Способ переноса установленной операционной системы на другой компьютер docx



Скачать 143.93 Kb.
Дата05.04.2018
Размер143.93 Kb.
#15699
ТипКонкурс

IX городской конкурс реферативно- исследовательских работ НОУ

для учащихся 1-8 классов «Интеллектуалы XXI века»

СПОСОБ ПЕРЕНОСА УСТАНОВЛЕННОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ДРУГОЙ КОМПЬЮТЕР
(информатика)

Автор:


Фрисс Евгений,

г.Челябинск, МАОУ СОШ № 153, класс 8


Научный руководитель:

учитель информатики МАОУ СОШ № 153,

Рогов Андрей Юрьевич

Челябинск - 2014

2

Содержание



Введение……………………………………………………….……………………...3 Состав и функции операционной системы…………………………………………3

Разделы и файловые системы………………………………………………………...4

Структура каталогов Linux……………………………………………………………5

Способы переноса установленной ОС…………………………………………….....7

Практическая часть……………………………………………………………………8

Заключение……………………………………………………………………………..9

Список используемой литературы……………………………………………………9

Приложение……………………………………………………………………………11

Введение

В условиях информационного общества многие организации имеют набор одинаковых компьютеров с необходимостью иметь одни и те же программы, настройки, локальные учетные записи. Это может быть офис, производственное помещение, а может быть компьютерный класс. И в случае обновления парка ПК, перехода на другое программное обеспечение или просто замены одного из компьютеров требуется большая работа по установке операционной системы, дополнительных программ, драйверов, действия по настройке программ, создание учетных записей, и прочее.



Целью своей работы мы поставили рассмотрение существующих способов переноса уже установленной операционной системы на другой компьютер и применение их на практике.

Это существенно облегчит введение в эксплуатацию новых компьютеров, процесс смены ПО или же замены компьютера. Поскольку операционные системы, устанавливаемые на PC, не ограничены единственным представителем, следует рассматривать их в отдельности, поскольку у них могут быть как общие методы переноса, так и специфичные. В любом случае, простое копирование информации с жесткого диска компьютера 1 на жесткий диск компьютера 2 не приведет к желаемому результату.



Задачи работы:

  1. Ознакомиться со структурой и назначением каталогов ОС Linux;

  2. Рассмотреть существующие методы переноса ОС;

  3. Определить, какие из методов можно осуществить в конкретной ситуации (ОС Linux Mint 14 64 bit, компьютерный класс МАОУ СОШ №153);

  4. Применить и, при необходимости, доработать выбранный метод на практике;

Сделать выводы о целесообразности метода.

Теоретическая часть.


Прежде всего, необходимо определиться, какие именно данные требуется переносить на другой компьютер, а какие будут специфичны для каждого системного блока. Для этого необходимо узнать, что из себя представляет операционная система.

Состав и функции операционной системы


Для понимания принципов функционирования операционных систем, прежде всего необходимо разобраться, из чего состоит ОС и как она работает [1].
В самом общем смысле, к функциям операционной системы обычно относят:

  1. Управление устройствами;

  2. Управление данными;

  3. Управление процессами;

  4. Управление памятью.

За эти функции отвечают две части любой ОС - резидентная, ядро, которое постоянно находится в памяти компьютера, и транзитная - отдельные модули, которые загружаются в память при необходимости. Ядро ОС - его неотъемлемая часть, то, без чего работа ОС невозможна. К транзитным модулям относят [2]:

  1. Утилиты (utilities) – отдельные системные программы, решающие частные задачи, такие как форматирование и проверку диска, поиск данных в файлах, и многое другое;

  2. Системные библиотеки подпрограмм, позволяющие прикладным программам использовать различные специальные возможности, поддерживаемые системой (например, библиотеки для графического вывода, для работы с мультимедиа и т.п.);

  3. Интерпретатор команд – программа, выполняющая ввод команд пользователя, их анализ и вызов других модулей для выполнения команд;

  4. Системный загрузчик – программа, которая при запуске ОС обеспечивает загрузку системы с диска, ее инициализацию и старт;

  5. Другие виды программ, в зависимости от конкретной системы.

