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创建 Ubuntu 22.04 USB 启动盘

flyfish

工具 Rufus
Rufus 是一款格式化和创建 USB 启动盘的辅助工具，主要用于创建启动盘或安装介质，比如用于Windows操作系统的安装。通过Rufus，可以快速将ISO镜像文件写入到USB闪存驱动器或者SD卡中，使其成为一个可引导的启动盘。这对于系统安装、修复或者其他需要从外部介质启动的操作非常有用。

• 备份重要数据：格式化过程会删除USB驱动器上的所有数据，请确保提前备份任何重要文件。

设置步骤

1. 下载并打开Rufus。
2. 选择的USB设备。
3. 加载ISO镜像：点击“选择”按钮并浏览到要使用的操作系统ISO文件。
4. 设置分区方案和目标系统类型：根据的需求选择GPT+UEFI或MBR+BIOS。
5. 开始创建启动盘：确认所有设置无误后，点击“开始”按钮，Rufus将格式化USB驱动器并写入所需文件。

MBR（Master Boot Record）和GPT（GUID Partition Table）

MBR（Master Boot Record）和GPT（GUID Partition Table）是两种不同的硬盘分区表类型，它们决定了如何在存储设备上组织和管理数据。

MBR (Master Boot Record)

• 定义：MBR是一种较老的分区表格式，最初设计用于早期的个人电脑。它位于磁盘的第一个扇区，不仅包含启动加载器代码，还包含了描述磁盘分区的信息。
• 限制：MBR支持的最大磁盘容量为2TB（对于一个扇区大小为512字节的磁盘）。此外，MBR最多只能支持4个主分区，或者3个主分区加1个扩展分区（扩展分区内可以创建更多的逻辑分区）。

GPT (GUID Partition Table)

• 定义：GPT是较新的分区表标准，作为UEFI标准的一部分被引入。与MBR不同，GPT不依赖于单一的引导记录，而是将分区信息复制到磁盘的起始和末尾位置，从而提高了数据的安全性和可靠性。
• 优势：
  • 支持更大的磁盘容量（理论上限为8ZB，即8 billion TB）。
  • 没有主分区数量的限制，默认情况下支持128个分区。
  • 提供了更好的错误纠正机制，增强了数据保护能力。

如何选择

• 如果的硬盘小于2TB，并且需要兼容一些旧的系统或软件，那么MBR可能是一个合适的选择。
• 对于大于2TB的硬盘，或者如果希望利用现代操作系统的全部功能（如更高效的分区管理和更高的安全性），则应该选择GPT。

BIOS（Basic Input/Output System）和UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）

BIOS（Basic Input/Output System）和UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）是两种不同的固件接口标准，它们在计算机启动过程中起到初始化硬件和加载操作系统的作用。

BIOS (Basic Input/Output System)

• 定义：BIOS是一种传统的固件接口，用于执行开机自检（POST）、初始化硬件组件，并将控制权交给操作系统引导加载程序。它存储于主板上的非易失性内存中。
• 特点：
  • 支持MBR分区表，最大支持2TB的硬盘容量。
  • 启动过程较为简单直接，但功能相对有限。
  • 用户界面通常基于文本，设置选项较少。

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

• 定义：UEFI是BIOS的现代替代品，提供更丰富的功能集和更好的安全性。UEFI不仅负责硬件初始化，还提供了一个预操作系统环境，可以运行应用程序。
• 特点：
  • 支持GPT分区表，突破了2TB硬盘容量限制。
  • 提供图形用户界面（GUI），使配置更加直观。
  • 包含安全启动功能，确保只加载经过数字签名的操作系统组件，增强系统安全性。
  • 支持更大的磁盘和更多的分区，通常默认支持128个分区。

如何选择

选择BIOS还是UEFI主要取决于硬件配置、操作系统需求以及个人偏好：

• 如果使用较旧的硬件或操作系统：如Windows 7及更早版本，可能需要使用BIOS模式，因为这些系统可能不完全支持UEFI的所有特性。
• 对于现代硬件和操作系统：推荐使用UEFI模式，因为它提供了更好的性能、更大的磁盘支持、更高的安全性和更友好的用户界面。

