爆改老旧笔记本---将笔记本改造为家用linux服务器

有一些脚本或者定时任务需要托管，虽然可以上各种云服务器，但是毕竟一年下来也要不少RMB，本着节省的目的，将家中无用的笔记本电脑改成linux服务器，以下记录改造过程中遇到的各种问题以及解决方法。

linux启动盘制作

参考：https://blog.csdn.net/LL596214569/article/details/138290658
链接中的大佬描述的非常详细，下面记录一些常识性问题。

镜像文件

笔记本常用的CPU主要是AMD和Intel，虽然架构不同，但都是64位，需要安装对应的64位的linux系统镜像；链接中下载的linux镜像文件名是：ubuntu-xx.xx.xx-desktop-amd64.iso，这个amd64并不是说只能运行在amd架构的芯片，只要是64位的CPU，都可以运行；

分区类型:MBR分区和GPT分区的定义

MBR分区（Master Boot Record）

MBR是一种传统的分区表格式，最早出现在IBM PC DOS 2.0中，具有以下特点：

• 分区限制：最多支持4个主分区（或3个主分区加一个扩展分区，扩展分区可以包含多个逻辑分区）。
• 存储容量限制：支持的最大硬盘容量为2TB（使用512字节扇区）。
• 启动机制：通过存储在第一个扇区的引导代码加载操作系统。

GPT分区（GUID Partition Table）

GPT是更现代的分区表格式，作为MBR的替代方案，与UEFI（统一可扩展固件接口）标准紧密相关，具有以下特点：

• 分区限制：支持最多128个主分区（具体数量受操作系统限制）。
• 存储容量限制：理论上支持最大18EB（Exabytes）。
• 数据冗余：分区表和启动信息在磁盘开头和结尾都备份，增加数据安全性。
• 分区标识：每个分区都有一个唯一的GUID标识。

应用场景和优势

MBR的应用场景和优势

• 适用于小容量磁盘（≤2TB）。
• 老旧系统或硬件中使用（如旧版Windows、BIOS固件设备）。
• 安装需要MBR分区的操作系统（如32位系统）。

GPT的应用场景和优势

• 大容量硬盘（>2TB）。
• 支持多分区且需要更高安全性的场景。
• UEFI模式下启动的新系统（如Windows 10、Linux现代发行版）。
• 数据中心和服务器，因其稳定性和数据安全性更高。

Linux中如何查看分区类型

在Linux中可以使用以下方法查看分区类型：

• 使用fdisk命令

sudo fdisk -l

输出中会显示磁盘分区信息，其中包括MBR或GPT标识。

• 使用parted命令

sudo parted /dev/sdX print

输出中的 Partition Table 项会显示分区表类型（msdos表示MBR，gpt表示GPT）。

• 使用lsblk命令

lsblk -f

显示块设备的文件系统信息，辅助查看磁盘分区类型。

使用blkid命令

sudo blkid

显示设备UUID等信息，可判断是否为GPT（GUID格式）。

其他补充内容

文件系统和分区的关系

• 分区表（如MBR、GPT）决定了磁盘的分区方式，而分区内部可以选择不同的文件系统（如ext4、NTFS、FAT32）。

兼容性考虑

• Windows不支持在MBR分区的磁盘上创建超过2TB的卷。
• 一些UEFI固件可能要求磁盘必须使用GPT分区表才能正常启动。

转换分区表

• 从MBR转为GPT：可以使用gdisk或parted工具（需注意转换会清空数据）。
• 从GPT转为MBR：也需要类似工具，且通常会丢失超过2TB的空间。

UEFI与MBR/GPT的关系

• 传统BIOS通常使用MBR。
• UEFI通常要求GPT，但一些实现支持MBR。

MBR分区限制原因分析

MBR（Master Boot Record）只能有4个主分区的限制，源自其分区表的设计方式。以下是原因的详细分析：

1. 分区表结构限制

• MBR分区表设计在磁盘的第一个扇区（512字节，或称0号扇区）。
• 分区表的主要部分只有64字节（每个分区占16字节，共4个分区条目），因此只能记录最多4个主分区的信息。
• 每个分区条目包含起始扇区、结束扇区等信息，但因空间限制无法记录更多分区。