Отдельно следует сказать о загрузчике. ОС Windows имеют свой собственный, “уникальный” загрузчик (NTLDR, начиная с Windows Vista - Windows Boot Manager), предназначенный только для этого семейства ОС. Для ОС Linux обычно используются загрузчики GRUB [3,4] и LILO. GRUB более универсален, он умеет запускать как ОС семейства Windows, так и Linux, плюс, он может запускать ОС Linux с различными версиями ядра.

Разделы и файловые системы


Рассмотрим, каким образом информация хранится на жестком диске. Свежекупленный жёсткий диск совершенно непригоден для работы. Информацию на него нельзя записать или считать без предварительной подготовки. Чтобы можно было сохранять на него данные и читать их, для этих данных необходимо сначала создать специальные "хранилища" - разделы, и подготовить эти разделы для хранения файлов - отформатировать, т.е. создать на них файловую систему. На винчестере можно создать всего один раздел, занимающий весь жёсткий диск. Такой вариант является самым простым, но и самым неудачным, т.к. и операционная система,

программное обеспечение и данные пользователя хранятся в одном месте, и при любых проблемах с ОС вы рискуете потерять сразу всё.

Более практичным является вариант, когда жёсткий диск разделён на несколько разделов. В этом случае при проблемах или переустановке ОС пострадает только тот раздел, на котором она была установлена.

ОС Windows и Linux совершенно по-разному представляют себе разделы жесткого диска. С точки зрения Windows, каждый раздел - это отдельный жесткий диск, имеющий свое имя и букву (C, D, E и т.д.). И если представлять дерево каталогов нескольких дисков, оно может выглядеть следующим образом:



Linux же, во-первых, именует жесткие диски совершенно по-другому. Все разделы, физически находящиеся на одном жестком диске, имеют общую часть в имени, например, sda1 sda2 sda3. Разделы второго жесткого диска будут называться sdb1 sdb2 sdb3. Так или иначе, все разделы монтируются к общему дереву каталогов. Графически это можно представить так:




Первое, о чем следует подумать перед установкой ОС - каким образом разбить жесткий диск на разделы. В случае ОС Linux, самым оптимальным вариантом в случае компьютерного класса является выделение трех разделов:

  • swap, или раздел подкачки;

  • / ext4 - корневой раздел;

  • /home ext4 - раздел для хранения файлов пользователей.

Структура каталогов Linux


Структура файловой системы Ubuntu очень сильно отличается от структуры Windows. Рассмотрим, что хранится в том или ином каталоге [7,8].

В корневом / каталоге мы можем увидеть подкаталоги:



/bin В этом каталоге содержаться исполняемые файлы самых необходимых утилит, которые требуются для корректной работы операционной системы Ubuntu.

/boot Этот каталог хранит ядро операционной системы и карты загрузки, а также конфигурационные файлы загрузчиков.

/cdrom В этот каталог монтируется диск, вставленный в CD-ROM.

/dev Содержит файлы особого типа, предназначенные для обращения к системным ресурсам и устройствам.

/etc В этом каталоге содержится информация о пользователях, доступных ресурсах, настройках различных программ.

/home Здесь располагаются «домашние каталоги» пользователй, отсюда и название "home". Отделение файлов пользователей, от других системных файлов дает очевидный плюс: в случае сбоя или повреждения системы, файлы пользователй не будут затронуты.

/initrd Содержит initial ram disk, стартовый виртуальный диск.

/lib В этом каталоге хранятся библиотеки, которые нужны для работы важных системных утилит.

/media Каталог, в который монтируются файловые системы.

