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Datenverwaltung

Linux-Einsteiger oder Umsteiger von anderen Betriebssystemen werden meist schon sehr bald mit einem begrifflichen Wust aus „Geräten“, „Datenträgern“ oder „Dateisystemen“ konfrontiert. Und früher oder später wird man auch um das „Mounten“, „Partitionieren“ oder die „fstab“ nicht herum kommen.

Dieser Artikel soll als Einführung dazu dienen, wie unterschiedliche Geräte (hier insbesondere: Datenträger bzw. -speicher) unter Ubuntu genutzt werden und welche Regeln, Organisationsprinzipien und Verfahren dabei zum Tragen kommen. Der vorliegende Überblick ist als Einstiegsseite zu sehen, von der aus bei Interesse in die spezielleren Artikel mit ausführlichen Erläuterungen gesprungen werden kann.

Wo die Daten liegen: Die Hardware-Ebene

Geräte

Grundsätzlich ist zunächst einmal alles, was irgendwie „am“ oder „im“ Rechner angeschlossen ist, ein Gerät (engl. „device“ - daher unter Linux meist kurz durch die Bezeichnung „dev“ gekennzeichnet). Man unterscheidet dabei zwischen

  • internen Geräten: Dazu gehören etwa (interne) Festplatten, CD/DVD-Laufwerke oder auch diverse Steckkarten für Grafik, Tonausgabe ("Sound"), Netzwerk, usw.

  • externen Geräten: Dazu gehören Peripheriegeräte wie Bildschirm, Maus und Tastatur, Wechseldatenträger wie externe Festplatten, USB-Sticks oder Digitalkameras sowie Drucker, Scanner usw.

Datenträger / Datenspeicher

Ein Datenträger ist ein beliebiges internes oder externes Gerät, auf dem Daten abgelegt (gespeichert) und von dem Daten abgerufen (gelesen) werden können.

Allgemeine Informationen zu den unterschiedlichen Typen von Datenspeichern und ihrer Handhabung unter Ubuntu finden sich im Artikel Datenträger.

Wie die Daten abgelegt sind: Die Software-Ebene

Dateisysteme

Damit Daten von einem Datenträger gelesen oder auf diesen geschrieben werden können, müssen die Daten dort in einer bestimmten Form abgelegt sein, in so genannten „Dateien“. Eine spezielle Art von Dateien sind „Ordner“ bzw. „Verzeichnisse“: Sie enthalten die Dateinamen, über die dann einzelne Dateien im System aufgefunden werden können. Auch der Zugriff auf diese Ordner und Dateien erfolgt nach mehr oder weniger strengen Regeln. Um beispielsweise sensible Dateien oder Verzeichnisse vor unberechtigtem Zugriff zu schützen, können diesen bestimmte Rechte auf Verzeichnis- oder Datei-Ebene zugewiesen werden.

Die Gesamtheit solcher Ordnungs- und Zugriffsregeln für Daten wird als „Dateisystem“ bezeichnet. Einen Überblick über die verschiedenen Formen von Dateisystemen sowie ihre Vor- und Nachteile bietet der Artikel Dateisystem.

Partitionen

Dateisysteme auf einer Festplatte oder einem Wechseldatenträger lassen sich zudem in bestimmten logischen Bereichen organisieren, die den Dateisystemen quasi übergeordnet sind: Die so genannten Partitionen. Sie sind eine Art „Container“ für Dateisysteme und dienen als weitere Möglichkeit, „Ordnung“ auf einem Datenträger zu schaffen. Der Vorgang der Aufteilung des Datenträgers in diese strikt voneinander getrennten logischen Bereiche wird Partitionierung genannt.

Die Aufteilung in Partitionen hat verschiedene Vorteile. Neben der Möglichkeit, verschiedene Betriebssysteme auf einer Festplatte zu installieren oder jede Partition mit einem unterschiedlichen Dateisystem (siehe oben) zu belegen, kann man durch die Partitionierung vor allem eine erhöhte Datensicherheit erreichen: Sollte zum Beispiel ein Dateisystem auf einer Partition „kaputtgehen“, so sind in der Regel die Dateisysteme auf anderen Partitionen nicht davon betroffen.

Daher sollte man auch bei der Installation eines Ubuntu-Systems die Daten des Betriebssystems (also die System- und Konfigurationsdaten) von den Benutzerdaten (also den „Eigenen Dateien“ und individuellen Profil-Einstellungen) trennen, indem man sie in separate Partitionen legt. Nähere Informationen, wie man das bewerkstelligt, finden sich im Artikel Partitionierung bei der Installation.

Logical Volumes

Statt Daten in (physikalischen) Partitionen abzulegen, können sie unter Linux/Ubuntu auch in so genannten Logical Volumes organisiert werden. Vereinfacht gesagt, entspricht ein Logical Volume (LV) aus Sicht des Betriebssystems einer „normalen“ Partition, die aber physikalisch über mehrere Datenträger verteilt sein kann. So lässt sich ein LV leicht erweitern, indem man zum Beispiel eine weitere Festplatte zum LV hinzufügt. Das macht es gegenüber einer herkömmlichen Partition wesentlich flexibler.

Nähere Informationen zu Logical Volumes finden sich im Artikel Logical Volume Manager (LVM).

Wie man auf die Daten zugreift: Die Benutzer-Ebene

Es gibt also Geräte, Datenträger, Dateisysteme, Partitionen oder Logical Volumes und verschiedene Regeln und Ordnungsmuster für diese. Doch die entscheidende Frage lautet: Wie können die Benutzer auf ihre dort „untergebrachten“ Daten zugreifen und dort neue Daten in sicherer und strukturierter Weise ablegen? Unter Linux bzw. Ubuntu gibt es dazu einige spezielle Verfahren, die im Folgenden beschrieben werden.