2. 主分区与扩展分区

• 为了突破4个分区的限制，设计了“扩展分区”的概念：
• 在4个分区条目中，可以用其中一个条目指向一个特殊的分区（扩展分区）。
• 扩展分区本质上是一个容器，里面可以包含多个逻辑分区。
• 逻辑分区的信息存储在扩展分区的链式结构中，不直接记录在MBR的64字节区域。

3. 历史与兼容性

• MBR诞生于上世纪80年代，当时的硬件能力和磁盘容量远低于今天，最多4个主分区已经足够。
• 为了兼容早期操作系统和硬件，MBR的分区表格式被沿用下来，分区数量限制也随之保留。

4. 为什么不能直接扩展主分区数量

• 增加主分区数量需要更改MBR分区表的格式（例如增加分区条目空间）。
• 修改分区表格式会导致与现有系统和工具的不兼容性，因此行业选择通过扩展分区和逻辑分区的方式解决问题，而不是直接改变标准。

文件系统

电脑文件系统概述

文件系统是操作系统用来组织、存储和管理数据的一种方法。它为数据在存储设备（如硬盘、SSD、U盘）上的存储和访问提供结构化的方式。本节以 FAT32 和 NTFS 为主，介绍文件系统的概念、特点以及应用场景。

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什么是文件系统？

文件系统定义了如何在存储设备上组织文件和目录，并管理文件的元数据（如文件名、大小、权限等）。
常见功能包括：

• 数据组织（文件与目录结构）。
• 存储空间分配与回收。
• 文件访问与管理。

一个文件系统通常包括以下组成部分：

1. 引导区：包含文件系统标识和启动信息。
2. 文件元数据：描述文件的属性（如权限、大小）。
3. 数据区：存储文件的实际内容。

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常见文件系统类型

文件系统	支持平台	单文件最大大小	分区最大大小	特点与应用
FAT32	Windows、Linux、macOS、嵌入式设备	4GB	2TB	跨平台兼容性强，限制较多。
NTFS	Windows、部分支持macOS/Linux	无上限（2^64字节）	256TB	高效、功能丰富，兼容性较弱。
exFAT	Windows、macOS、部分Linux	无上限	128PB	支持大文件，兼容性介于 FAT32 和 NTFS 之间。
ext4	Linux	16TB	1EB	Linux 默认文件系统。

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FAT32 文件系统

1. 简介

FAT32（File Allocation Table 32）是 FAT 文件系统的升级版本，由微软推出，广泛应用于小型存储设备。

2. 特点

• 跨平台兼容性强：支持 Windows、macOS、Linux 以及嵌入式设备。
• 简单易用：结构简单，容易实现和维护。
• 性能良好：适合小型存储设备，读写效率较高。

3. 限制

• 单文件最大限制 4GB：无法存储超大文件。
• 分区最大限制 2TB：不适合现代大容量硬盘。
• 无文件权限支持：无法实现高级文件保护功能。

4. 应用场景

• U盘与SD卡：由于其兼容性高，适合在多种设备之间传输文件。
• 嵌入式设备：如相机、MP3 播放器等小型设备常使用 FAT32。

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NTFS 文件系统

1. 简介

NTFS（New Technology File System）是微软为 Windows 系统开发的文件系统，提供了更高的性能和更多的功能。

2. 特点

• 支持大文件和大容量分区：单文件大小和分区容量几乎无上限。
• 文件权限和加密：支持访问控制列表（ACL），提供更强的数据保护。
• 日志功能：通过记录文件操作日志，增强文件系统的可靠性。
• 压缩与快照：支持文件压缩和快照功能，提升存储效率和数据恢复能力。

3. 限制

• 跨平台兼容性差：macOS 默认只读 NTFS，Linux 需安装第三方驱动（如 NTFS-3G）。
• 复杂性较高：相比 FAT32，NTFS 的实现和维护更复杂。

