Linux学习笔记04：Linux磁盘与文件系统管理

Linux最传统的磁盘文件系统使用EXT2：

磁盘概念：

• 扇区（Sector），目前主要有512byte与4K两种
• 扇区组成一个圆——》磁柱（Cylinder）
• 磁盘分区表两种格式：限制较多的MBR与较新而且限制少的GPT分区表
  
• MBR分区表中，第一个扇区含Master boot record，MBR——》446bytes与partition table——》64bytes
• GPT分区 分区数量扩充较多，支持磁盘容量可以超过2TB
• 磁盘名：实体磁盘/dev/sd[a-p],分区槽类似/dev/sda[1-128]，虚拟机/dev/vd[a-p],软件磁盘阵列：/dev/md[0-128],LVM:/dev/VGNAME/LVNAME

理解Linux  filesystem概念：

Linux  filesystem含有

1.文件权限（rwx）信息与属性（Owner、Group、时间参数）——》inode

2.文件实际数据——》data block

3.此外还有一个超级区块（superblock）记录文件系统的整体信息（inode/block 数量、使用量、剩余量）

每个filesystem都有独立的inode/block/superblock信息。

inode与block都有编号，可以通过inode号来判断不同文件名是否同一文件——》索引式文件系统（indexed allocation）

EXT2文件系统划分多个区块群组(Block Group):

观察文件系统：

查询EXT文件系统的superblock信息：

-》blkid命令查询目前系统有被格式化的装置

-》dumpe2fs 装置名  查看superblock信息

相关操作如下：

这里的Block size为4K，继续查询目录的大小：

（这里ls的三个参数：l详细信息 d显示目录本身 i包含inode编号）

这里目录基本都是4K的倍数，如果目录的文件过大，Linux会给该目录多一个block来记录

每次分配的空间大小都是block整数倍

数据不一致（Inconsistent）：文件写入文件系统时，仅写入inode与data block，没有同步更新中介数据。

采用日志式文件系统（Journaling filesystem）在系统要写入文件时记录信息。这样出现错误时能在日志中找到相关信息。其中superblock中含有指向Journal的inode信息。

Linux文件系统采用异步处理，系统加载文件到内存中后，若文件未改动——》clean，文件被改动——》Dirty，系统不定时将dirty数据写回磁盘保持数据一致。可以手动采用sync指令完成磁盘写入。

关于挂载的信息：

• filesystem需要挂载（理解为链接）到目录树下才能使用
• 挂载点 必须为 目录

Linux使用VFS(Virtual Filesystem Switch)来读取filesystem：

ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fscat /proc/filesystems

第一句查询Linux支持的文件系统，第二句查询系统目前已经加载到内存中支持的文件系统。

目前CentOs7开始使用XFS文件系统，磁盘容量增大，EXT的格式化显慢。

关于XFS：

• 日志式文件系统
• 规划为资料区（data section）、文件系统活动登录区（log section）、实时运作区（realtime section）
• 使用xfs_info查看

文件系统常用指令：

• df：文件系统整体磁盘使用量
• du：评估文件系统磁盘使用量
• 使用ln建立hard link 增加与源文件inode相同的位置拷贝，加-s参数建立符号链接（快捷方式），新建的文件重要内容就是源文件的文件名
• lsblk：list block device
• parted列出磁盘的分区类型与分区信息
• gdisk/fdisk：GPT/MBR分区
• partprobe：更新分区表信息 -s显示信息
• 分区完成后需要进行文件系统的格式化：mkfs——》XFS文件系统使用mkfs.xfs，EXT4使用mkfs.ext4
• mount 装置文件名挂载点：挂载文件系统  umount卸除挂载文件系统，修改/etc/fstab可以实现开机自动挂载
• mkswap 建立swap