Partitionierung von Windows- und Linux-Servern

Das Partitionieren einer Festplatte (HDD) bedeutet, ein einzelnes physisches Laufwerk in mehrere logische Speichereinheiten aufzuteilen, sodass in jeder Partition ein anderes Dateisystem eingesetzt werden kann. Es gibt zwar verschiedene Arten, doch die beiden Partitionierungsschemata, die in x86-kompatiblen Systemen üblicherweise verwendet werden, sind der Master Boot Record (MBR) und die GUID-Partitionstabelle (GPT).

MBR ist das am weitesten verbreitete Partitionierungsschema in x86-Rechnern. Die heutigen Anforderungen stoßen damit jedoch an Grenzen, da der maximal adressierbare Speicherplatz pro Laufwerk nur 2TB beträgt. Das GPT-Schema löst MBR in neueren Computern zunehmend ab. Dieser Übergang ist daran zu erkennen, dass GPT neben MBR existiert und so eine gewisse Abwärtskompatibilität zu älteren Systemen bietet.

Wenn GPT in einem Rechner zusammen mit MBR eingesetzt wird, muss die Festplatte mit dem GPT-Schema initialisiert werden, wenn ihre Kapazität über 2TB liegt; bei geringerer Kapazität kann entweder MBR oder GPT verwendet werden.

Hinweis: Windows-Systeme können nicht von GPT-Partitionen booten, wenn das System mit dem Legacy-BIOS-Code gestartet wird. Nur EFI-Systeme können von GPT-Partitionen booten.

Eine weitere Einschränkung des MBR-Schemas ist die Anzahl der Partitionen, die Sie darin erstellen können. Bei MBR können Sie zwischen zwei Optionen wählen: Option 1 – vier (4) primäre Partitionen, Option 2 – drei (3) primäre Partitionen und eine (1) erweiterte Partition mit MBR-Tabelle auf einem einzelnen Laufwerk, die sich weiter in logische Partitionen unterteilen lässt. Im Vergleich dazu verfügt das GPT-Schema standardmäßig über eine Tabelle mit 128 Einträgen für Partitionen. Diese Tabelle kann bei Bedarf weiter erweitert werden.

Denken Sie daran, alle Partitionen an der physischen Blockgröße des Laufwerks auszurichten, um die bestmögliche Leistung Ihres Laufwerks zu erzielen. Die Startadresse einer Partition sollte ohne Rest durch die physische Blockgröße teilbar sein. Die meisten HDDs haben eine physische Blockgröße von 4KB, während Solid-State-Laufwerke (SSD) in der Regel 128KB aufweisen (bei einigen Samsung-Geräten sind sogar Blockgrößen von 1.5MB bekannt). Das bedeutet, dass Ihre erste Partition bei einer SSD in der Regel bei der Adresse 1MB beginnen sollte (1x1024x1024, ohne Rest teilbar bei Laufwerken mit 4KB, 128KB, 256KB und 512KB) und bei einer HDD bei der Adresse 4KB (4x1024). Sie können auch einen höheren, geeigneten Wert wählen – 6MB ist beispielsweise vermutlich die sicherste Variante für Samsung-SSDs.


Für Windows

Wir empfehlen, für Server unter Windows mindestens drei (3) Partitionen zu verwenden:

1. Boot-/Systempartition ohne zugewiesenen Laufwerksbuchstaben; wird vom Windows-Installationsprogramm automatisch erstellt, wenn Sie versuchen, eine Partition für das System anzulegen. Beachten Sie, dass bei GPT zusätzlich eine 128MB große reservierte Microsoft-Partition (MSR) erforderlich ist.
2. Windows-Partition (Laufwerk C:) mit einer Größe von 100GB. Das sollte für die meisten Ihrer Programme ausreichen und lässt dennoch Platz für spätere Installationen.
3. Datenpartition (Laufwerk D:) der gesamte nicht zugewiesene Speicherplatz, der nach dem Erstellen der ersten beiden Partitionen übrig bleibt.

Es empfiehlt sich außerdem, eine Wiederherstellungspartition mit einer Größe von mindestens 2GB einzurichten. Sie bietet Platz für das Windows-Wiederherstellungsabbild (install.wim) und genügend freien Speicherplatz, damit es von Backup-Programmen erfasst werden kann.