4. 应用场景

• Windows 系统磁盘：NTFS 是现代 Windows 系统的默认文件系统。
• 大文件存储：适合存储高清视频、虚拟机镜像文件等。
• 安全需求场景：需要文件权限管理或加密的环境。

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FAT32 与 NTFS 的对比

特性	FAT32	NTFS
跨平台兼容性	优秀	一般（需安装额外驱动）。
单文件大小限制	最大 4GB	无限制
分区大小限制	最大 2TB	256TB
文件权限支持	不支持	支持
数据可靠性	无日志支持	支持日志记录与崩溃恢复。
性能	简单场景性能较好	复杂场景更高效

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总结

• FAT32：适用于小型存储设备和跨平台文件传输，适合无需存储大文件的场景。
• NTFS：更适合 Windows 环境，提供强大的功能支持，适用于大容量存储和高安全性需求的场景。

根据使用需求和设备兼容性，选择合适的文件系统可以提升数据管理效率和可靠性。

安装linux

电脑 Boot 模式区别

在电脑启动过程中，boot 模式指的是计算机在开机时根据不同的硬件配置、启动介质或操作系统要求，选择的不同启动流程。常见的启动模式包括 BIOS 启动模式和 UEFI 启动模式，此外，还可以选择不同的启动方式，如 Legacy Mode 和 UEFI Mode。这些启动模式的区别主要体现在硬件兼容性、启动速度、安全性等方面。

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1. BIOS（基本输入输出系统）启动模式

定义

• BIOS 是传统的计算机启动固件，它负责初始化硬件设备并启动操作系统。它通常存储在主板上的一个非易失性存储器芯片中。
• BIOS 启动模式采用传统的 MBR（Master Boot Record）分区表来识别启动设备。

特点

• 使用 MBR 分区表：支持最多四个主分区，且最大支持 2TB 的磁盘。
• 启动流程较慢，因为它在启动时执行硬件初始化过程，且引导操作系统的方式较为简单。
• 不支持现代安全功能，如安全启动（Secure Boot）和大容量硬盘支持。

使用场景

• 较老的计算机和操作系统（如 Windows XP、Windows 7 等）。
• 需要兼容旧硬件和操作系统的环境。

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2. UEFI（统一扩展固件接口）启动模式

定义

• UEFI 是替代传统 BIOS 的新一代固件标准，设计上更现代化，支持更大的硬盘、更快的启动过程，并增加了许多新的功能，如图形界面支持和安全启动等。
• UEFI 启动模式使用 GPT（GUID Partition Table）分区表来替代传统的 MBR 分区表，支持更大容量的磁盘和更多的分区。

特点

• 使用 GPT 分区表：支持超过 2TB 的硬盘和最多 128 个分区。
• 启动速度更快：由于 UEFI 采用了更先进的启动流程，初始化硬件的速度更快。
• 安全启动（Secure Boot）：可以验证启动的操作系统是否经过认证，防止恶意软件（如 rootkit）在启动过程中运行。
• 支持图形界面和网络启动（PXE）。

使用场景

• 现代计算机和操作系统（如 Windows 10、Windows 11、Linux 等）。
• 对于 2TB 以上硬盘或需要多个分区的设备。

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3. Legacy Mode（传统模式）

定义

• Legacy Mode 是指在 UEFI 启动模式下启用的一个兼容模式，允许计算机模拟传统 BIOS 的启动方式。Legacy Mode 基本上是让 UEFI 固件兼容旧的 MBR 分区系统。
• 启用 Legacy Mode 后，UEFI 固件将表现得像传统的 BIOS，支持 MBR 分区和其他旧硬件接口。

特点

• 使用 MBR 分区表，支持最多 2TB 的硬盘。
• 启动速度较慢，且不支持现代的安全启动功能。
• 主要用于旧操作系统或不支持 UEFI 的操作系统。

使用场景

• 需要兼容旧操作系统或硬件的环境，或者在不支持 UEFI 的操作系统上进行启动（如一些老版本的 Windows 或 Linux）。

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4. UEFI + Secure Boot

定义

• Secure Boot 是 UEFI 的一项安全功能，确保计算机启动时只有经过认证的操作系统和引导程序才能加载。这一机制可以有效地防止恶意软件通过篡改启动程序来攻击系统。
• 在启用了 Secure Boot 的 UEFI 模式下，操作系统的启动加载器会被验证，如果其签名不合法或被篡改，计算机将拒绝启动。

