磁盘文件系统管理及挂载管理

Posted 2022-03-17 一起学IT

一、文件系统介绍

​文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的 ​

​方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统​

​从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进​

​行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的​

​存取，安全控制，日志，压缩，加密等​

​​支持的文件系统：​​

• ​ll /lib/modules/`uname -r`/kernel/fs​

​各种文件系统(需要那个上网)：​​​https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_fifile_systems​​

​常用文件系统：​

​linux：​

• ​ext2：Extended fifile system 适用于那些分区容量不是太大，更新也不频繁的情况，例如 /boot 分​
• ​区​
• ​ext3：是 ext2 的改进版本，其支持日志功能，能够帮助系统从非正常关机导致的异常中恢复​
• ​ext4：是 ext 文件系统的最新版。提供了很多新的特性，包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件​
• ​(16TB)、最大1EB的文件系统，以及速度的提升​
• ​xfs：SGI，支持最大8EB的文件系统​
• ​swap​
• ​iso9660 光盘​
• ​btrfs（Oracle）​
• ​reiserfs​

​windows:​

•  ​FAT32​
• ​NTFS​
• ​exFAT​

二、创建文件系统

lsblk -f  #可以查看文件系统类型

创建文件管理系统工具：

​命令：​

​​mkfs​​

​​(1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE​​

​ ext4​

​ xfs​

​ btrfs​

​ vfat​

​​(2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE​​

​ -L LABEL 设定卷标   （一般为文件系统挂载目录）​

常用选项：

​-t ext2|ext3|ext4|xfs指定文件系统类型 ​

​-b 1024|2048|4096 指定块 block 大小​

​-L ‘LABEL’ 设置卷标​

​-j 相当于 -t 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；不应该小于block大小​

​-N # 指定分区中创建多少个inode​

​-I 一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096​

​-m # 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比​

​-O FEATURE[,...] 启用指定特性​

​-O ^FEATURE 关闭指定特性​

​​dumpe2fs /dev/sda1 ：查看分区详细信息​​

​​blkid可以查看块设备属性信息 ​​

​格式：blkid [OPTION]... [DEVICE] ​

​​常用选项：​​

​-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​

​findfs ：查找分区​

​findfs [options] LABEL=<label> ​

​findfs [options] UUID=<uuid>​

​​范例：​​

​[root@centos8 ~]#findfs UUID=f7f53add-b184-4ddc-8d2c-5263b84d1e15 ​

​/dev/sda2​

​​tune2fs：重新设定ext系列文件系统可调整参数的值​​

​-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 ^has_journal​

​-o 调整文件系统的默认挂载选项，–o ^acl ​

​-U UUID 修改UUID号​

​​当mkfs -L 或者 tune2设置xfs文件系统卷标时。会自动格式化成ext2文件系统。使用xfs_admin -L  更改卷标。​​

二、文件系统的监测和修复

​文件系统夹故障常发生于死机或者非正常关机之后，挂载为文件系统标记为“no clean”​

​​注意：一定不要在挂载状态下执行下面命令修复​​

​fsck: File System Check​

​fsck.FS_TYPE ​

​fsck -t FS_TYPE ​

​注意：FS_TYPE 一定要与分区上已经文件类型相同 ​

​常用选项： ​

​​-a自动修复 ​​

​​-r 交互式修复错误​​

​e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具​

​xfs_repair：xfs文件系统专用检测修复工具​

​三、挂载管理​

​挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入​

​口的行为​

​卸载:为解除此关联关系的过程​

​把设备关联挂载点：mount Point​

​挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏，因此，挂载点目录一般为空​

​进程正在使用中的设备无法被卸载​

​1、mount​

格式：​mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint​

​device：指明要挂载的设备​

​设备文件：例如:/dev/sda5​

​卷标：-L LABEL, 例如 -L MYDATA​

​UUID： -U UUID：例如 -U 0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e​

​伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, confifigfs​

常用选项;

