第14章 ストレージ

FreeBSD は、さまざまなハードウェア RAID コントローラにも対応しています。これらのデバイスはアレイを制御するための 特別なソフトウェアを FreeBSD で必要することなく、 RAID サブシステムを制御します。

カード上の BIOS を使用して、 カードはそれ自身でディスク操作のほとんどを制御します。以下は Promise IDE RAID コントローラを使用した設定の簡単な説明です。 このカードがインストールされ、システムが起動したときには、 情報の入力を促すプロンプトを表示します。 指示にしたがってカードの設定画面に進んでください。 接続されたドライブを組み合わせるように設定することができます。 設定後、ディスクは FreeBSD に対して単一のドライブのように見えます。 他の RAID レベルは適宜設定できます。

FreeBSD はアレイ内の障害ディスクを動作中に交換できます。 ただし、再起動前にそれを検知していることが必要です。

/var/log/messages または dmesg(8) の出力に次のような行があるでしょう。

atacontrol(8) を使用して詳細を調べてください。

CD は他の一般的なディスクと異なる様々な特徴を持っています。 そもそもユーザが書き込むことができません。 また遅延なしで連続的に読み出せるように、 トラック間をヘッドが移動しないですむようにデザインされています。 さらにこのサイズのメディアの中ではシステムをまたぐデータの 移動が比較的簡単でもあります。

CD はトラックの概念を持っていますが、 これはデータを連続的に読み出すためのものであってディスクの物理特性ではありません。 FreeBSD で CD を作成するには、まず CD のトラックとなるデータファイルを用意し、 そのトラックを CD に書き込みます。

ISO 9660 ファイルシステムはこの様な差異を扱うべく設計されました。 その結果、ファイルシステムは一般的に使用するのに差しつかえない程度に 制限されて標準化されています。幸いなことに、ISO 9660 ファイルシステムには拡張機構が提供されています。適切に書かれた CD は、 拡張機構に対応したシステムでは拡張を利用して、そうでないシステムでは 拡張機構を使用しない範囲で動作するようになっています。

sysutils/mkisofs プログラムは ISO 9660 ファイルシステムを含むデータファイルを作成するのに使われます。 これには様々な拡張をサポートするオプションがあり、 以下で説明します。 このソフトウェアは、ports の sysutils/mkisofs からインストールすることができます。

CD に書き込むためのツールは、お使いの CD ライタが ATAPI 接続か否かにも依存します。ATAPI CD ライタなら、ベースシステムの一部である burncd プログラムを使います。SCSI や USB の CD ライタなら、ports の sysutils/cdrecord をインストールして cdrecord プログラムを使うべきでしょう。

burncd が対応しているドライブは限定されています。 ドライブが対応されているかどうかを確認するには、 CD-R/RW supported drives にある一覧を見てください。

sysutils/mkisofs は UNIX® ファイルシステムの名前空間におけるディレクトリツリーのイメージとして ISO 9660 ファイルシステムを作成します。 最も簡単な使い方は以下の通りです。

このコマンドは /path/to/tree 以下のディレクトリツリーのコピーである ISO 9660 ファイルシステムを含んだ imagefile.iso ファイルを作成します。この過程において、ファイル名は標準的な ISO 9660 ファイルシステムの制限に適合するようなファイル名に対応づけられ、 ISO ファイルシステムでファイル名を文字化できないファイルは除外されます。

この制限を回避するために利用できるオプションはいくつもあります。 特に -R オプションは UNIX® システムで標準的な Rock Ridge 拡張を有効にします。-J オプションは Microsoft のシステムで標準的な Joliet 拡張を有効にし、 -hfs オプションは Mac OS® で使用されている HFS ファイルシステムを作成するために使われます。

FreeBSD でしか使わないのであれば、-U オプションを使用するとあらゆるファイル名制限を無効にできます。 さらに -R オプションとともに使うことで FreeBSD と同一のファイルシステムイメージを作成できますが、 これは ISO 9660 標準の多くを無視しています。

一般的に使われる最後のオプションは -b オプションです。 これは "El Torito" ブータブル CD を作成するのに使う起動イメージのありかを指定します。 このオプションは引数として起動イメージへのパスを、 CD に書き込まれるディレクトリツリーの頂点からの相対位置で取ります。 したがって /tmp/myboot がブート可能な FreeBSD システムで /tmp/myboot/boot/cdboot にブートイメージがあるならば、以下のようにすることで ISO 9660 ファイルシステムのイメージを /tmp/bootable.iso に作成することができます。

この後、カーネルで vn (FreeBSD 4.X) または md (FreeBSD 5.X) が設定されていれば、 ファイルシステムを以下のようにしてマウントすることができます。

FreeBSD 4.X および FreeBSD 5.X に対しては以下の通りです。

/mnt と /tmp/myboot が同一かどうか確認してください。

sysutils/mkisofs には挙動を細かく制御するために他にもたくさんのオプションがあります。 特に、ISO 9660 レイアウトの変更や Joliet および HFS ディスク作成などの 詳細は mkisofs(8) のマニュアルページをご覧ください。

あなたが持っているのが ATAPI CD ライタなら、CD に ISO イメージを書き込むために burncd コマンドが使えます。 burncd はベースシステムの一部で /usr/sbin/burncd としてインストールされています。 使い方はとても単純でオプションも少ししかありません。

