【初心者向け】Linuxにおけるストレージとマウントの基礎概論

内臓ストレージ(SSDやHDD)、外付けストレージ(外付けのHDDやUSBメモリなど)といった記憶装置をLinuxのファイルシステムに割り当てて、ファイルやフォルダとしてアクセスできる状態にすることを「マウント」といいます。
本書はLinuxのマウントについて前提知識とマウントの基礎を説明します。
なお、本書は基礎や概要の説明だけなので実際の設定手順やコマンドの説明はありません。

ブロックデバイスとデバイスファイル

Linuxで記憶装置を利用可能な状態にするには、用語を理解しておく必要があります。
この章では、Linuxで記憶装置を扱うための基本となるブロックデバイスとデバイスファイルについて説明します。

ブロックデバイス

LinuxではHDD、SSD、USBメモリ、CD-ROMドライブといった記憶装置のことをブロックデバイスと言います。
これらはブロックという単位でデータをバッファという領域を経由して読み書きすることからそう呼ばれています。
なお、ここでは詳しく解説はしませんが、lsblkコマンドを使用すると、利用可能なブロックデバイスのリストを表示できます。

デバイスファイル

Linuxは、ブロックデバイスが接続されると、「/dev」ディレクトリに対応するデバイスファイルが自動的に追加されます。
デバイスファイルは、SATA, SCSIの場合、/dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc，・・・という名前になります。
最後の文字(a,b,c)は台数の数分連番になっています。

NVMe SSDは /dev/nvme0n1, /dev/nvme1n1 のような名前になります。
USBメモリはLinux上では「SCSIストレージデバイス」として認識されるため、HDDやSSDと同じく /dev/sd* の名前が付与されます。

パーティション

パーティションは、ブロックデバイス(HDDやSSDなどの記憶装置)を論理的に分割した各領域です。

パーティションの目的

パーティションを区切る目的は、以下の通りです。

システム領域とデータ領域用のパーティションを作成することで、例えばシステム領域を初期化したい場合にデータ領域を残してシステム領域を初期化できる。
パーティションを分けることで1つのパーティションのデータが増加して空き容量がなくなった場合でもほかのパーティションには影響しない。

LVMを利用したパーティション構成

UEFIの場合、パーティションは①EFIシステムパーティション、②bootパーティション、③ LVMの３構成になることが多いです。

EFIシステムパーティション
パソコンやサーバーの「起動（ブート）」に使われる領域で、電源を入れたとき、まずUEFIファームウエアがこの領域から読み込みをスタートします。
bootパーティション
OSを立ち上げるための重要なファイルが入っています。
LVM
ユーザが使うファイルやシステムで使用するファイルが格納されています。
このパーティションはは、複数のディスクやパーティションから構成も可能で、「root（/）」や「swap」(メモリが不足した場合、補完に使用する)などの論理ボリュームを作成し、柔軟にサイズ変更や追加ができます。