/mnt Каталог для временного подключения файловых систем на съемных носителях (CD-диски, USB-флэшки, внешние винчестеры и т.п.).

/opt Каталог для дополнительного программного обеспечения.

/proc Все файлы в этом каталоге "виртуальные". То есть, они хранятся в оперативной памяти.



/root Каталог администратора (пользователя root). Домашний каталог администратора размещается отдельно от других домашних каталогов из-за того, что каталог /home может
располагаться на отдельном устройстве, которое может быть не доступно. Каталог /root должен быть доступен всегда.

/sbin Каталог системных утилит. Здесь содержаться программы нужные для загрузки, восстановления системы, резервного копирования.

/srv Данные для сервисов.

/sys Средства для изменения конфигурации системы.

/tmp Каталог для хранения временных файлов, которые создаются запущенными программами или процессами. Каталог /tmp очищается при каждой загрузке системы.

/usr Каталог для хранения как самых необходимых программ, так и менее значимых.

/var Хранится информация, которая создаётся в процессе работы программами и необходимая для передачи другим программам и системам.

Еще одно отличие организации хранения файлов Linux и Windows состоит в том, что Linux выделяет такие понятия, как владелец файла, права доступа к файлу для владельца, для конкретного пользователя, для группы пользователей [9]. Обычно, владельцем файла является пользователь, создавший этот файл. В UNIX-подобных операционных системах все файлы имеют два типа владельцев: user (пользователь) и group (группа). Почти всегда пользователь принадлежит к той группе, которая владеет файлом. Каждому пользователю в системе присваивается UID-номер (user identification number, идентификатор пользователя), с помощью этого система однозначно определяет пользователя. Пользователь root имеет UID = 0, а максимально возможный номер принадлежит пользователю “nobody” (”никто”) (для

Ubuntu это 65534). Следовательно, права привязываются не в к имени пользователя, а к его UID. Аналогично каждой группе соответствует GID (group identification number).

В любой UNIX-подобной системе имеются 3 уровня доступа к файлу: чтение, read (r), запись, write (w) и выполнение, execute (x).



Тип доступа

Для файла

Для каталога

r

Чтение содержимого файла

Отображение содержимого каталога (например командой ls)

w

Запись в файл

Изменение содержимого каталога

x

Запуск файла на исполнение

Возможность войти в каталог командой cd

Стоит заметить, что когда мы рассматриваем права на каталоги, нужно помнить, что каталог - это тоже файл, который содержит список файлов, т.е. их имена и расположение на диске.
При копировании файлов права доступа обязательно должны сохраниться, важно, чтобы пользователи новой системы имели те же самые UI, что и в исходной.

Способы переноса установленной ОС


Рассмотрим уже существующие способы переноса установленной ОС. Для начала - программные способы - с помощью какого-либо программного средства.

  1. Acronis Universal Restore [10]. Официальный сайт http://www.acronis.ru/smb/products/ATISBS/universal-restore.html По информации, размещенной на сайте, можно выделить следующее: данный программный продукт позволяет создавать образ системы и в дальнейшем распаковывать его. Создаваемые образы не имеют привязки к оборудованию, поэтому возможен перенос на компьютеры с другими комплектующими. Существует ограничение - архитектура системы должна быть X86. Данный продукт является платным. Цена 1 лицензии 16 712,78 р.

  2. Drive Backup 11 Workstation. Компания Paragon [11]. Официальный сайт http://www.paragon.ru/corporate/db-workstation/ Позволяет переносить систему P2P с поиском и активацией всех необходимых драйверов. Цена за лицензию: 1490р

  3. Clonezilla [12]. Официальный сайт http://clonezilla.org/. свободное программное обеспечение с открытым исходным кодом, предназначенное для клонирования дисков и отдельных разделов жёсткого диска, а также создания резервных копий и аварийного восстановления системы. Среди достоинств: бесплатность, поддержка операций по сети.

Другой вариант - использование средств самой ОС.