​-t vsftype指定要挂载的设备上的文件系统类型 ​

​-r readonly，只读挂载​

​-w read and write, 读写挂载​

​-n 不更新/etc/mtab，mount不可见​

​-a 自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有​

​auto功能)​

​-L LABEL 以卷标指定挂载设备​

​-U UUID 以UUID指定要挂载的设备​

​-B, --bind 绑定目录到另一个目录上​

​-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔​

​ async   异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中，效率高，但不安全​

​   sync   同步模式,内存更改时，同时写磁盘，安全，但效率低下​

​ atime/noatime 包含目录和文件​

​ diratime/nodiratime 目录的访问时间戳​

​ auto/noauto 是否支持开机自动挂载，是否支持-a选项​

​ exec/noexec 是否支持将文件系统上运行应用程序​

​ dev/nodev 是否支持在此文件系统上使用设备文件​

​ suid/nosuid 是否支持suid和sgid权限​

​ remount 重新挂载​

​ ro/rw 只读、读写   ​

​ user/nouser 是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用​

​ acl/noacl 启用此文件系统上的acl功能​

​ loop 使用loop设备​

​ _netdev   当网络可用时才对网络资源进行挂载，如：NFS文件系统​

​ defaults 相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async​

​挂载规则：​

• ​一个挂载点同一时间只能挂载一个设备​
• ​一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏​
• ​一个设备可以同时挂载到多个挂载点​
• ​通常挂载点一般是已存在空的目录​

查看挂载

​#通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备​

mount

​#查看内核追踪到的已挂载的所有设备​

cat /proc/mounts

​​查看挂载点情况​​

​findmnt   MOUNT_POINT|device​

​​查看正在访问指定文件系统的进程​​

​lsof MOUNT_POINT ​

​fuser -v MOUNT_POINT​

​终止所有在正访问指定的文件系统的进程 ​

​fuser -km MOUNT_POINT​

持续挂载

​将挂载保存到/etc/fstab 中可以下次开机时，自动启用挂载​

​每行定义一个要挂载的文件系统，其中包括共 6 项8​

​要挂载的设备或伪文件系统​

​设备文件​

​ LABEL：LABEL=""​

​ UUID：UUID=""​

​ 伪文件系统名称：proc, sysfs​

​挂载点：必须是事先存在的目录​

​文件系统类型：ext4，xfs，iso9660，nfs，none​

​挂载选项：defaults ，acl，bind​

​转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储​

​fsck检查的文件系统的顺序：允许的数字是0 1 2​

​0：不自检 ，1：首先自检；一般只有rootfs才用 2：非rootfs使用​

​​添加新的挂载项，需要执行下面命令生效 ​​

• ​​mount -a​​

​​/etc/fstab文件格式​​

​​范例：​​centos 6 /etc/fstab ​​的分区​​UUID错误，无法启动​​

​如果/etc/fstab 的挂载设备出错，比如文件系统故障，并且文件系统检测项（即第6项为非0），将导致无​

​法启动​

​自动进入emergency mode,输入root 口令​

​#cat /proc/mounts 可以查看到/ 以ro方式挂载，无法直接修改配置文件​

​#mount -o remount,rw /​

​#vim /etc/fstab​

​将故障行的最后1项，即第6项修改为0，开机不检测此项挂载设备的健康性，从而忽略错误，能实现启动​

​范例：mount挂载文件​

[root@centos8 ~]#dd if=/dev/zero of=/data/admin1 bs=1G count=2

2+0 records in

2+0 records out

2147483648 bytes (2.1 GB, 2.0 GiB) copied, 3.78833 s, 567 MB/s

[root@centos8 ~]#cd /data/

[root@centos8 data]#ll

total 2097156

-rw-r--r--. 1 root root 2147483648 Mar 15 17:32 admin1

-rw-r--r--. 1 root root        247 Nov 17 15:35 ifcfg-enp0s3

[root@centos8 data]#mkfs.xfs admin1

meta-data=admin1                 isize=512    agcount=4, agsize=131072 blks

        =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1

        =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0

        =                       reflink=1

data     =                       bsize=4096   blocks=524288, imaxpct=25

        =                       sunit=0      swidth=0 blks

naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1

log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2

        =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1

realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

[root@centos8 data]#blkid admin1

admin1: UUID="2502179c-a87c-41f9-8087-96d4268bb59f" BLOCK_SIZE="512" TYPE="xfs"

[root@centos8 data]#mount admin1 /dev/111

mount: /dev/111: mount point does not exist.

[root@centos8 data]#mkdir /dev/111

[root@centos8 data]#mount admin1 /dev/111

[root@centos8 data]#

[root@centos8 data]#

[root@centos8 data]#lsblk -f

NAME  FSTYPE LABEL                      UUID                                 MOUNTPOINT

loop0 xfs                               2502179c-a87c-41f9-8087-96d4268bb59f /dev/111

sda

├─sda1

│     xfs                               843b5945-72e0-46a2-bcba-d6cd29441171 /boot

├─sda2