Linux之文件系统管理

Linux之文件系统管理

   文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，不同Linux发行版本之间的文件系统差别很少，主要表现在系统管理的特色工具以及软件包管理方式的不同，文件目录结构基本上都是一样的。

Linux的文件结构是单个的树状结构，根目录是“/”，其他目录都要位于根目录下。每个目录一般都存放

特定类型的文件，下表常见目录：

   /  根目录，只能包含目录，不能包含具体文件

   /bin  存放可执行文件。很多命令就对应/bin目录下的某个程序，例如 ls、cp、mkdir。/bin目录对

所有用户有效

   /dev  硬件驱动程序。例如声卡、磁盘驱动等，还有如 

/dev/null、/dev/console、/dev/zero、/dev/full 等文件

   /etc  主要包含系统配置文件和用户、用户组配置文件

   /lib  主要包含共享库文件，类似于Windows下的DLL；有时也会包含内核相关文件

   /boot  系统启动文件，例如Linux内核、引导程序等

   /home  用户工作目录（主目录），每个用户都会分配一个目录

   /mnt  临时挂载文件系统。这个目录一般是用于存放挂载储存设备的挂载目录的，例如挂载CD-ROM的cdrom目录

   /proc  操作系统运行时，进程（正在运行中的程序）信息及内核信息（比如cpu、硬盘分区、内存信息等）存放在这里。/proc目录伪装的文件系统proc的挂载目录，proc并不是真正的文件系统

   /tmp 临时文件目录，系统重启后不会被保存。

   /usr  /user目下的文件比较混杂，包含了管理命令、共享文件、库文件等，可以被很多用户使用

   /var 主要包含一些可变长度的文件，会经常对数据进行读写，例如日志文件和打印队列里的文件

   /sbin和 /bin 类似，主要包含可执行文件，不过一般是系统管理所需要的，不是所有用户都需要

   文件系统类型

       ext2：早期linux中常用的文件系统

       ext3：ext2的升级版，带日志功能

       ext4：ext4的升级版，增加很多新的功能

      RAMFS：内存文件系统，速度很快

    iso9660：光盘或光盘镜像

        NFS：网络文件系统，由SUN发明，主要用于远程文件共享

ocfs2, gfs2：集群文件系统

ceph,moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs：分布式文件系统

    

   创建文件系统工具

       mkfs命令：新建文件系统在指定的分区上

       语法 : mkfs [-V] [-t fstype] [fs-options] filesys [blocks] [-L Lable]

       常见参数选项

　　   device：检查的硬盘分区，例如：/dev/sdb1

　　       -V: 详细显示模式

　　       -t: 指定系统的类型，Linux 的预设值为 ext2

　　       -c: 检查分区是否有坏道

　　       -l bad_blocks_file : 将有坏道的block文件加到 bad_blocks_file 里面

　　    block: 指定block 的大小

　　       -L: 建立lable标签

        示例： 1、检查已经创建的/dev/sdb1

            2、/dev/sdb1指定创建类型ext4

        mke2fs命令：用于创建磁盘分区上的“etx2/etx3”文件系统 

        语法 mke2fs(选项)(参数) 

        常见参数选项 

            -b：指定区块大小，单位为字节

            -c：检查是否有损坏的区块

            -f：指定不连续区段的大小，单位为字节 

            -F：不管指定的设备为何，强制执行mke2fs

            -i：指定字节/inode"的比例

            -N：指定要建立的inode数目 

            -L：设置文件系统的标签名称

            -m：指定给管理员保留区块的比例，预设为5% 

            -q：执行时不显示任何信息

            -r：指定要建立的ext2文件系统版本 

          示例：重新指定/dev/sdb1文件系统类型ext2，指定管理员保留区域比例7%

    文件系统属性查看及调整工具

e2label：获取或设置ext2、ext3文件系统对应的分区的卷标

语法：e2label device [ new－label ]