以上のコマンドは imagefile.iso のコピーを cddevice に書き込みます。 デフォルトのデバイスは /dev/acd0c です。 書き込み速度や操作完了後に CD を自動的に取り出す方法、 オーディオデータの書き込みなどのオプションについては burncd(8) を見てください。

あなたが持っている CD ライタが ATAPI ではなければ、 CD を書き込むのに cdrecord を使う必要があります。 cdrecord はベースシステムの一部ではなく、 sysutils/cdrtools の port または 適切な package を利用してインストールしなければなりません。 なお、ベースシステムを変更するとバイナリに矛盾が発生し、 "コースター" を作ってしまうおそれがあります。 したがって、システムをアップグレードする度にこの port も作り直すか、 あるいは FreeBSD の安定版を追いかけているのならば、 新しいバージョンが利用できるようになった時に ports をアップグレードする必要があります。

cdrecord にはたくさんのオプションがありますが、 基本的な使い方は burncd よりもさらに簡単です。 ISO 9660 イメージを書き込むには以下のようにします。

cdrecord のトリッキーな部分は、使用する dev を見つけるところにあります。 適切な設定を見つけるためには cdrecord の -scanbus フラグを使います。 たとえば、以下のような結果が出力されるでしょう。

リストにあるデバイスに対する適切な dev の値がここに示されています。あなたの CD ライタをこのリストから見つけ、 カンマで区切られた 3 つの数値を dev の値として使ってください。この例では CRW デバイスは 1,5,0 なので、適切な入力は dev=1,5,0 となります。 値を明示するもっと簡単な方法もあります。詳細は cdrecord(1) を見てください。そこにはオーディオトラックを書き込む方法や、 書き込み速度その他を操作する方法も書かれています。

CD からオーディオデータを連続したファイルに展開し、ブランク CD にこれらのファイルを書き込むことで、オーディオ CD を複製することができます。 この手順は ATAPI および SCSI ドライブの間で少し異なります。

データ CD を、sysutils/mkisofs を用いて作成されたイメージファイルと機能的に等価なイメージファイルにコピーできます。 これを使用して、すべてのデータ CD を複製することができます。 ここでの例は CDROM デバイスが acd0 であるとしています。あなたの CDROM デバイスに読み替えてください。 CDROM の場合には、パーティション全体またはディスク全体 を指定するために c をデバイス名の後に追加しなければなりません。

これでディスクイメージを取り出すことができました。 すでに説明した方法を用いて CD に書き込むことができます。

さて、標準的なデータ CDROM を作成したので、 おそらく次はそれをマウントしてデータを読み出したいと思うでしょう。 デフォルトでは mount(8) は、ファイルシステムタイプを ufs としています。 次のように実行しようとすると、

Incorrect super block というエラーが返されてマウントできないでしょう。 CDROM は UFS ファイルシステムではないために、 このような手順でマウントしようすると失敗します。 ファイルシステムのタイプが ISO9660 であると mount(8) に教えさえすれば、すべてはうまく動作します。 mount(8) に -t cd9660 オプションを指定することでこれを行います。 たとえば /dev/cd0c の CDROM デバイスを /mnt にマウントしたい場合は、 以下のように実行します。

使用している CDROM インタフェースによっては、 デバイス名 (この例では /dev/cd0c) が異なるかもしれないことに注意してください。 また、-t cd9660 オプションは、単に mount_cd9660(8) を実行します。 この例を以下のように短縮することもできます。

一般的にこの方法では、すべてのメーカの データ CDROM を使用することができます。しかしながら、特定の ISO 9660 拡張が施されたディスクでは奇妙な動作をするかもしれません。 たとえば Joliet ディスクは、 すべてのファイル名を 2 バイトの Unicode 文字で格納します。 FreeBSD カーネルは (まだ) Unicode を理解できないので、 非英語文字はクエスチョンマークで表示されます (FreeBSD 4.3 以降を使用している場合、CD9660 ドライバには適切な Unicode 変換表を読み込むための急ごしらえのフックが含まれています。 いくつかの共通のエンコードに対するモジュールは sysutils/cd9660_unicode port から利用可能です)。

CDROM をマウントしようとする時に、 Device not configured と表示されるかもしれません。これは、ディスクがトレーにないと CDROM ドライブが判断しているか、 ドライブがバス上に認識できないことを通常意味します。 ディスクが挿入されたことを CDROM ドライブが認識するには数秒かかりますので、 辛抱強く待ってください。

バスのリセットに返答するためのタイムアウトが短いために、時々 SCSI CDROM は認識に失敗するかもしれません。SCSI CDROM を持っている場合は、 次のオプションをカーネルコンフィギュレーションファイルに追加して、 カーネルを再構築してください。

これより、SCSI バスを起動時に 15 秒間停止させて、 CDROM ドライブがバスリセットに応答する機会を与えます。

ISO 9660 ファイルシステムを作成すること無く、 ファイルを直接 CD に書き込むこともできます。 この方法をバックアップ目的に使用している人もいます。 これは、標準 CD を書き込むよりもさらに速く実行することができます。

このように CD に書き込まれたデータを取得するには、 raw デバイスノードからデータを読み込まなくてはなりません。

このディスクを通常の CDROM としてマウントすることはできません。 このような CDROM は FreeBSD を除いて、 他のすべてのオペレーティングシステムでは読み込むことはできません。 CD をマウントしたいか、 その他のオペレーティングシステムとデータを共有したい場合は、 上記に説明したように sysutils/mkisofs を使用しなくてはなりません。

