreateコマンドを使用して作成

LVMの特徴
・ボリュームグループは、物理ボリュームを集めて構成された仮想的な領域である
・ボリュームグループに対し、後から物理ボリュームを加えたり、削除したりできる
・論理ボリュームを動的にリサイズすることができる
・スナップショットを取得することができる

1.05.3　ファイルシステムの作成と管理、マウント（重要度４）

mkfsコマンド

書式
mkfs【オプション】デバイスファイル

概要
ファイルシステムを作成する

主なオプション
-t ファイルシステム
　→指定したファイルシステムを作成（指定しないとext2ファイルシステムが作成される）
-c
　→ファイルシステムを作成する前に不良ブロックを検査
-L
　→ラベル名の指定