        常见参数选项

           device：分区设备名称

        new－label：新设定的卷标名称，不能超过16字符

        示例：设定/dev/sdb1,新标签为mydata

        tune2fs是调整和查看ext2/ext3文件系统的文件系统参数。文件系统自检，而且是可以通过tune2fs命令，自行定义自检周期及方式。

        语法：tune2fs [选项] device

        常用参数选项

            -l：查看文件系统信息

            -c：max-mount-counts 设置强制自检的挂载次数，如果开启，每挂载一次mount conut就会加1，超过次数就会强制自检

            -i：interval-between-checks[d|m|w] 设置强制自检的时间间隔[d天m月w周]

            -m：reserved-blocks-percentage 保留块的百分比

            -j：将ext2文件系统转换为ext3类型的文件系统

            -L：volume-label 类似e2label的功能，可以修改文件系统的标签

            -r：reserved-blocks-count 调整系统保留空间

            -o：设置或清除默认挂载的文件系统选项

            -O：文件系统属性的启动或关闭

        示例：转换/dev/sdb1文件系统为ext3,更新标签为mydata1

         

        dumpe2fs：显示“ext2/ext3”文件系统的超级块和块组信息

        语法：dumpe2fs [-bh] 设备名称

        常见参数选项

            -h :显示超级块信息

        示例：显示/dev/sdb1超级块组信息

   文件系统检测工具

       fsck命令：用于检查并且试图修复文件系统中的错误

       语法：fsck(选项)(参数) 

       常见参数选项

           -a：自动修复文件系统 

           -A：依照/etc/fstab配置文件的内容，检查文件内所列的全部文件系统

           -N：不执行指令，仅列出实际执行会进行的动作 

           -P：当搭配"-A"参数使用时，则会同时检查所有的文件系统

           -r：采用互动模式，在执行修复时询问问题，让用户得以确认并决定处理方式 

           -R：当搭配"-A"参数使用时，则会略过/目录的文件系统不予检查 

           -s：依序执行检查作业，而非同时执行 

           -t<文件系统类型>：指定要检查的文件系统类型 

           -V：显示指令执行过程。 

           示例：如不清楚哪个文件出了问题，可以直接： fsck ---->输入:y

        e2fsck命令:用于检查第二扩展文件系统的完整性，通过适当的选项可以尝试修复出现的错误，

一般用于ext系列。

        e2fsck执行后的传回值及代表意义如下： 

        0 没有任何错误发生

        1 文件系统发生错误，并且已经修正

        2 文件系统发生错误，并且已经修正

        4 文件系统发生错误，但没有修正

        8 运作时发生错误

       16 使用的语法发生错误

      128 共享的函数库发生错误

        语法：[选项] FLIE 

        常见参数选项

        -a：自动修复文件系统不提示； 

        -d：显示排错信息； 

        -f：即使文件系统没有错误迹象，仍强制地检查正确性； 

        -F：执行前先清除设备的缓冲区； 

        -t：显示时间信息； 

        -v：执行时显示详细的信息；

        -y：采取非互动方式执行，所有的问题均设置以"yes"回答。

      示例：检查/dev/sdb1是否有问题，如发现问题便自动修复： 

            e2fsck -a -y /dev/sdb1

    文件系统的挂载

        挂载文件系统，目前有两种方法： 用mount来挂载；通过/etc/fstab文件来开机自动挂载

        语法：mount [options] [-o mount_options] device directory

        [options]常见参数选项

        -a：挂载/etc/fstab配置文件中指定的文件系统

        -r：以只读方式挂载文件系统

        -w：以可读/写模式挂载文件系统

        -t fstype：指定被挂载的文件系统类型为fstype

        -o mount_options：在命令行中指定挂载选项

        [-o mount_options]常见参数选项

        dev：允许读取文件系统上的字符设备或块设备

        exec：运行执行挂载分区上的程序

        noexec：禁止执行该文件系统上的程序

        nouser：禁止非root用户挂载或卸载该文件系统

        user：允许某个普通用户挂载该文件系统，但禁止其他普通用户卸载该文件系统

        users：允许任何用户可以挂载或卸载该文件系统

        fuser查看或终止正在访问指定挂载点：

  # fuser -v MOUNT_POINT  //查看正在访问挂载点

           # fuser -km MOUNT_POINT  //终止所有正在访问指定的挂载点的进程

       相关挂载配置文件：/etc/fstab，理解配置文件中个字段信息：

         要挂载的设备或伪文件系统  ：设备文件、LABEL=、UUID=、伪文件系统名称

         挂载点   ：挂载文件名称

         文件系统类型           ：ext2、ext3、ext4、sawp

         挂载选项           ：defaults 

         转储频率             ：0： 不转储   1： 每天转储   2： 每隔一天转储

         自检次序                  ：0：不自检     1：首先自检，通常只有/才为1

         