このドライバは、ATAPI デバイス (CD-ROM, CD-RW, DVD ドライブなど) へ SCSI サブシステムを通じてアクセスすることを可能にします。 これにより、sysutils/cdrdao または cdrecord(1) のようなアプリケーションが使用できるようになります。

このドライバを使用するためには、 カーネルコンフィギュレーションファイルに次の行を追加する必要があります。

次の行もカーネルコンフィギュレーションファイルに必要です。

両方がすでに存在しなければなりません。

それから再構築し、新しいカーネルをインストールし、 コンピュータを再起動します。 起動プロセス中にディスクライタは以下のように表示されるでしょう。

ドライブは /dev/cd0 デバイスを通じてアクセスすることが可能となります。 たとえば、次のようにして CD-ROM を /mnt にマウントします。

root 権限で次のコマンドを実行して、 ライタの SCSI アドレスを得ることができます。

したがって、1,0,0 が cdrecord(1) およびその他の SCSI アプリケーションで使用する SCSI アドレスです。

ATAPI/CAM および SCSI システムの詳細は atapicam(4) および cam(4) マニュアルページを参照してください。

ディスクを低レベルフォーマットしたら、 次にディスクラベルを作成する必要があります。 ディスクラベルは後で破棄されますが、 システムがディスクのサイズとジオメトリを決定するのに必要になります。

新しいディスクラベルはディスク全体を引き継ぎ、 フロッピーのジオメトリに関する適切な情報のすべてが含まれます。 ディスクラベルに対するジオメトリの値は /etc/disktab に掲載されています。

次のように disklabel(8) を実行できます。

これでフロッピーを高レベルフォーマットする準備ができました。これは FreeBSD がディスクを読み書きする新しいファイルシステムを作成します。 新しいファイルシステムを作成するとディスクラベルは破棄されます。 したがって、ディスクを再フォーマットするときには、 ディスクラベルを再作成しなくてはなりません。

フロッピーのファイルシステムには UFS または FAT を使用できます。 フロッピーに対しては FAT が一般的によりよい選択です。

フロッピー上に新しいファイルシステムを作成するには次のようにします。

これでディスクが使用できるようになりました。

フロッピーを使用するために、mount_msdos(8) (4.X 以前のリリース) または mount_msdosfs(8) (5.0 以後のリリース) を用いてマウントします。 Ports Collection から emulators/mtools を使用することもできます。

4mm テープはワークステーションのバックアップメディアとして QIC に取って代わりつつあります。この傾向は QIC ドライブの主要なメーカであった Archive を Conner が買収し QIC ドライブの製造を中止したことで加速しました。 4mm ドライブは小型で静かですが 8mm ドライブが持っている信頼性ほど、その評判は良くありません。 また、4mm カートリッジは 8mm カートリッジよりも安価で小型 (3 x 2 x 0.5 インチ、76 x 51 x 12 mm) になっています。 ただし、8mm と同様に、4mm のヘッドはヘリカルスキャン方式 (訳注: VTR と同様の回転ヘッドを使う方式) を採用しているため、比較的寿命が短いです。

ドライブのデータスループットは、150 kB/s から 最大で 500 kB/s 程度です。 データ容量は 1.3 GB から 2.0 GB です。 ドライブのほとんどで利用可能なハードウェア圧縮を使用すると、 容量が約 2 倍になります。 マルチドライブテープライブラリユニットは 1 つの筐体に 6 つのドライブを収容可能で、自動的にテープの交換ができます。 ライブラリの容量は 240 GB に達します。

現在の DDS-3 標準は 12 GB (圧縮時 24 GB) までのテープ容量に対応しています。

8mm ドライブと同様に 4mm ドライブはヘリカルスキャンを使用します。 ヘリカルスキャン方式の利点および欠点はすべて 4mm および 8mm ドライブの両方に当てはまります。

テープは 2,000 回のパスあるいは 100 回フルバックアップした後には交換するべきです。

8mm テープは SCSI テープドライブとして最もよく使われているもので、 データ交換用として最良の選択です。ほとんどのサイトには Exabyte 2 GB 8mm テープドライブがあるでしょう。8mm ドライブは信頼性が高く、使いやすく、静かです。 カートリッジは安価で小型です (4.8 x 3.3 x 0.6 インチ、122 x 84 x 15 mm)。8mm テープの欠点は、テープとヘッドの相対的な速度が高速なために、 比較的ヘッドとテープの寿命が短いことです。

データスループットは 250 kB/s から 500 kB/s 程度です。データ容量は 300 MB から 7 GB です。 ほとんどのドライブで利用可能なハードウェア圧縮を利用すると、 容量が約 2 倍になります。 これらのドライブは、単一のユニットから 6 つのドライブと 120 本のテープを一つの筐体に収容したマルチドライブテープライブラリまで利用可能です。 テープはユニットによって自動的に取り換えられます。 ライブラリの容量は 840 GB 以上に達します。

Exabyte の "Mammoth" モデルはテープ 1 本あたり 12 GB (圧縮時 24 GB) に対応し、 従来のテープドライブと比べ費用は約 2 倍になります。