ОС Windows - утилита Sysprep.

Программа подготовки системы (Sysprep) подготавливает установку Windows для дублирования дисков, аудита и поставки заказчику.

ОС Linux имеет несколько вариантов, корни которых идут из создания резервной копии установленной системы [13, 15].


  1. tar. Одним из наиболее популярных способов создания простейшего бэкапа является архивация данных с помощью tar. Преимуществами данного способа являются возможность инкрементного бэкапа (добавления файлов в существующий архив, удаления или изменения таковых), возможность извлечения из архива отдельных файлов, а также присутствие tar практически в любой Linux-системе.

  2. dd - копирование раздела. dd - достаточно универсальная программа, применяемая для всевозможных целей. Сразу стоит отметить, что данный способ принципиально отличается от других тем, что dd работает не с файловой системой (и файлами на ней), а напрямую с данными, записанными в заданную область жесткого диска.

  3. cp. Бэкап с помощью утилиты cp, т.е. с использованием простого копирования. Данный способ имеет ряд преимуществ: универсальность - cp вы найдете в любой Linux-системе; низкая требовательность к ресурсам (вследствие отсутствия сжатия и простоты механизма); простота дальнейшей работы с резервной копией (добавления/изменения/удаления файлов, извлечения нужных данных и пр.).


Возможность реализации этих способов связана с тем, что ядро Linux устроено несколько иначе, чем ядро Windows [14]. Оно включает драйверы устройств на уровне ядра и поддерживает многое "из коробки".

Практическая часть.

Описание исходных данных.


В качестве предмета апробации взят компьютерный класс школы 153. В класс поступило 15 компьютеров без операционной системы.

В качестве устанавливаемой ОС выбрана Linux Mint 14 Nadya Cinnamon 64-bit.


Выполнение работы.


Первый этап - настройка одного компьютера. Она включает в себя следующие пункты:

  1. Установка и настройка операционной системы;

  2. Удаление ненужных программ, входящих по умолчанию в дистрибутив;

  3. Установка и настройка нужных программ;

  4. Обновление пакетов до последних версий;

Жесткий диск разбит на разделы следующим образом:

4 Gb - раздел swap (раздел подкачки);

100 Gb - корневой раздел (/);

380 Gb - раздел home (/home).

Второй этап - создание образа исходной операционной системы.

Мы использовали два метода - Clonezilla и tar.



Создание образа системы с помощью Clonezilla.

Clonezilla — свободное программное обеспечение с открытым исходным кодом, предназначенное для клонирования дисков и отдельных разделов жёсткого диска, а также создания резервных копий и аварийного восстановления системы.
9

Запускается в режиме Live CD. Образ системы можно сохранить как на локальный диск, так и на место в сети. Распаковка осуществляется так-же в режиме Live CD.

Создание образа системы с помощью tar.

Тут мы опробовали два варианта:



  1. Перенос системы полностью с последующим обновлением загрузчика и правкой файла /etc/fstab. Но корректно перенести систему так и не удалось.

  2. Сначала на чистый компьютер установить ОС с диска, а затем, поверх уже установленной системы, скопировать нужные файлы.

Для создания образа системы с помощью архиватора tar был написан скрипт, представленный в приложении 1.

Данный скрипт выполняет следующие операции:



  1. Создает каталог для монтирования /mnt/backup - для сетевой папки, расположенной на школьном сервере.

  2. Монтирует сетевую папку;

  3. Запаковывает все каталоги, за исключением перечисленных, в архив, расположенный на сервере.

В результате получаем архив размером 2,9 Gb.

Следующий этап - распаковка данного архива на другом компьютере.

Первое действие - установка ОС. Известно, что установка Linux Mint 14 выполняется с загруженной Live-системы. Поэтому удобно и распаковку архива вести сразу тут же. Скрипт, выполняющий эти действия, приведен в приложении 2.