目标系统类型：UEFI（非CSM）

• 非CSM（Compatibility Support Module）：CSM是UEFI固件中的一个模块，允许它模拟传统的BIOS行为，以便能够运行不完全支持UEFI的老软件或操作系统。选择“非CSM”意味着将禁用这种向后兼容模式，强制系统仅以纯UEFI模式启动。

为什么会有这样的限制？

• 兼容性要求：GPT分区表与UEFI固件是设计来共同工作的。虽然某些情况下，GPT也可以与传统BIOS（通过CSM）一起工作，但这不是最佳实践，并且可能会导致一些功能无法正常使用或者出现兼容性问题。
• 安全性考虑：纯UEFI环境（关闭CSM）可以更好地利用UEFI提供的安全功能，如安全启动，这有助于防止未经授权的操作系统或恶意软件的启动。

NTFS（New Technology File System）和FAT32（File Allocation Table 32-bit）

FAT32

• 定义：FAT32是一种较老的文件系统，最早在Windows 95 OSR2中引入。它通过分配表来管理磁盘上的文件存储。
• 特点：
  • 兼容性好：几乎所有的操作系统（如Windows、macOS、Linux以及各种游戏机和其他电子设备）都支持FAT32。
  • 单个文件大小限制：最大只能存储4GB大小的单个文件。
  • 分区大小限制：理论上最大支持2TB的分区，但实际上为了稳定性和性能考虑，推荐不超过32GB。
  • 缺乏高级功能：不支持文件权限、加密等高级功能。

NTFS

• 定义：NTFS是由微软开发的一种更现代的文件系统，首次出现在Windows NT 3.1中，并成为Windows XP及后续版本的默认文件系统。
• 特点：
  • 无文件大小限制：理论上可以处理高达16EB（1EB = 1024PB, 1PB = 1024TB）大小的文件，远超日常使用需求。
  • 分区大小灵活：支持非常大的分区，足以满足几乎所有用户的需求。
  • 安全性高：支持文件权限控制、加密文件系统（EFS）、磁盘配额等功能。
  • 恢复能力：具有日志记录功能，能够在系统崩溃后快速恢复数据。
  • 压缩支持：可以直接对文件或文件夹进行压缩以节省空间。

簇（Cluster）

簇（Cluster）是文件系统用来组织和管理磁盘空间的基本单位。当在格式化存储设备时，可以选择簇的大小，这将影响到存储设备的性能和空间利用率。

簇大小的概念

• 簇：是文件系统分配给文件存储的最小单位。即使一个文件非常小，它至少也会占用一个簇的空间。
• 簇大小：决定了每个簇包含的扇区数量。例如，如果簇大小设置为4096字节（4KB），那么无论文件的实际大小是多少，它都会以4KB的倍数来占用磁盘空间。

影响因素

1. 空间利用率：

   • 小簇大小可以更高效地利用磁盘空间，因为较小的文件不会浪费太多的未使用空间。
   • 大簇大小则可能导致小文件占用过多不必要的空间。

2. 性能：

   • 较大的簇大小可以减少文件碎片，提高大文件的读写速度，因为文件数据更有可能连续存储。
   • 对于大量小文件的情况，较大的簇大小可能会导致性能下降，因为需要处理更多的空闲簇。

3. 默认值：

   • 工具通常会根据存储设备的总容量自动选择一个合理的默认簇大小（如4096字节）。这个默认值通常是经过优化的，适用于大多数用户场景。

如何选择簇大小

一般建议

• 对于普通用户：如果不确定该选择什么簇大小，使用默认值（如4096字节）是一个安全的选择。默认值通常是基于设备容量和预期使用模式进行优化的。

• 对于大文件存储（如高清视频、大型数据库文件等）：

  • 如果主要存储大文件，较大的簇大小（如64KB或更大）可以提高性能，因为这样可以减少文件碎片并加快读写速度。