データはヘリカルスキャンを用いてテープに記録されます。 ヘッダはメディアに対してある傾き (約 6 度) に配置されます。 テープはヘッドのある円筒の周の 270 度にわたって接触します。 テープが円筒面を走行する間、円筒は回転しています。 この結果、高密度のデータのつまったトラックは、 狭い間隔でテープの上端と下端の間を斜めに横切ります。

QIC-150 テープとドライブは、 おそらく最も一般的に使われているドライブとメディアでしょう。 QIC テープドライブは "現実的な" バックアップドライブとしては最も高価でないものです。 欠点はメディアのコストです。QIC テープは 8mm や 4mm テープと比較して GB あたりのデータの保存で 5 倍ほど高価です。 しかし、あなたの必要とする量が半ダース程のテープで十分であれば、 QIC は正しい選択かもしれません。QIC は 最も一般的なテープドライブです。 すべてのサイトに QIC ドライブのどれかの容量のものがあります。問題は、 QIC は同じようなテープ (まったく同じ場合もある) に多様な記録密度があることです。QIC ドライブは静かではありません。 これらのドライブはデータ記録を開始する前に音をたててシークしますし、 リード、ライト、シークの時にはっきりと聞こえる音を出します。 QIC テープの大きさは (6 x 4 x 0.7 インチ、152 x 102 x 17 mm) です。 1/4 インチ幅のテープも使用している ミニカートリッジ は別に議論します。テープライブラリやチェンジャはありません。

データスループットは ~1500 kB/s から ~5000 kB/s 程度です。データ容量は 400 MB から 150 GB です。 ハードウェア圧縮が最近のドライブの多くで利用できます。 QIC ドライブは DAT ドライブに置き換えられつつあり、 あまり頻繁には使用されなくなっています。

データは複数のトラックに分かれてテープに記録されます。 トラックはテープメディアの長さ方向の一端からもう一方の端までです (訳注: 1 トラックの read/write が終わるとテープの走行方向を反転させ 次のトラックの read/write を行います)。トラックの数と、 それに対応するトラックの幅はテープの容量によって変わります。 すべてではありませんが、 最近のドライブはほとんど、少なくとも読み出しについては (場合によっては書き込みも) 下位互換性があります。 QIC はデータの安全性についてはよいといわれています (ヘリカルスキャンドライブに比べて機構は単純でより丈夫です)。

テープは 5000 回のバックアップで寿命となるでしょう。

DLT はここに示したドライブのタイプの中で最高速のデータ転送レートを発揮します。 1/2 インチ (12.5mm) テープが単リールのカートリッジ (4 x 4 x 1 インチ、100 x 100 x 25 mm) に入っています。 カートリッジのひとつの側面全体がスイングゲートになっています。 ドライブの機構がこのゲートを開け、テープリーダを引き出します。 テープリーダには楕円形の穴があり、 ドライブがテープを "引っ掛ける" のに使います。 巻き取りのためのリールはドライブの中にあります。 ここに挙げた他のカートリッジはすべて (9 トラックテープは唯一の例外です) 送り出しリールと巻き取りリールの両方がカートリッジの中にあります。

データスループットは約 1.5 MB/s で、4mm, 8mm, QIC テープドライブの 3 倍です。データ容量は単一のドライブで 10 GB から 20 GB の範囲です。マルチテープチェンジャ、 マルチテープドライブ、5 から 900 巻のテープを 1 から 20 ドライブで扱うマルチドライブテープライブラリがあり、 50 GB から 9 TB の容量が得られます。

圧縮によって、DLT Type IV フォーマットは 70 GB までの容量に対応しています。

データは (QICテープのように) テープの走行方向と平行に複数あるトラックへ記録されます。 2 つのトラックに同時書き込みを行います。 read/write ヘッドの寿命は比較的長いと言えます。 テープの走行が止まればヘッドとテープの間の相対運動は無いからです。

AIT は、Sony が発表した新しいフォーマットで、 テープ 1 本あたり 50 GB (圧縮時) まで格納できます。 テープにはメモリチップが搭載されており、 テープの内容の索引情報を保持しています。 他のテープではテープ上のファイルの位置を把握するのに数分必要とするのですが、 このテープドライブでは索引情報を読んで直ちに決定することができます。 SAMS:Alexandria のようなソフトウェアは、40 を超える ATI テープライブラリを操作できるのはもちろんのこと、 テープのメモリチップと直接通信して、スクリーンに内容を表示し、 どのファイルがどのテープにバックアップされたかを調べて、 正しいテープを見つけ、読み込み、 テープからデータを復元することができます。

このようなライブラリは大体 $20,000 くらいするので、 愛好家が購入できる価格帯からは外れてしまいます。

全く新品の空テープを読もうとしたり書き込もうとすると、 処理は失敗するでしょう。 次のようなメッセージがコンソールに出力されるでしょう。

テープに識別ブロック (Identifier Block:block number 0) がありません。QIC-525 標準を採用したすべての QIC テープドライブは識別ブロックをテープに書き込みます。 2 つの解決方法があります。

フロッピーディスクは以下の理由によって、 実際にバックアップをつくるための適切なメディアではありません。

しかしながら、データをバックアップする他の手段がないのなら、 バックアップを取らないよりもフロッピーディスクを使う方がましでしょう。

フロッピーディスクを使用せざるを得ないときは、 品質のよいディスクを使用してください。 事務所のその辺に数年転がっていたフロッピーは使わない方が良いでしょう。 評判のよいメーカの新しいディスクを使用することが理想です。

