Linux基礎之文件系統簡介及其系統管理工具

常見的文件系統

Linux文件系統: ext2, ext3, ext4, xfs, btrfs, reiserfs, jfs, swap

swap: 交換分區

光盤：iso9660

Windows：fat32, ntfs

Unix: FFS, UFS, JFS2

網絡文件系統：NFS, CIFS

集羣文件系統：GFS2, OCFS2

分佈式文件系統：ceph, moosefs, mogilefs, GlusterFS, Lustre

                                                             實驗環境CentOS7.2

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Linux根據其是否支持"journal"功能：

日誌型文件系統: ext3, ext4, xfs, ...

非日誌型文件系統: ext2, vfat

Linux的文件系統的組成部分：

內核中的模塊：ext4, xfs, vfat

用戶空間的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs, mkfs.vfat

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在正式介紹文件系統的前先說一下建立文件系統以前的格式化問題。

格式化

低級格式化：硬件製造商、分區以前劃分磁道，造成簇 磁盤出廠前由廠家完成

高級格式化：分區以後對分區進行，建立文件系統

每種操做系統所設置的文件屬性/權限不相同，爲了存放這些所需的數據

咱們常說的重裝系統及格式化都是屬於高級格式化層面的。本文所說的文件系統均爲高級格式化後的產物。

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Linux文件系統管理工具

blkid：塊設備屬性信息查看

命令使用格式：blkid [OPTION]... [DEVICE]

    -U UUID: 根據指定的UUID來查找對應的設備

    -L LABEL：根據指定的LABEL來查找對應的設備

命令演示：

[root@localhost ~]# blkid /dev/sda1
/dev/sda1: UUID="6efb8a23-bae1-427c-ab10-3caca95250b1" TYPE="xfs" 
[root@localhost ~]# blkid -U 6efb8a23-bae1-427c-ab10-3caca95250b1 
/dev/sda1

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mkfs：文件系統建立工具：

mkfs - build a Linux filesystem

命令使用格式：

一、 mkfs [options] [-t type]  device [size]

    [ -t type] :指定要建立的文件系統類型ext4|xfs|btrfs|vfat|...|]

    [options]:-L 'LABEL': 設定卷標 在建立文件系統同時指定卷標。

              -f 若文件系統已存在，強制覆蓋

命令演示：

[root@localhost ~]# mkfs -L 'new1' -t ext4 /dev/sdb5

mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系統標籤=new1
OS type: Linux
塊大小=1024 (log=0)
分塊大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=1
Maximum filesystem blocks=33685504
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1976 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
        8193, 24577, 40961, 57345, 73729
Allocating group tables: 完成                            
正在寫入inode表: 完成                            
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb5
/dev/sdb5: LABEL="new1" UUID="10880486-7ad9-43de-9607-f9bc1fda1edf" TYPE="ext4"

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二、 mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE

 FS_TPYE:ext四、xfs、btrfs、vfat...

命令演示：

[root@localhost ~]# mkfs.xfs -L 'new2' /dev/sdb6        
mkfs.xfs: /dev/sdb6 appears to contain an existing filesystem (ext3).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f -L 'new2' /dev/sdb6
meta-data=/dev/sdb6              isize=256    agcount=4, agsize=6400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=0        finobt=0
data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0
log      =internal log           bsize=4096   blocks=853, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb6
/dev/sdb6: LABEL="new2" UUID="ed636bf6-1cee-43d1-96e2-8baa8dc29087" TYPE="xfs"

若/dev/sdb# 指定的磁盤塊已經存在文件系統，執行命令mkfs會失敗，若加-f，則強制將原文件系統覆蓋。慎用-f。

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mke2fs：ext系列文件系統專用管理工具

mke2fs - create an ext2/ext3/ext4 filesystem

    -t {ext2|ext3|ext4}指明要建立的文件系統類型

    -b {1024|2048|4096}指明文件系統的塊大小

    -L 'LABEL'指明卷標

    -j: 建立有日誌功能的文件系統ext3

mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3

    -i #: 爲數據空間中每多少個字節建立一個inode；此大小不該該小於block的大小；

    -N #：爲數據空間建立個多少個inode；

    -m #: 爲管理人員預留的空間佔據的百分比；

    -O [^]FEATHER：開啓或關閉某種特性；

命令演示：mk2fs建立ext2格式的文件系統

[root@localhost ~]# mke2fs -t ext2 /dev/sd
sda   sda1  sda2  sdb   sdb1  sdb2  sdb5  sdb6  sdb7  
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext2 /dev/sdb7
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系統標籤=
OS type: Linux
塊大小=1024 (log=0)
分塊大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=1
Maximum filesystem blocks=67371008
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1976 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
        8193, 24577, 40961, 57345, 73729
Allocating group tables: 完成                            
正在寫入inode表: 完成                            
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb7
/dev/sdb7: UUID="4b9767fc-a8bf-4dda-9ce1-50eb5418da04" TYPE="ext2"

