Linux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

集群文件系統：GFS2, OCFS2

分布式文件系統：ceph, moosefs, mogilefs, GlusterFS, Lustre

實驗環境CentOS7.2

Linux根據其是否支持"journal"功能：

日志型文件系統: ext3, ext4, xfs, ...

非日志型文件系統: 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

在正式介紹文件系統的前先說一下創建文件系統之前的格式化問題。

格式化

低級格式化：硬件制造商、分區之前劃分磁道，形成簇 磁盤出廠前由廠家完成

高級格式化：分區之後對分區進行，創建文件系統

每種操作系統所設置的文件屬性/權限不相同，為了存放這些所需的數據

我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為高級格式化後的產物。

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：

1 2 3 4 [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：文件系統創建工具：

mkfs - build a Linux filesystem

命令使用格式：

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

[ -t type] :指定要創建的文件系統類型ext4|xfs|btrfs|vfat|...|]

[options]:-L 'LABEL': 設定卷標 在創建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

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系統標簽=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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2、 mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE

FS_TPYE:ext4、xfs、btrfs、vfat...

命令演示：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [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}指明要創建的文件系統類型

-b {1024|2048|4096}指明文件系統的塊大小

-L 'LABEL'指明卷標

-j: 創建有日志功能的文件系統ext3

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

-i #: 為數據空間中每多少個字節創建一個inode；此大小不應該小於block的大小；

-N #：為數據空間創建個多少個inode；

-m #: 為管理人員預留的空間占據的百分比；

-O [^]FEATHER：開啟或關閉某種特性；

命令演示：mk2fs創建ext2格式的文件系統

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [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) 文件系統標簽= 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數及為管理人員預留空間的百分比

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [root@localhost ~]# mke2fs -N 1024 -m 3 /dev/sdb7 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系統標簽= 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

1 2 3 [root@localhost ~]# e2label /dev/sdb7 new3 [root@localhost ~]# e2label /dev/sdb7 new3

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tune2fs：重新設定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升級為ext3

-O: 文件系統屬性啟用或禁用

-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

1 2 3 4 [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

1 2 3 4 5 [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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [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) 日志大小: 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

因進程意外中止或系統崩潰等 原因導致定稿操作非正常終止時，可能會造成文件損壞；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；比如：fsck -t ext4 = fsck.ext4

-a：無須交互而自動修復所有錯誤；

-r：交互式修復；

Note: FS_TYPE一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：自動回答為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

1 2 3 4 5 6 [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"