フロッピーにバックアップする最もよい方法は、 -M (マルチボリューム) オプション付きで tar(1) コマンドを使用することです。これで、 複数のフロッピーにわたってバックアップすることが可能になります。

カレントディレクトリとサブディレクトリ内のすべてのファイルをバックアップするには、 以下のコマンドを (root 権限で) 使用します。

1 枚目のフロッピーが一杯になると、 tar(1) は次のボリュームを挿入するように要求します (tar(1) はさまざまなメディアを扱えるので、 ボリュームと表示します。この文脈ではフロッピーディスクのことです)。

指定したファイルがすべて保存されるまで (ボリューム番号を増やしながら) これが繰り返されます。

残念なことに tar(1) はマルチボリュームアーカイブに対して、 -z オプションを使うことができません。 もちろん、すべてのファイルを gzip(1) で圧縮し、 それらを tar(1) を用いてフロッピーに保存して、 それから再び gunzip(1) することはできます。

すべてのアーカイブをリストアするには以下のようにします。

特定のファイルだけをリストアするには 2 つの方法があります。 1 つ目は、1 枚目のフロッピーを用いて以下のようにするものです。

tar(1) ユーティリティは、 必要なファイルを見つけるまで次のディスクを挿入するように要求します。

もう 1 つは、 必要なファイルがどのフロッピーに保存されているか分かっている場合、 そのフロッピーを挿入して上記と同じコマンドを使用するだけでもよいです。 あるフロッピー上にある 1 番目のファイルが、 その前のフロッピーから続いている場合は、 そのファイルのリストアを要求していなくても tar(1) はそれをリストアできないと警告することに注意してください!

伝統的な UNIX® のバックアッププログラムは dump と restore です。 これらはファイルシステムによって作成されるファイル、リンク、 ディレクトリといった抽象の下位にある、 ディスクブロックの集合としてドライブを操作します。 dump はデバイス上のファイルシステム全体をバックアップします。 ファイルシステムの一部分だけ、 または二つ以上のファイルシステムにわたるディレクトリツリーをバックアップすることはできません。 dump はファイルおよびディレクトリをテープに書き込まずに、 ファイルおよびディレクトリを含んだ raw データブロックを書き込みます。

dump には AT&T UNIX のバージョン 6 (およそ 1975 年) の初期から残っている癖があります。 デフォルトのパラメタは、現在利用可能な高密度メディア (最大 62,182 ftpi) ではなく、9 トラックテープ (6250 bpi) に最適な値となっています。 現在のテープドライブの容量を利用するために、 これらのデフォルト値をコマンドラインで上書きしなければなりません。

rdump と rrestore を用いて他のコンピュータに接続されているテープドライブにネットワーク経由でデータをバックアップすることも可能です。 どちらのプログラムもリモートのテープドライブにアクセスするために rcmd および ruserok に依存しています。 したがって、バックアップを実行するユーザがリモートコンピュータの .rhosts ファイルに書かれていなければなりません。 rdump および rrestore の引数はリモートコンピュータに適切なものを用いなければなりません。 FreeBSD コンピュータから komodo と呼ばれる Sun に接続されている Exabyte テープへ rdump するには以下のようにします。

注意: .rhosts 認証を許可することには、セキュリティに関する暗黙の仮定があります。 あなたの置かれている状況を注意深く調べてください。

ssh 越しに dump と restore をより安全な形で使うこともできます。

または、環境変数 RSH を設定して、 dump の組み込み機能を利用する。

tar(1) は AT&T UNIX の バージョン 6 (1975 年ごろ) にまで遡ることができます。tar はファイルシステムと協調して動作し、 ファイルとディレクトリをテープに書き込みます。tar は cpio(1) で使用可能なフルレンジのオプションには対応していませんが、 tar には cpio が使用するような奇妙なコマンドパイプラインは必要ありません。

tar の多くの版はネットワーク経由のバックアップには対応していません。 FreeBSD が使用している GNU 版の tar は、 rdump と同じ構文でリモートデバイスに対応しています。 komodo と呼ばれる Sun に接続された Exabyte テープドライブに対して tar を実行するには以下のようにします。

リモートデバイスに対応していない版に対しては、パイプラインと rsh を使用してリモートテープドライブにデータを送ることができます。

ネットワークを越えたバックアップのセキュリティを懸念しているなら、 rsh の代わりに ssh を使うべきです。

cpio(1) は本来 UNIX® ファイルを磁気メディアで交換するためのプログラムです。 cpio はバイトスワッピング、 多くの異なるアーカイブフォーマットの書き込みオプションがあり (それ以外にも多数のオプションがあります)、 パイプで他のプログラムにデータを渡すこともできます。 この最後にあげた特徴が、cpio をインストールメディアとしては優れた選択肢にしています。 cpio はディレクトリツリーの探索の機能はなく、ファイルリストは stdin からの入力でなくてはなりません。

cpio はネットワーク経由のバックアップには対応していません。 以下のようにパイプラインと rsh を用いてリモートテープドライブにデータを送ることができます。

directory_list はバックアップしたいディレクトリのリストで、 user@host はバックアップを実行したいユーザとホスト名の組であり、 backup_device はバックアップを書き込みたいデバイスです (たとえば /dev/nsa0)。

pax(1) は tar と cpio に対する IEEE/POSIX® の回答です。長年の間、さまざまな版の tar と cpio は互いにわずかに非互換になってきていました。 それらをしらみ潰しに標準化する代わりに、POSIX® は新しいアーカイブユーティリティを作りました。 pax は、いくつもの cpio や tar のフォーマットの読み書きに対応しようと試みているほか、 専用に新しいフォーマットを開発しました。 コマンド群は tar よりも cpio の方にいくぶん似ています。