指定inode數及爲管理人員預留空間的百分比

[root@localhost ~]# mke2fs -N 1024 -m 3 /dev/sdb7
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系統標籤=
OS type: Linux
塊大小=1024 (log=0)
分塊大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
1040 inodes, 102400 blocks
3072 blocks (3.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=1
Maximum filesystem blocks=67371008
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
80 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
        8193, 24577, 40961, 57345, 73729
Allocating group tables: 完成                            
正在寫入inode表: 完成                            
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

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e2label：管理ext系列文件系統的LABEL 

    查看：e2label device

    設定：e2label device LABEL

命令演示：設定指定塊設備的卷標

[root@localhost ~]# e2label /dev/sdb7 new3
[root@localhost ~]# e2label /dev/sdb7
new3

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tune2fs：從新設定ext系列文件系統可調整參數的值（不進行格式化）

    -l：查看指定文件系統超級塊信息；super block

    -L 'LABEL'：修改卷標

    -m #：修預留給管理員的空間百分比

    -j: 將ext2升級爲ext3

    -O: 文件系統屬性啓用或禁用

    -o: 調整文件系統的默認掛載選項

    -U UUID: 修改UUID號；

命令演示：修改卷標

[root@localhost ~]# tune2fs -L 'another label' /dev/sdb7
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb7
/dev/sdb7: LABEL="another label" UUID="a57b2116-d72b-48d2-a648-bb6d2d5487ac" TYPE="ext2"

升級ext2到ext3

[root@localhost ~]# tune2fs -j /dev/sdb7
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Creating journal inode: 完成
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb7
/dev/sdb7: LABEL="another label" UUID="a57b2116-d72b-48d2-a648-bb6d2d5487ac" SEC_TYPE="ext2" TYPE="ext3"

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dumpe2fs：

    -h：查看超級塊信息等同於tune2fs -l 

命令演示：

[root@localhost ~]# dumpe2fs -h /dev/sdb7
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem volume name:   another label
Last mounted on:          <not available>
Filesystem UUID:          a57b2116-d72b-48d2-a648-bb6d2d5487ac
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype sparse_super
Filesystem flags:         signed_directory_hash 
Default mount options:    user_xattr
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              1040
Block count:              102400
Reserved block count:     3072
Free blocks:              96568
Free inodes:              1029
First block:              1
Block size:               1024
Fragment size:            1024
Reserved GDT blocks:      256
Blocks per group:         8192
Fragments per group:      8192
Inodes per group:         80
Inode blocks per group:   10
Filesystem created:       Sun Aug 21 20:11:13 2016
Last mount time:          n/a
Last write time:          Sun Aug 21 20:52:01 2016
Mount count:              0
Maximum mount count:      -1
Last checked:             Sun Aug 21 20:11:13 2016
Check interval:           0 (<none>)
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:               128
Journal inode:            8
Default directory hash:   half_md4
Directory Hash Seed:      3e1f3581-59c7-41b3-bd4f-d262e3ce026e
Journal backup:           inode blocks
Journal features:         (none)
日誌大小:             4113k
Journal length:           4096
Journal sequence:         0x00000001
Journal start:            0

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fsck：check and repair a Linux file system檢查修復Linux文件系統

因進程意外停止或系統崩潰等 緣由致使定稿操做非正常終止時，可能會形成文件損壞；此時，應該檢測並修復文件系統； 建議，離線進行；

    -t fstype：指明文件系統類型；好比：fsck -t ext4 = fsck.ext4

    -a：無須交互而自動修復全部錯誤；

    -r：交互式修復；

Note: FS_TYPE必定要與分區上已經文件類型相同；

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e2fsck：ext系列文件專用的檢測修復工具

    -y：自動回答爲yes; 

    -f：強制修復；

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總結

文件系統管理工具

通用：mkfs、blkid、fsck 

ext系列文件系統專用工具：mke2fs、dumpe2fs、tune2fs、e2label、e2fsck

簡要比較兩種類型的命令

[root@localhost ~]# dumpe2fs /dev/sda1
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
dumpe2fs: Bad magic number in super-block 當嘗試打開 /dev/sda1 時
找不到有效的文件系統超級塊.
[root@localhost ~]# blkid /dev/sda1
/dev/sda1: UUID="6efb8a23-bae1-427c-ab10-3caca95250b1" TYPE="xfs"