        示例：

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab 

#

# /etc/fstab

# Created by anaconda on Tue Aug 25 13:54:49 2015

#

# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'

# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info

#

/dev/mapper/MyVG01-root /                       xfs     defaults        0 0

UUID=af94db7d-e070-4d85-9e0c-ef44c8404033 /boot                   xfs     defaults        0 

0

/dev/mapper/MyVG01-usr  /usr                    xfs     defaults        0 0

/dev/mapper/MyVG01-swap swap                    swap    defaults        0 0

        示例：/dev/sdb1挂载在/tmp/Mydata1上，并且开机自动挂载，查看当前挂载点

        umount命令：用来卸载某个目录下已经挂载的文件系统

        语法：umount [options] directory

        options:

        -a：卸载/etc/mtab文件中记录的所有文件系统

        -t fstype：只卸载fstype类型的文件系统

        示例：取消/tmp/Mydata1挂载

     交换分区简述：当系统的物理内存不够用的时，就需要将物理内存中的一部分空间释放出来，以供

当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间

被临时保存到Swap空间中，等到那些程序要运行时，再从Swap中恢复保存的数据到内存中。因此系统总是

在物理内存不够时，才进行Swap交换

     一般设置swap大小：

     4G以内的物理内存，SWAP 设置为内存的2倍

     4-8G的物理内存，SWAP 等于内存大小

     8-64G 的物理内存，SWAP 设置为8G

     64-256G物理内存，SWAP 设置为16G

    注：交换分区的大小并不取决于物理内存的量，而是取决于系统中内存的负荷

      查看当前swap状态用free命令

      启用交换分区：swapon 

      关闭交换分区：swapoff

     示例：磁盘添加swap，SWAP标签swap-files,大小2G，并设置开机自动挂载，挂载点为/tmp/swap(注

:fdisk ID的编号示83，它代表这个分区是ext的分区，82才是Linux swap文件系统)

     文件系统占用情况查看工具命令：free、df、du

     free命令：空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer

     语法：free [选项]

     常见参数选项：

         -b：以Byte为单位显示内存使用情况

         -k：以KB为单位显示内存使用情况 

         -m：以MB为单位显示内存使用情况

         -g：以GB为单位显示内存使用情况

     命令比较简单，前面已经有示例做了演示，这里不在做演示

     

     df命令：查看文件系统的磁盘空间情况

     语法：df [选项] [文件]

     常见参数选项

         -h：方便阅读方式显示

         -i：显示inode信息

     du命令：查看使用空间的

      语法：du [选项][文件]

      常见参数选项

          -a：显示目录中个别文件的大小。   

          -m：以MB为单位输出。   

          -h：以K，M，G为单位，提高信息的可读性。

        -L<符号链接>：显示选项中所指定符号链接的源文件大小。     

          -l：重复计算硬件链接的文件。  

      示例：查看当前系统磁盘、/tmp/log目录使用情况

      linux链接文件：硬链接（Hard Link）、符号链接（Symbolic Link）/也称软链接。ln命令默认产生硬链接。

      硬连接：指通过索引节点来进行连接。在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。在Linux中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。一般这种连接就是硬连接。硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要文件，以防止“误删”的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身

和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

     符号连接（Symbolic Link），也叫软连接。类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。

     练习：新建aa、bb、cc文件，aa硬链接bb，aa软链接cc，aa插入 mytest，删除aa文件，查看bb，cc文件

     通过练习得知：

     1、删除符号连接cc,对aa,bb无影响

     2、删除硬连接bb，对aa,cc也无影响

     3、删除原文件aa，对硬连接bb没有影响，导致符号连接cc失效

     4、同时删除原文件aa,硬连接bb，整个文件会真正的被删除

练习：创建一个10G文件系统，类型为ext4，要求开机可自动挂载至/mydata目录；