文件系統的基礎知識點講解

一.文件系統概述

1.文件系統是基于操作系統的,用來管理和組織保存在磁盤驅動器上的數據的系統軟件,通過對數據存儲布局/空間管理/文件命名/安全控制等 方面的管理,解決了如何在設備上有效的存儲數據。

2.文件系統是操作系統與磁盤設備之間交互的一個橋梁,通過文件系統實現了數據合理組織和有效存取,表現在操作系統上就是對文件和目錄的管理。

3.元數據:除了保存管理 以文件方式存儲的數據外,文件系統也同樣將文件以及文件系統自身的一些重要信息(如文件權限/大小/屬主等)存放到磁盤上,這些信息稱為文件系統的元數據(metadata)

4.文件系統的使用流程:

  1. 存儲介質選擇:如硬盤/網絡存儲等

  2. 磁盤分區:使用fdisk/cfdisk/parted等分區工具

  3. 文件系統創建:命令:mkfs

語法:mkfs [-v] [-t fstype] Device

  • -v 顯示mkfs的版本信息

  • -t fstype: 指定創建的文件系統類型,不加此選項時,默認為ext2文件系統

  • Device: 要格式化的磁盤或磁盤分區

例子: mkfs -t ext3

4.掛載設備:將一個文件系統與一個存儲關聯起來的過程稱為掛 載。

二.ext3和ext4文件系統

1.簡介:linux中最常用的幾種文件系統:ext2/ext3/ext4/ReiserFS/XFS。linux標準文件從VFS開始,然后是ext–ext2–ext3。

2.ext2是linux上標準的文件系統.

文件系統的基礎知識點講解

3.ext3文件系統

是一種日志式文件系統,其實就是在ext2文件系統基礎上增加一個特殊的incode(日志文件),即日志記錄功能。根據日志文件系統實現技術的不同,ext3提供三種日志模式:

  • journal模式:文件系統所有數據和元數據的改變都寫入日志中。最安全也最慢。

  • Ordered模式:只有對文件系統元數據的修改才會記錄日志。默認模式。

  • Writeback模式:元數據先更新,再更新數據。最快。

4.ext4文件系統特點:

  • 支持更多子目錄數量:理論上支持無限數量。

  • 支持更大的文件系統和更大的文件:文件系統容量達到1EB,文件容量達16TB。

  • 支持盤區結構

  • 支持日志校驗

  • 支持快速fsck

  • 支持在線碎片整理

5.ReiserFs

通過完全平衡結構管理 數據,包括文件數據/文件名及日志 支持等,特點如下:

  • 高效合理利用磁盤空間

  • 先進的日志管理機制

  • 特有的搜尋方式:基于快速平衡樹的搜索方式

  • 支持海量磁盤存儲

如果應用系統具有很多小文件,同時有大量讀/寫操作,ReiserFS文件系統絕對是首選。

6.XFS

(1)特點:

  • 優秀的日志記錄功能

  • 可擴展性強

  • 快速的寫入性能

(2)使用

  • 文件系統格式化命令:mkfs.xfs

  • 文件系統碎片整理命令:xfs_fsr

    • xfs_bmap:查看文件塊狀況

    • xfs_db:查看磁盤碎片情況

    • xfs_fsr:整理碎片

  • 文件系統一致性檢測:xfs_repair

三。文件系統的選擇標準

  1. 讀操作頻繁,同時小文件眾多的應用:選擇建議:ext4–xfs–ext3。

  2. 寫操作頻繁:XFS–ext4–ext3

  3. 性能/安全要求都不高:ext2

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