Linux基础之文件系统简介及其系统管理工具

常见的文件系统

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

swap: 交换分区

光盘：iso9660

Windows：fat32, ntfs

Unix: FFS, UFS, JFS2

网络文件系统：NFS, CIFS

集群文件系统：GFS2, OCFS2

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

                                                             实验环境CentOS7.2

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Linux根据其是否支持"journal"功能：

日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, ...

非日志型文件系统: ext2, vfat

Linux的文件系统的组成部分：

内核中的模块：ext4, xfs, vfat

用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs, mkfs.vfat

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在正式介绍文件系统的前先说一下创建文件系统之前的格式化问题。

格式化

低级格式化：硬件制造商、分区之前划分磁道，形成簇 磁盘出厂前由厂家完成

高级格式化：分区之后对分区进行，创建文件系统

每种操作系统所设置的文件属性/权限不相同，为了存放这些所需的数据

我们常说的重装系统及格式化都是属于高级格式化层面的。本文所说的文件系统均为高级格式化后的产物。

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Linux文件系统管理工具

blkid：块设备属性信息查看

命令使用格式：blkid [OPTION]... [DEVICE]

    -U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备

    -L LABEL：根据指定的LABEL来查找对应的设备

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：文件系统创建工具：

mkfs - build a Linux filesystem

命令使用格式：

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

    [ -t type] :指定要创建的文件系统类型ext4|xfs|btrfs|vfat|...|]

    [options]:-L 'LABEL': 设定卷标 在创建文件系统同时指定卷标。

              -f 若文件系统已存在，强制覆盖

命令演示：

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

mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系统标签=new1 OS type: Linux 块大小=1024 (log=0) 分块大小=1024 (log=0) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 25688 inodes, 102400 blocks 5120 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一个数据块=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                             正在写入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：

[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# 指定的磁盘块已经存在文件系统，执行命令mkfs会失败，若加-f，则强制将原文件系统覆盖。慎用-f。

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mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具

mke2fs - create an ext2/ext3/ext4 filesystem

    -t {ext2|ext3|ext4}指明要创建的文件系统类型

    -b {1024|2048|4096}指明文件系统的块大小

    -L 'LABEL'指明卷标

    -j: 创建有日志功能的文件系统ext3

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

    -i #: 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；此大小不应该小于block的大小；

    -N #：为数据空间创建个多少个inode；

    -m #: 为管理人员预留的空间占据的百分比；

    -O [^]FEATHER：开启或关闭某种特性；

命令演示：mk2fs创建ext2格式的文件系统

[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) 文件系统标签= OS type: Linux 块大小=1024 (log=0) 分块大小=1024 (log=0) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 25688 inodes, 102400 blocks 5120 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一个数据块=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                             正在写入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数及为管理人员预留空间的百分比

[root@localhost ~]# mke2fs -N 1024 -m 3 /dev/sdb7 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系统标签= OS type: Linux 块大小=1024 (log=0) 分块大小=1024 (log=0) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 1040 inodes, 102400 blocks 3072 blocks (3.00%) reserved for the super user 第一个数据块=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                             正在写入inode表: 完成                             Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

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e2label：管理ext系列文件系统的LABEL 

    查看：e2label device

    设定：e2label device LABEL

命令演示：设定指定块设备的卷标

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

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tune2fs：重新设定ext系列文件系统可调整参数的值（不进行格式化）

    -l：查看指定文件系统超级块信息；super block

    -L 'LABEL'：修改卷标

    -m #：修预留给管理员的空间百分比

    -j: 将ext2升级为ext3

    -O: 文件系统属性启用或禁用

    -o: 调整文件系统的默认挂载选项

    -U UUID: 修改UUID号；

命令演示：修改卷标

[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"

升级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：查看超级块信息等同于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检查修复Linux文件系统

因进程意外中止或系统崩溃等 原因导致定稿操作非正常终止时，可能会造成文件损坏；此时，应该检测并修复文件系统； 建议，离线进行；

    -t fstype：指明文件系统类型；比如：fsck -t ext4 = fsck.ext4

    -a：无须交互而自动修复所有错误；

    -r：交互式修复；

Note: FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同；

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e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具

    -y：自动回答为yes; 

    -f：强制修复；

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总结

文件系统管理工具

通用：mkfs、blkid、fsck 

ext系列文件系统专用工具：mke2fs、dumpe2fs、tune2fs、e2label、e2fsck

简要比较两种类型的命令

[root@localhost ~]# dumpe2fs /dev/sda1 dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) dumpe2fs: Bad magic number in super-block 当尝试打开 /dev/sda1 时 找不到有效的文件系统超级块. [root@localhost ~]# blkid /dev/sda1 /dev/sda1: UUID="6efb8a23-bae1-427c-ab10-3caca95250b1" TYPE="xfs"