Amanda (Advanced Maryland Network Disk Archiver) は単一のプログラムではなく、 クライアント/サーバ型のバックアップシステムです。 Amanda サーバは、 Amanda クライアントを有する ネットワークに接続されたコンピュータからデータを受け取り、 備え付けられたテープドライブにバックアップします。 いくつもの大容量ディスクを備えたサイトでの共通の問題は、 データディレクトリをテープにバックアップするのに時間がかかりすぎることです。 Amanda はこの問題を解決します。 Amanda は "ホールディングディスク" を使用して、 同時に複数のファイルシステムのバックアップを行うことができます。 Amanda の設定ファイルにかかれたすべてのファイルシステムのフルバックアップを特定の間隔でとるために "アーカイブセット" と呼ばれるテープグループを作成します。 "アーカイブセット" には 夜間に作成されるすべてのファイルシステムの増分 (または差分) のバックアップも含まれます。 障害が起きたファイルシステムのリストアには、 最も新しいフルバックアップと増分のバックアップが必要です。

設定ファイルでは、バックアップの制御と Amanda によるネットワークトラフィック量を設定します。 Amanda は上記のバックアッププログラムのいずれかを使ってデータをテープに書き込みます。 Amanda は port または package として利用可能です。デフォルトではインストールされていません。

"何もしない" というのはコンピュータのプログラムではありませんが、 バックアップの戦略として最も広く採用されています。 これには初期投資が必要ありません。 従わなければならないバックアップスケジュールもありません。 ただ何もしないだけです。データに何か起きたら苦笑いして耐えてください!

あなたにとって時間やデータの価値が少ないか、 あるいはまったくないのであれば "何もしない" のはあなたのコンピュータに最も適したバックアッププログラムでしょう。 しかし注意してください。UNIX® は便利なツールです。 6 ヶ月も使用していれば、 あなたにとって価値のあるファイルの山が出来上がっているでしょう。

"何もしない" ことはコンピュータが同じものをもう一度作り直すことのできる /usr/obj やその他のディレクトリツリーについては適切なバックアップ方法です。 一例として、このハンドブックの HTML 版 または PostScript® 版を構成するファイルがあります。 これらの文書形式は SGML ファイルから作成されたものです。 HTML または PostScript® ファイルのバックアップは必要ありません。 SGML ファイルは定期的にバックアップされています。

dump(8) です。以上。 Elizabeth D. Zwicky はここで検討したプログラムすべてについて拷問的なテストを行いました。 すべてのデータと UNIX® ファイルシステムの状態すべてを保存するのに最適なのは、明らかに dump です。 Elizabeth は多種多様の特異な状態 (いくつかはあまり珍しくないものもあります) を含むファイルシステムを作成し、 それらのファイルシステムのバックアップとリストアを行って、 それぞれのプログラムのテストを行いました。特異な状態とは、 ホールがあるファイル、ホールとヌルブロックがあるファイル、 奇妙な文字をファイル名に持つファイル、読み取り不可、 書き込み不可のファイル、デバイスファイル、 バックアップ中のファイルのサイズ変更、 バックアップ中のファイルの作成および削除、などです。 彼女は 1991 年 10 月の LISA V で結果を発表しています。 torture-testing Backup and Archive Programs を参照してください。

vnconfig(8) ユーティリティを使えば擬似ディスクデバイスを設定し、 有効にすることができます。 vnode とはファイルの内部的な表現方法であり、 ファイルに関する操作の中心となるものです。つまり、vnconfig(8) はファイルシステムを生成したり操作したりするためにファイルを用いるのです。 一つ例を挙げると、 ファイルに収められたフロッピーや CD-ROM のイメージをマウントするために用いることができます。

vnconfig(8) を使用するためには、 カーネルが vn(4) デバイスに対応している必要があります。 そうでなければ、カーネルコンフィギュレーションファイルに 次の行を追加してカーネルを再構築し、システムを再起動してください。

既にあるファイルシステムイメージのマウント

vnconfig(8) を用いたファイルシステムイメージの新規作成

mdconfig(8) ユーティリティは FreeBSD 5.X において メモリディスク (md(4)) を設定し、有効にするために使用されます。 mdconfig(8) を使用するためには md(4) モジュールを読み込むか、 カーネルコンフィギュレーションファイルに md(4) デバイスを追加してカーネルを再構築し、システムを再起動してください。

mdconfig(8) コマンドは、 三つのタイプのメモリベース仮想ディスクに対応しています。 malloc(9) を用いて割り当てられたメモリディスク、 ファイルをベースにしたメモリディスク、 およびスワップ領域をベースにしたメモリディスクです。 想定される使用法は、ファイル内に保持されたフロッピーイメージまたは CD イメージをマウントすることです。

