一、什么是文件系统

简略来说,文件系统是用来管理和组织文件的“方法”。 Linux支撑多种不同的文件系统,常见的包含ext2、ext3、ext4、zfs、iso9600、msdos、ntfs、vfat、 smbfs等,当然还可以通过加模块的方法来支撑更多的文件系统。虽然文件系统多种多样,但大部分 Linux下的文件系统都有类似的结构,包含超级块、 inode、数据块、目录块等。其中,超级块包含文件系统的总体信息,是文件系统的核心,所以磁盘中会有多个超级块,这样即使某一些超级块损坏了,文件系统依然可以应用。 inode存储所有与文件有关的数据,比如文件的权限和文件所指向的数据块等,也就是不包含文件真实内容和文件名。数据块是真实存储数据的部分,一个数据块默认的大小为4KB。目录块包含文件名和文件在目录中的地位,以及 inode的信思。

二、常见的文件系统

1.ext2文件系统

Linux最早引入的文件系统类型是 II,由于其存在必定的局限性,比如文件名最长仅支撑14个字符,文件最大为64MB等因素,后来被ext2( The Second Extended File System)文件系统所代替,该系统有着极好的存储性能,所以曾一度成为 Lux中的标准文件系统。和很多文件系统一样,ext2文件系统也是采用将文件数据存放到数据块中的方法来存储数据的,这些数据块的大小可以在创立文件系统的时候指定,对于存放的每个文件和目录,都会有一个 inode指定,文件系统中所有的in-ode都是应用 inode表来进行记载的,必定数量的块就会组成一个块组。在ext2文件系统中,全部分区的文件系统信息都被存放在超级块中,考虑到超级块的重要性,在每个块组的开头中都有雷同的备份。

但是ext2文件系统的弱点也是很明显的,它不支撑日志功效,这很容易造成在一些极端场景中丧失数据,这个天然的弱点导致ext2文件系统无法在要害利用中应用,目前已经很少有企业应用ext2文件系统了。

2.ext3文件系统

为了补充ex2文件系统的不足,有日志功效的ext3文件系统应运而生了。它直接从ext2文件系统发展而来,所以完整兼容ext2文件系统而且支撑非常简略地从ext2转換为ext3(只需要两条命令),这种特征让也更多的老用户转而应用ext3文件系统那么为啥需要日志文件系统呢?因为日志文件系统应用了“两阶段是交”的方法来掩护待处理的事物。例如在写入数据之前,文件系统会先在日志中写入,然后再开端真实地写数据,写完数据后则会将之前写入志中的内容删除。这样一来,如果遇到问题需要检查文件系统或对ext3文件系统进行修复时,只需要检查日志即可。而ext2修复文件系统时需要遍历全部文件系统来检查文件的一致性信息,因此ext3节俭了大批修复文件系统所需的时间。不过,由于増加了日志功效,在存取数据时ext3文件系统看起来要比ex2多一次写入操作,但是ext3对写操作做了优化,所以其性能并不比ext2低。

3.ext4文件系统

ext4文件系统从2.6.19内核开端引入,从 Centos6开端,ext4也已经成为默认的文件系统。和ext2到ext3的升级一样,从ext3到ext4也是可以在线迁移的,和ext3相比,ext4支撑1EB的文件系统,以及161B的文件,同时支撑无数量限制的子目录。

三、磁盘分区和创立文件系统

磁盘应用前需对其进行分割,这种动作被形象地称为分区。磁盘的分区分为两类,即主分区和扩大分区。受限制于磁盘的分区表大小(MBR大小为512字节,其中分区表占64字节),一块磁盘最多只能创立4个主分区,为了能支撑更多分区,可以应用扩大分区(扩大分区中可以划分更多逻辑分区),但是即便这样,分区还是要受主分区+扩大分区最多不能超过4个的限制。磁盘在完成分区后,需要进行创立文件系统的操作最后将该分区挂载到系统中的某个挂载点才可以应用。

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