Überwachen Sie den bisher belegten Arbeitsspeicher bzw. Festplattenspeicher, insbesondere wenn sich auf Laufwerk C: eine Auslagerungsdatei (System-Pagefile) mit nicht festgelegter Größe befindet (standardmäßig wird sie meist dort abgelegt). Sie können diese Systemdatei entweder auf Laufwerk D: verschieben oder ihre Größe begrenzen, indem Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Öffnen Sie über die Systemsteuerung das Element „System“ und wechseln Sie dann zu Erweiterte Systemeinstellungen > Erweitert > Leistung > Erweitert > Virtueller Arbeitsspeicher.
2. Legen Sie die Größe fest.
3. Wenn Sie die Größe verringert haben, starten Sie Ihren Computer neu. Wenn Sie die Größe erhöht haben, ist kein Neustart erforderlich, damit die Änderung wirksam wird.

Für Linux

Linux unterstützt verschiedene Partitionierungsschemata – von einfachen Dateisystem-Partitionsschemata bis hin zu speziell für Linux entwickelten Lösungen wie Software-RAID und Logical Volume Management (LVM).

LVM ist aus folgenden Gründen flexibler als herkömmliche Partitionierungsschemata:

• Es ermöglicht die Nutzung beliebig vieler Festplatten als eine große Festplatte.
• Die logischen Volumes (LV) können sich über mehrere Festplatten erstrecken.
• Es erlaubt das Erstellen kleiner logischer Volumes, deren Größe dann dynamisch angepasst wird, wenn sie sich füllen.
• Es kann die Größe von LVs unabhängig von ihrer Reihenfolge in der Volume-Gruppe der Festplatte ändern. Das bedeutet, dass Sie in den umliegenden Volumes keinen freien Speicherplatz sicherstellen müssen.
• Sie können logische und physische Volumes im laufenden Betrieb in der Größe ändern, erstellen und löschen. Beachten Sie jedoch, dass die Dateisysteme in diesen Volumes weiterhin auf die übliche Weise in der Größe angepasst werden müssen (nur wenige, wie ext4, unterstützen die Größenänderung im laufenden Betrieb).
• Sie können LVs, die von Diensten genutzt werden, im laufenden Betrieb auf andere Festplatten migrieren, ohne die Dienste neu starten zu müssen.
• Sie können die Ausfallzeit von Diensten minimal halten, da Sie dank Snapshots eine eingefrorene Kopie des Dateisystems sichern können.
• Es unterstützt verschiedene Device-Mapper-Targets, darunter die transparente Verschlüsselung von Dateisystemen und das Caching häufig verwendeter Daten.

Beachten Sie, dass Red Hat Enterprise Linux (RHEL) und CentOS vor Version 7 für Systemstartlaufwerke keine GPT-Partitionierung verwenden können, da der Standard-Bootloader (Grub legacy) GPT nicht unterstützt.

Für Server unter Linux empfehlen wir zwei (2) Partitionen:

1. /boot-Partition mit 250MB oder mehr Speicherplatz und einem ext4-Dateisystem. Denken Sie daran, alte Kernel-Pakete von Zeit zu Zeit zu löschen, da sie bei Systemaktualisierungen nicht automatisch entfernt werden. Wenn Sie über EFI booten, können Sie zusätzlich eine /boot/efi-Partition mit einem FAT32-Dateisystem oder eine komplette /boot-Partition mit einem FAT32-Dateisystem anlegen.
2. LVM-Partition die den gesamten nicht zugewiesenen Speicherplatz belegt und in der Logical Volumes (LVs) für die folgenden kleineren Partitionen vorgesehen sind:

• Swap-Partition mit mindestens dem 0.5-Fachen des Arbeitsspeichers (bei einem Arbeitsspeicher von 8GB oder mehr)
• /-Partition mit mindestens 10GB
• Eine oder mehrere Partitionen für Dienstdaten– Einige Beispiele:
  • Erstellen /var wenn Sie eine Datenbank und einen Webserver verwenden möchten,
  • Erstellen /var oder /home wenn Sie den Server als E-Mail-Server verwenden
  • Erstellen /var und /home wenn der Server für Shared Hosting genutzt wird

Sie können auf separate Partitionen für /var und /home verzichten, müssen dann aber für Ihre root-Partition ein Dateisystem erstellen, bei dem ein bestimmter Prozentsatz des Speicherplatzes ausschließlich für den Benutzer root reserviert ist (ext4 wird standardmäßig mit 5% reserviertem Speicherplatz erstellt; Option -m bei mkfs).

Außerdem sollten Sie ein aktives Überwachungstool wie Zabbix oder Zenoss installieren, das Sie benachrichtigt, wenn der Speicherplatz knapp wird. Lassen Sie es nicht so weit kommen, dass Sie sich nicht einmal mehr am System anmelden können, weil der gesamte verfügbare Speicherplatz belegt ist.

Sie können Partitionen bei der Erstinstallation des Systems anlegen. Außerdem können Sie die Partitionierung manuell über die Konsole und grafische Hilfsprogramme wie fdisk, cfdisk, parted, gparted und gdisk vornehmen.