既にあるファイルシステムイメージのマウント

mdconfig(8) を用いたファイルシステムイメージの新規作成

-u オプションを用いて ユニット番号を指定しない場合、mdconfig(8) は未使用のデバイスを自動的に選択するために md(4) デバイスの auto-unit 機能を使用します。 割り当てられたユニットの名前は md4 のように標準出力に出力されます。mdconfig(8) の詳細についてはマニュアルページを参照してください。

mdconfig(8) ユーティリティは大変役に立ちますが、 ファイルベースのファイルシステムを作成するために、 多くのコマンドの入力が必要となります。FreeBSD 5.0 では mdmfs(8) と呼ばれるツールも用意されています。このプログラムは mdconfig(8) を用いて md(4) ディスクを設定し、newfs(8) を用いて UFS ファイルシステムを作成し、mount(8) を用いてマウントします。たとえば、上記と同じファイルシステムを作成し、 マウントしたい場合は、下記のように入力するだけです。

ユニット番号を指定せずに md オプションを使用した場合、mdmfs(8) は未使用のデバイスを自動的に選択するために md(4) デバイスの auto-unit 機能を使用します。mdmfs(8) についての詳細はマニュアルページを参照してください。

md(4) ドライバは FreeBSD 4.X においてメモリファイルシステムを作成するために単純で効果的な手段です。 メモリを割り当てるために malloc(9) 関数が使用されます。

vnconfig(8) を用いて作成したファイルシステムを例に取ると、 以下のようにします。

詳細については md(4) マニュアルページを参照してください。

メモリベースおよびファイルベースのファイルシステムに対しても 同じツール (mdconfig(8) または mdmfs(8)) を使用できます。 メモリベースのファイルシステムに対する記憶領域は malloc(9) 関数を用いて割り当てられます。

mdconfig(8) のコマンドラインの malloc を swap に置き換えることで、malloc(9) 関数によるファイルシステムを使用する代わりに スワップ領域を使用することが可能です。デフォルトでは mdmfs(8) ユーティリティはスワップベースのディスクを作成します (-M なし)。詳細は mdconfig(8) および mdmfs(8) マニュアルページを参照してください。

メモリベースまたはファイルベースのファイルシステムが使用されていない場合、 すべてのリソースをシステムに開放するべきです。 はじめにファイルシステムをアンマウントします。 次にシステムからディスクを切り離し、リソースを開放するために mdconfig(8) を使用します。

たとえば /dev/md4 によって使用されたすべてのリソースを切り離し、開放するには以下のようにします。

mdconfig -l コマンドを使用することによって、 設定された md(4) デバイスについての情報を表示することが可能です。

FreeBSD 4.X では vnconfig(8) はデバイスを切り離すのに使用されます。たとえば /dev/vn4 によって使用されたすべてのリソースを切り離し、開放するには以下のようにします。

ディスククォータの設定を始める前に、 まずはカーネルにクォータが組み込まれていることを確認しましょう。 カーネルのコンフィグレーションファイルに次の行を入れます。

標準の GENERIC カーネルでは、 この機能は有効になっていませんので、 ディスククォータを利用するためには上記を設定後カーネルを構築しなおし、 作成されたカスタムカーネルをインストールしなければいけません。 カーネルのコンフィグレーションに関しては FreeBSD カーネルのコンフィグレーション をご覧ください。

次に /etc/rc.conf でディスククォータを有効にする必要があります。 次の行を加えましょう。

起動時の動作をさらに細かくコントロールするためにもう一つ設定用の変数があります。 通常、起動時には quotacheck(8) によりそれぞれのファイルシステムのクォータの整合性がチェックされます。 quotacheck(8) の役割は、 クォータデータベースのデータが正しくファイルシステム上のデータを反映しているか確認することです。 これはかなり時間を食う処理であり、 起動にかかる時間に大きな影響を及ぼします。 このステップをとばしたい人のために /etc/rc.conf に次の変数が用意されています。

もし 3.2-RELEASE よりも前の FreeBSD を使っているならば設定はもっと単純で、一つの変数のみです。 次の行を /etc/rc.conf で設定してください。

最後に、ファイルシステム毎にディスククォータを有効にするために /etc/fstab を編集する必要があります。 ここでユーザもしくはグループ、 あるいはその両方にクォータを設定することができるのです。

あるファイルシステム上にユーザ毎のクォータを有効にする場合には、 /etc/fstab 中でクォータを有効にしたいファイルシステムエントリのオプション部に userquota を加えます。 例えば次のようになります。

同様に、グループクォータを有効にするには userquota キーワードの代わりに groupquota を用います。 ユーザとグループの両方のクォータを有効にするには次のようにします。

デフォルトでは、 クォータファイルはそのファイルシステムのルートディレクトリに ユーザ用、グループ用それぞれ quota.user, quota.group という名前で置かれます。さらに詳しい情報は fstab(5) をご覧ください。fstab(5) マニュアルには別の場所を指定することができると書いてはありますが、 あまり勧められません。なぜなら、 様々なクォータ関係のユーティリティがそれにうまく対処できるようにないためです。

この時点で、 一度システムを再起動して新しいカーネルで立ち上げましょう。 /etc/rc が自動的に適当なコマンドを実行し、 /etc/fstab で有効にした全てのクォータ用に初期ファイルを作ってくれます。 従って、空のクォータファイルを手で作る必要は一切ありません。

通常の運用では quotacheck(8) や quotaon(8), quotaoff(8) といったコマンドを手で動かす必要はないのですが、 慣れるためにもこれらのマニュアルは読んでおきましょう。