Geräte zugreifbar machen: Das „Einhängen“

Um Daten von einem Datenspeicher lesen oder diese darauf schreiben zu können, muss der jeweilige Datenträger zunächst für das Betriebssystem auffindbar sein. Dazu muss das jeweilige Gerät (oder genauer: das auf dem Datenträger befindliche Dateisystem)* zunächst ins System „eingehängt“ oder „eingebunden“ werden. Dieser Vorgang des Einhängens bzw. Einbindens eines Dateisystems wird im Linux-Jargon auch als „Mounten“ bezeichnet – in Anlehnung an das englische Verb „to mount“, das soviel wie „anflanschen“, „einrichten“ oder „einspannen“ bedeutet.

Hinweis:

Häufig wird im Alltagsgebrauch davon gesprochen, dass man „ein Gerät“ oder „einen Datenträger“ einbindet bzw. einhängt. Dies ist jedoch oft irreführend und streng genommen auch falsch: Man „mountet“ nämlich nicht ein Gerät oder einen Datenträger im engeren Sinne (also zum Beispiel einen USB-Stick oder eine Festplattenpartition), sondern immer nur das auf dem jeweiligen Datenträger befindliche Dateisystem. Das ist ein wichtiger Unterschied, der immer im Hinterkopf behalten werden sollte – insbesondere im Hinblick auf die Rechte-Problematik beim Einbinden.

Einhänge-Punkte und Einhänge-Arten

Um nun ein Dateisystem einhängen zu können, muss es mindestens einem „Einhängepunkt“ (Mountpunkt, Mountpoint) zugewiesen werden. Ein Einhängepunkt ist zunächst einmal ein beliebiges Verzeichnis auf dem lokalen Rechner, über welches auf ein bestimmtes Dateisystem zugegriffen werden soll. Ein solcher Einhängepunkt könnte zum Beispiel /media/cdrom, /media/camera oder auch /home/benutzer/mp3 heißen. Dorthin wird nun das Wurzelverzeichnis des gewünschten Dateisystems eingehängt.

Zum Einhängen eines Dateisystems gibt es grundsätzlich folgende Möglichkeiten:

Manuelles Einbinden

Je nach Bedarf kann (fast) jedes beliebige Dateisystem über bestimmte Befehle und Parameter eingebunden werden. Eine allgemeine Anleitung, wie man das korrekt bewerkstelligt, findet sich im Artikel zum Befehl mount.

Automatisches Einbinden beim Systemstart

Dies geschieht über einen entsprechenden Eintrag in der Datei /etc/fstab. Sind dort die gewünschten Datenträger bzw. (Netz-)Laufwerke eingetragen und über bestimmte Parameter Zugriffsregeln spezifiziert, werden die zugehörigen Dateisysteme beim Systemstart automatisch ins System eingebunden. Sie sind dann, je nach Einhängepunkt, über verschiedene Verzeichnisse erreichbar: zum Beispiel unter / (für das Wurzelverzeichnis des Betriebssystems) oder unter /home/<Benutzername> (für das lokale Benutzerverzeichnis) oder unter /media/cdrom0 (für ein CD-ROM-Laufwerk).

Automatisches Einbinden externer Geräte bei laufendem System

Dies erledigt Ubuntu im Allgemeinen von selbst, sofern der aktuelle Benutzer über die nötigen Rechte dazu verfügt – normalerweise reicht es aus, dass der Benutzer sich in der Gruppe plugdev befindet. Dann wird zum Beispiel beim Anstecken eines USB-Gerätes an einen Eingang des Rechners dieses automatisch unter /media/<Gerätebezeichnung> eingebunden. Gleichzeitig erscheint das jeweilige Gerät im Panel unter „Orte“ und wird in der Regel auch als Symbol auf dem Desktop angezeigt – zum Beispiel als „Flash-Disk“ (im Falle eines USB-Sticks) oder als „SD CARD“ (im Falle einer Digitalkamera). Der Zugriff auf das Dateisystem des externen Gerätes kann dann einfach per Mausklick auf das zugehörige Symbol erfolgen.

Statisches Einbinden externer Laufwerke

Manchmal kann es erwünscht sein, das Einbinden externer (Wechsel-)Datenträger nicht automatisch von Ubuntu vornehmen zu lassen, sondern die Parameter für diesen Job selbst zu definieren – zum Beispiel, um das externe Gerät immer an der gleichen Stelle im Verzeichnisbaum vorzufinden. Eine Anleitung dazu findet sich im Artikel Externe Laufwerke statisch einbinden.

Einbinden von Netzlaufwerken

Auch entfernte Verzeichnisse, Partitionen oder Logical Volumes in einem Netzwerk können lokal eingehängt werden, um schnell und dauerhaft auf das jeweilige entfernte Dateisystem zugreifen zu können. Das Einbinden von Netzlaufwerken ist in den Artikeln zu NFS und Windows-(Samba-)Freigaben erläutert. Wichtiges Vorwissen dazu erhält man im Artikel mount. Zu beachten ist hierbei insbesondere, dass der einhängende Benutzer über die nötigen Zugriffs-Rechte auf das entfernte Dateisystem verfügen muss.

Diese Revision wurde am 16. Februar 2014 19:59 von Justin-Time erstellt.
Die folgenden Schlagworte wurden dem Artikel zugewiesen: Übersicht, Installation, System, Einsteiger