特点

• 防止恶意软件或未授权的操作系统篡改启动过程。
• 仅允许具有有效数字签名的操作系统启动，如 Windows、受信任的 Linux 发行版等。
• 防止 rootkit、bootkit 等恶意软件在启动时感染系统。

使用场景

• 用于加强计算机的安全性，特别是在防止引导区病毒或恶意软件入侵的环境中。
• 现代操作系统通常启用此功能，但用户也可以根据需要禁用它。

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5. 网络启动（PXE Boot）

定义

• 网络启动（PXE，Preboot Execution Environment）是一种允许计算机通过网络加载操作系统的启动方式。在启动过程中，计算机会从网络服务器上获取启动文件，并通过网络加载操作系统镜像。
• 通常用于无硬盘计算机或需要在大量设备中进行快速部署的环境。

特点

• 无需本地存储介质（硬盘或 SSD），可以通过网络加载操作系统。
• 通常用于大型企业环境中批量部署操作系统或进行远程恢复。

使用场景

• 系统管理员批量安装操作系统或进行远程维护。
• 需要在没有本地存储设备的情况下启动计算机。

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6. 启动模式选择（双启动和多启动）

定义

• 双启动（Dual Boot）或多启动（Multi-Boot）是指在一台计算机上安装多个操作系统，启动时可以选择要加载的操作系统。计算机会根据用户选择的操作系统从相应的引导分区启动。

特点

• 可以安装多个操作系统（如 Windows 和 Linux），在开机时通过启动菜单选择操作系统。
• 需要特别配置的引导加载程序，如 GRUB（Linux）或 Windows Boot Manager。

使用场景

• 同时使用多个操作系统进行开发、测试或个人使用。
• 需要在同一硬件上运行不同版本的操作系统。

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总结

启动模式	启动方式	支持的分区表	主要特点	适用场景
BIOS	传统 BIOS 启动	MBR（最大支持 2TB 硬盘）	较慢的启动流程，缺乏现代安全性功能	旧设备，兼容旧操作系统
UEFI	现代 UEFI 启动	GPT（支持更大硬盘）	更快的启动速度，支持安全启动（Secure Boot）等	现代操作系统，2TB 以上硬盘
Legacy Mode	UEFI 中的兼容 BIOS 模式	MBR	模拟 BIOS 启动，兼容旧系统	需要兼容旧操作系统或硬件的情况
Secure Boot	仅 UEFI 启动时启用的安全功能	GPT	防止未经授权的操作系统启动，增强安全性	增强计算机安全，防止恶意软件
PXE Boot	网络启动	N/A（通过网络加载）	通过网络加载操作系统	无硬盘计算机或远程操作系统部署
双启动	选择多个操作系统启动	MBR 或 GPT	同时支持多个操作系统，在启动时选择	需要同时运行多个操作系统的环境

对服务器的一些操作

关闭自动休眠

https://blog.csdn.net/reno_yuan/article/details/136293399

设置合盖不休眠

https://blog.csdn.net/qq_41830158/article/details/142259904

安装vscode远程工具，设置免密登录

设置免密登录

• 生成 SSH 密钥对：
  在本地设备终端中运行以下命令：

ssh-keygen -t rsa -b 4096

按提示保存密钥文件（默认路径为 ~/.ssh/id_rsa）。

• 将公钥复制到服务器：

ssh-copy-id username@server-ip

测试免密登录：

• 运行以下命令，检查是否无需输入密码即可登录：

ssh username@server-ip

• 如果没有 ssh-copy-id，可手动添加：
  将公钥内容追加到服务器的 ~/.ssh/authorized_keys 文件：

cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh username@server-ip 'mkdir -p ~/.ssh && cat >> ~/.ssh/authorized_keys'