一旦クォータを有効にしたら本当に有効になっているのか確認しておきましょう。簡単な方法は次のコマンドを実行することです。

ディスクの使用状況と、クォータが有効になっているファイルシステムのクォータリミットが一行にまとめて出力されるでしょう。

さあ、edquota(8) でクォータリミットを設定する準備ができました。

ユーザやグループが使用できるディスク容量や作成できるファイルの数に制限をかけるにはいくつかのオプションがあります。割り当てディスク容量を制限 (ブロッククォータ) することもファイル数を制限 (inode クォータ) することも、両者を組み合わせることもできるのです。 これらの制限はそれぞれさらに二つのカテゴリ、 ハードリミットとソフトリミット、に分けることができます。

ハードリミットを越えることはできません。 あるユーザが一旦ハードリミットにたっした場合、 そのファイルシステムではそれ以上の割り当ては望めません。 例えばあるファイルシステム上に 500 ブロックのハードリミットが設定されており現在 490 ブロックを使用している場合、さらに 10 ブロックしか使えないのです。 11 ブロックを使おうとすると失敗します。

一方、 ソフトリミットはある限られた時間内であれば越えることができます。 この時間は猶予期間として知られており、デフォルトでは 1 週間です。 あるユーザが自分のソフトリミットを猶予期間よりも長い間越えているとソフトリミットはハードリミットに変わり、それ以上使用することはできなくなります。 ユーザがソフトリミットよりも減らせば猶予期間はリセットされます。

以下は edquota(8) コマンドを実行した時に見ることになるであろう例です。 edquota(8) コマンドが起動されると環境変数 EDITOR で指定されるエディタに入ります。 EDITOR が設定されていない場合には vi が起動されます。 ここでクォータリミットを編集します。

通常、クォータが有効になっているファイルシステム毎に 2 行あります。 一つはブロックリミット用でもう一つは inode リミット用です。 クォータリミットを変更したいところを書き変えるだけでかまいません。 たとえばこのユーザのブロックリミットを、ソフトリミットは 50 から 500 へ、ハードリミットは 75 から 600 に変更する場合、

から

へ書き換えます。新しいクォータリミットはエディタを終了すれば設定されます。

ある範囲の UID に対してクォータリミットを設定したい場合がありますが、このような時には edquota(8) コマンドの -p オプションを使うといいでしょう。まず、 あるユーザに割り当てたいクォータリミットを設定し、次に edquota -p protouser startuid-enduid を実行するのです。例えばユーザ test にお望みのクォータリミットが付いているとしましょう。 次のコマンドにより 10,000 から 19,999 の間の UID に対して同じクォータリミットを付けることができるのです。

さらに詳しいことは edquota(8) のマニュアルページをご覧ください。

quota(1) または repquota(8) といったコマンドを使ってクォータリミットやディスクの利用状況を確認することができます。 quota(1) コマンドは個々のユーザやグループのクォータやディスク利用状況を確認するのに使えます。 ユーザは自身のクォータ、そして所属するグループのグループのみ確認することができます。 スーパーユーザのみが他のユーザや所属していないグループのクォータと利用状況を見ることができます。 repquota(8) コマンドを使うと、クォータが有効になっているファイルシステム用の全てのクォータやディスク容量のサマリを得ることができます。

以下は二つのファイルシステムにクォータ制限がかけられているユーザに対するquota -v コマンドの出力例です。

上の例で、/usr ファイルシステム上ではこのユーザは現在 50 ブロックというソフトリミットを 15 ブロックオーバーし 5 日間の猶予期間が残っています。アスタリスク * はクォータリミットを越えているユーザを示していることに注意してください。

通常、そのユーザが全く使っていないファイルシステムは、 クォータリミットが付けられているとしても quota(1) コマンドの出力には現われません。 -v オプションを用いればそのようなファイルシステム、 上の例では /usr/var、 を表示することができます。

クォータは NFS サーバ上のクォータサブシステムにより実行されます。 rpc.rquotad(8) デーモンにより、NFS クライアント上の quota(1) コマンドは情報を得ることができ、クライアントマシン上のユーザが自分のクォータの統計を見ることができます。

/etc/inetd.conf において以下のように rpc.rquotad を有効にしましょう。

そして以下のように inetd を再起動します。

以下の例では、システムに新しいハードディスクを追加しようとしています。このシステムは単一の暗号化されたパーティションを保持することになります。 このパーティションは /private としてマウントされます。gbde は /home および /var/mail を暗号化するのにも使用できますが、 より複雑な指示を必要となるのでこの解説の範疇を越えています。

システムを起動する度に、すべての暗号化ファイルシステムは 使用前にカーネルに接続し、 エラーの有無をチェックし、マウントする必要があります。 必要なコマンドは root ユーザとして実行されなければなりません。

gbde(8) は 128bit AES の CBC モードを使用してセクタペイロードを暗号化します。 ディスク上のそれぞれのセクタは異なる AES 鍵で暗号化されます。 セクタ鍵がユーザが入力したパスフレーズからどのように導き出されるかを含め、 gbde の暗号手法の設計についての詳細は、 gbde(4) を参照してください。

sysinstall(8) は gbde 暗号化デバイスと互換性がありません。 sysinstall(8) を実行する前に *.bde デバイスはすべてカーネルから切断されなければなりません。 そうしないと、sysinstall(8) が初めにデバイスを走査する際にクラッシュしてしまうでしょう。 暗号化デバイスを切断するには、以下のコマンドを使用します。