После перезагрузки мы получаем полностью работоспособный компьютер, настроенный в точности так-же, как и исходный.


Заключение


Удовлетворительный результат был получен с использованием обоих методов. По результатам работы построена сводная таблица.

Критерий

1 способ, Clonezilla

2 способ, Tar

Хранение образа на сетевом хранилище.

Да.

Да.

Время.

Около 30 минут на компьютер.

Около20 минут на компьютер.

Возможность установки с USB устройства.

Да.

Да.

Стоимость

Бесплатно

Бесплатно

Трудоемкость (количество ручной работы).

Адрес хранения образа прописывается вручную.

Перед началом восстановления образа необходимо вручную создавать разделы.

Необходимо править файл /etc/fstab.


Необходима установка ОС.

Написание скриптов перед выполнением работы.


Как видно из таблицы, 2 способ имеет преимущества, поскольку отнимает меньше времени и требует меньше ручной работы.

Список литературы

  1. Ubuntu и Debian Linux для продвинутых. Более 1000 незаменимых команд. Кристофер Негус, Франсуа Каэн, 2011.

  2. Основные функции и структура операционных систем, http://www.avinout.com/

  3. Загрузчик операционной системы, http://ru.wikipedia.org/

  4. GRUB - загрузчик системы, http://help.ubuntu.ru/wiki/grub

  5. Разделы жесткого диска и файловые системы, http://help.ubuntu.ru/

  6. Разделы жёсткого диска и файловые системы. Базовые понятия и азы работы, http://mydiv.net/arts/view-rabota_s_razdelami_diska.html

  7. Для чего нужен каждый каталог в Linux или структура директорий ОС Линукс, http://itshaman.ru/articles/10/directory-linux

  8. Структура файловой системы Ubuntu, http://myubuntu.ru/faq/struktura-fajlovoj-sistemy-ubuntu

  9. Права на файлы в Linux, http://linuxopen.ru/2007/12/08/prava-na-fajjly-v-linux.html

  10. Acronis True Image для Microsoft Windows Small Business Server, http://www.acronis.ru/smb/products/ATISBS/universal-restore.html

  11. Drive Backup 11 Workstation, http://www.paragon.ru/corporate/db-workstation/

  12. Clonezilla The Free and Open Source Software for Disk Imaging and Cloning, http://clonezilla.org/

  13. Резервное копирование системы, http://help.ubuntu.ru/wiki/backup

  14. Ядро Linux и его функции, http://welinux.ru/post/4457/

  15. Перенос Linux на другой компьютер, http://habrahabr.ru/post/102849/

Приложение А.

Скрипт для создания образа системы.


#!/bin/sh

echo "Создание папок"

mkdir /mnt/backup

sleep 3


echo "OK"

echo "Монтирование сетевой папки"

mount -t cifs //192.168.1.1/documents/Student/ /mnt/backup

sleep 3


echo "OK"

echo "Copy data"

tar cvpzf /mnt/backup/backup.tgz --exclude=/media --exclude=/proc --exclude=/lost+found --exclude=/mnt --exclude=/sys --exclude=/boot/grub/grub.conf --exclude=/dev --exclude=/etc/fstab /

echo "OK"

Приложение В.

Скрипт для распаковки образа:


#!/bin/sh

echo "Создание папок"

mkdir /mnt/backup

sleep 2


mkdir /mnt/root

sleep 2


mkdir /mnt/root/home

sleep 2


echo "OK"

echo "Монтирование сетевой папки"

mount -t cifs //192.168.1.1/documents/Student/ /mnt/backup

sleep 2


echo "OK"

echo "Монтирование разделов"

# root

mount /dev/sda5 /mnt/root



sleep 2

mount /dev/sda6 /mnt/root/home

echo "Copy data"

tar xvpfz /mnt/backup/backup.tar.gz -C /mnt/root/

echo "OK"

sleep 2


exit




Скачать 143.93 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница