[---TOC---][---TOC Header:【系统工程】linux系统命令④-文件系统---]
（由于以下内容纯经手打，有些过于白话，且省事尽量无配图，不明之处敬请留言！）
简介：（文件系统）
我们知道linux使用了树形文件存储结构，也就是目录加文件，然后子目录再有文件，树状递归；
不过对于硬件磁盘和计算机而言，无论什么数据，都是二进制0和1，我们知道，磁盘有扇区，数据就罗列存放在里面，但是我们的肉眼是无法识别的，就是看到了你也不懂啊，电影里面那些满屏0和1的炫酷场面，现实中基本是不存在的；当然有时你觉得的你牛逼，是因为你圈子小，我想发明和研发它的人员应该能看懂吧；所以问题来了，为了让我们能够读懂数据并使用它，就必须需要一种翻译的机制存在用户和磁盘之间啊；
而linux则采用了文件系统+vfs虚拟文件系统的方法来组织数据咯；virtual file system就不多说了！
/proc
虚拟文件系统，也就是最小系统目录，可以查看一些硬件、内核、进程等运行状态
文件系统，即操作系统用于明确磁盘或分区上相关文件的方法和数据结构，通俗的说就是给磁盘一个组织文件的方法；可能你还不明白，但是格式化你应该知道，如我们常说的格式化成ntfs、fat、ext4；
也就是说，文件系统就是分区组织数据文件的结构类型，有别于我们把分区组织一起的分区表称为磁盘分区结构，即我们常说的mgr、gpt；
一、linux文件系统：ext2、ext3、ext4[---TOC Heading:一、linux文件系统：ext2、ext3、ext4---]
linux可以支持多种不同的文件系统，其中系统使用的一般为ext系列，目前最常用的是ext4；
除此之外还支持zfs、iso9660、vfat、msdos、smbfs、nfs等，还可以加载模块来支持更多文件系统；
ext2：（the second extended file system）
linux最早使用的是minix，其局限性很大，比如文件名最长14个字符，文件最大64MB，后被ext2取代；
ext2拥有就好的存储性能，采取将文件数据存放在数据块中的方法来存储数据，事实上大部分文件系统都是这样；每个文件和目录都用一个inode指定，也就是节点id，但是ext2没有日志功能，你懂的不安全；
于是ext3应运而生，兼容ext2并支持日志功能，先在日志文件系统写入相关信息，在真实写入数据；
ext4更牛逼了，兼容2和3，更有日志校验、多块分配、预分配、支持更多节点和块等很多优点的；
当然如果旧版本向先版本文件系统转换，还是很简单的！
①、linux文件系统升级：ext2-->ext3、ext3-->ext4 首先ext2-->ext3使用命令tune2fs即可：
[root@Moni ~]# tune2fs -j /dev/sdb1
注意
tune2fs命令是调整和查看ext2/ext3文件系统,也是检查文件系统的重要命令，就像当windows系统出现突然断电或意外死机强制关机的情况下，再次启动系统会进行系统自检的操作，linux也一样，并且我们还可以通过tune2fs命令来进行自定义自检周期和方式，并默认情况下如果系统检测到文件系统有错误，会设置文件系统在下次启动的时候执行fsck检测：
tune2fs - m 1 / dev / sda1 将/ dev / sda1 分区的保留比调为 1 % tune2fs - r 40000 / dev / sda1 调整/ dev / hda1 分区的保留空间为 40000 个磁盘块 tune2fs - c - l / dev / hda1 关闭强制检查挂载次数限制。 tune2fs - i 10 / dev / hda1 10 天后检查 tune2fs - i 1d / dev / hda1 1 天后检查 tune2fs - i 3w / dev / hda1 3 周后检查 tune2fs - i 6m / dev / hda1 半年后检查 tune2fs - i 0 / dev / hda1 禁用时间检查(tune2fs -l /dev/sdb1 | grep -E 'Maximum mount count:|Check interval') tune2fs -o acl,user_xattr /dev/hda1 设置/dev/hda1挂载选项，启用Posix Access Control Lists和用户指定的扩展属性
tune2fs -U 51f7e9a4-5154-4e29-a7a6-208417290b85 /dev/sda1更改设备为指定的uuid
tune2fs -U random /dev/sda1 ;-U 的参数如果为 random 表示直接产生一个随意的新 UUID：
tune2fs -U time /dev/sda1 ;-U 的参数如果为 time 表示直接依当前时间产生一个新的 UUID：
tune2fs -U clear /dev/sda1 ;-U 的参数如果为 clear 表示清除档案系统的 UUID：
其次ext3-->ext4升级：
lsmod |grep ext4 ##先检查一下系统是否支持ext4文件系统
uname -a ##查看一下系统内核版本建议在2.6.18以上
umount partition ##卸载要升级的分区，如果是系统或重要分区，可以进入系统单用户模式进行操作；如果分区正在使用，可以用lsof和fuser消除关联！
tune2fs -l /dev/sda1 | grep extent ##查看一下分区是否有激活的ext4分区特征
tune2fs -O has_journal,extents,huge_file,flex_bg,uninit_bg,dir_nlink,extra_isize ##给分区添加ext4特性
e2fsck -fDC0 /dev/sdb1 -y ##检查文件系统错误
mount partition ##重新挂载分区！或重启即可！
注意 vi /etc/fstab ##切记一定要给这个在这个文件中，给对应的分区type修改为ext4，否则重启会重新回到ext3！
可以使用命令“df -Th 、fsck -N 、lsblk -f 、mount | grep "^/" 、blkid 、file -sL partition ”等命令，来获取分区的文件系统类型！
最后ext3-->ext2（因为某种特殊需求降级处理）：
tune2fs -O ^has_journal parition ##给这个分区取消ext3类型特性！
e2fsck -pf partition ##检查分区错误
rm -rf .journey ##moung挂载后，cd进入挂载目录，删除目录下“.journey”文件
vi /etc/fstab ##一定不要忘了修改对应分区的类型为ext3
二、新建分区并创建文件系统：fdisk、parted、mkfs.ext4[---TOC Heading:二、新建分区并创建文件系统：fdisk、parted、mkfs.ext4---]
了解以上的文件系统后，我们要知道如何创建和使用它们，首先是创建分区，常用的命令即fdisk：
[root@Moni ~]# fdisk -l ##查看磁盘设备相关信息；
<--可以看到新添加的磁盘和磁盘剩余未分配的空间，如“Disk /dev/sdb doesn't contain a valid partition table”表示磁盘未分区-->
[root@Moni ~]#fdisk /dev/sdb
command (m for help):p ##"p"显示磁盘和分区信息
command (m for help):n ##新建磁盘
command action
e extended
p primary partition (1-4)
p ##这里键入“p”，创建主分区，“e”是创建扩展分区
partitionnumber （1-4）：1 ##选择“1”就好，如果已经有主分区1，则键入“2”，可用“p”查看分区信息
first cylinder (1-130),default 1):1 ##其实柱面，默认即可，也可手动选择，如“1”
last cylinder or +size or +sizeM or +sizek (1-130,default 130):130
<--这里默认是分配到最后一个柱面，当然前提是后面没有别的分区，也可以自定义，如“+20G” 即给20G的空间-->
command （m for help）:w ##保存并退出，“q”不保存退出
the partition table has been altered!
calling ioctl() to re-read partition table.
syncing disk.
[root@Moni ~]#mkfs.ext4 /dev/sdb1 ##格式化分区，过程需要数分钟不等！以上是fdisk命令分区，但是fdisk有个限制，就单个是分区不能超过2TB，为什么？因为fdisk的分区结构采用的MBR！
如此对于大于两个TB的分区，我们需要采用GPT分区结构，so，请参考下面本站文章：【系统集成】linux使用parted划分大于2TB分区
三、挂载磁盘分区：mount、fstab[---TOC Heading:三、挂载磁盘分区：mount、fstab---]
创建了磁盘分区后，还需要挂载才能使用，就好比windows上要分配个盘符才能使用（win上最多可支持24个分区），linux中则需要挂载到目录，如此理论上linux上的挂载点很多咯！
首先说一下mount命令，即linux系统挂载分区的工具：
[root@Moni ~]# mkdir /mnt/disk1 <--新建挂载点-->
[root@Moni ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/disk1
[root@Moni ~]# mount <--显示所有挂载-->
/dev/mapper/VolGroup-lv_root on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,size=80%)
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
/dev/sdb1 on /mnt/disk1 type ext4 (rw)
[root@Moni ~]# df -Th | grep sda1 <--显示分区信息和使用情况-->
/dev/sdb1 ext4 477M 33M 419M 8% /mnt/disk1
<--"477"总空间，"33"已使用，"419"可用空间，"8%"已使用百分比-->mount是我们手动挂载分区，重启后失效，那么如何设置随系统启动自动挂载磁盘呢？
/etc/fstab文件，便可使得系统在重启后自动挂载的配置文件；
[root@Moni ~]# echo "/dev/sdb1 /mnt/disk1 ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab“”之内的字符串，第一部分即挂载的分区设备文件，第二部分即分区的挂载点，第三部分即分区的文件系统格式，第四部分使用系统默认的挂载参数（defaults），第五部分即决定dump命令在进行备份时是否要将这个分区存档，有三个值，默认设置为“0”不存档，“1”代表每天进行dump的操作，“2”代表不定日期的dump操作，第六部分即设定系统启动时是否对设备进行fsck，数值也有三种“1”保留给根分区，其它分区使用“2”，表示检查跟分区后检查，“0”表示不检查；
当然其中挂载分区的设备文件，大多情况下我们并不这么配置，而是配置成磁盘分区的UUID：
[root@Moni ~]# blkid /dev/sdb1 <--获取UUID-->
/dev/sdb1: UUID="74d0f4e9-a559-458f-8bce-307cd21ab895" TYPE="ext4"
[root@Moni ~]# vim /etc/fstab
UUID=74d0f4e9-a559-458f-8bce-307cd21ab895 /mnt/disk1 ext4 defaults 0 0
[root@moni ~]#mount -a <--重新加载fstab文件-->[---TOC Heading:扩展：文件系统parameters、虚拟文件系统、挂载win和nfs共享---]
扩展 上面第四部分讲到挂载文件系统的parameters参数
其中defaults即同时具备rw、suid、dev、exec、auto、nouser、async等默认参数设置：
async、sync：设置是否为同步方式运行，默认为async
aoto、noauto：当执行命令“mount -a”时，此文件系统是否被主动挂载，默认为auto
rw、ro：是否以只读或者读写模式挂载
exec、noexec：限制此文件系统内是否能够进行“执行”的操作
user、nouser：是否允许用户使用mount命令挂载
suid、nosuid：是否允许suid的存在
usrquota：启动文件系统支持配额模式
Grpquota：启动文件系统对群组磁盘配置模式的支持
以上参数都是针对一般文件系统参数，多个参数用“,”隔开，除此之外，如tmpfs文件系统：
tmpfs，临时文件系统，基于系统内存的文件系统，类似于虚拟磁盘ramdisk，但不完全相同，tmpfs可以使用RAM，但它也可以使用swap分区来存储，而且传统的ramdisk是个块设备，要用mkfs来格式化它，才能真正地使用它；而tmpfs是一个文件系统，并不是块设备，只是安装它，就可以使用了。当然tmpfs是最好的基于RAM的文件系统。
当然说这么多，tmpfs，博主知道的就是oracle的sga的使用；有的时候报错“SGA size can not be greater than maximum shared memeory segment size”，便可以通过调tmpfs的大小来解决
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=80% 0 0
<--调整“size”参数，使用的是RAM物理内存空间-->
另外还有常见的挂载iso镜像文件系统使用的“-o loop”l参数，用来把一个文件当作一个设备挂载
linux中常见的几种虚拟文件系统，即一般基于ram内存的文件系统：
proc虚拟文件系统，向用户提供了内核的大量信息，如进程相关信息，boot向内核传的参数及一些内核模块相关的信息：
proc /proc proc defaults 0 0
stsfs虚拟文件系统，用于管理设备的属性，通过sysfs可以访问到所有挂载在系统当中的设备的属性，如设备id、总线号、插槽号；
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
devpts虚拟文件系统，为远程虚拟终端提供支持，pts即远程虚拟终端，devpts就是虚机终端文件系统文件设备咯，
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0
tmpfs虚拟文件系统，存储操作过程中的的中间文件，如解压一个文件，中间产生的临时文件放在这里；上面说的oracle运行的地方；
linux中挂载windows文件共享和nfs文件共享：
windows网络共享的核心是smb/cifs，所以linux要想挂载，即必须安装samba软件包，安装好即可直接挂载咯！
[root@Moni ~]# mkdir /mnt/samba
[root@Moni ~]# mount -t smbfs -o username=administrator,password=123456
nfs文件共享，不多说，首先检查有无nfs软件包，然后配置服务端，即可在客户端直接挂载使用咯：
①、修改 /etc/exports,增加共享目录
/export/home/work1 192.168.1.2(rw)
/export/home/work2 *(rw)
/export/home/work3 nfs-client(rw)
注：/export/home/目录下的work1、work2、work3是准备共享的目录，192.168.1.2、*、 nfs-client是被允许链接此共享linux客户机的IP地址或主机名。如果要使用主机名nfs-client必须在服务端主机 /etc/hosts文件里增加nfs-client主机名解析。格式如下：
192.168.1.3 nfs-client
②、启动与停止NFS服务
/etc/rc.d/init.d/portmap start (在REDHAT中PORTMAP是默认启动的)
/etc/rc.d/init.d/nfs start 启动NFS服务
/etc/rc.d/init.d/nfs stop 停止NFS服务
注：若修改/etc/export文件增加新的共享，应先停止NFS服务，再启动NFS服务方能使新增加的共享起作用。使用命令exportfs -rv也可以达到同样的效果。
3、linux客户端挂接(mount)其他linux系统或UNIX系统的NFS共享
# mkdir –p /mnt/nfs
注：建立一个目录用来作挂接点(mount point)
#mount -t nfs -o rw 192.168.1.1:/export/home/work1 /mnt/nfs
注：这里我们假设192.168.1.1是NFS服务端的主机IP地址，当然这里也可以使用主机名，但必须在本机/etc/hosts文件里增加服务端ip定义。/export/home/work1为服务端共享的目录。
当然这里重点，我们要了解客户端mount、fstab中，关于nfs挂载的文件系统参数：
hard：配置之后client会不断尝试与server连接知道mount为止；
rsize和wsize：配置文件传输尺寸，
bg ：后台进程jobs管理里想必应该见到过，这里也一样，当mount无法成功时，系统将操作转移到后台继续mount，从而不影响系统的正常启动和速度；
fg：和bg相反，默认参数之一；
nfsvers=n：设定nfs版本，默认使用“2”；
mountport：设定mount的端口；
port：配置server端nfs服务的监听端口；
timeo=n：设置超时时间，超时则尝试重新传输，默认是7/10秒，即0.7s；
intr：允许通知终端一个nfs调用；
udp：是哦有那个udp作为nfs的传输协议；
tcp：使用tcp协议；
namlen=n：设定远程服务所允许的最长文件名，默认255；
acregmin=n：设定最小的在文件更新之前cache时间，默认是3；
acregmax=n：设定最大的在文件更新之前cache时间，默认是60；
acdirmin=n：设定最小的在目录更新之前的cache时间，默认是30；
acdirmax=n：设定最大的在目录更新之前的cache时间，默认是60；
actimeo=n：将上面四个值设为同一个数值，默认没有启用；
retry=n：当网络传输出现故障时，尝试重新连接多少时间后不在尝试，默认是10000 minutes；
noac：关闭cache机制；
[root@Moni ~]# vim /etc/fstab
192.168.1.1:/export/home/work1 /mnt/nfs nfs rw,tcp,intr 0 0
（如果“mount -a”无法挂载，尝试去掉最后“0 0”的dump和fsck参数，或是使用“mount -a -t nfs”命令）
磁盘检查：fsck、badblocks：
当磁盘出现逻辑错误时，可以使用fsck来尝试恢复；比如突然断电或宕机强制关机引起的故障；
[root@Moni ~]# fsck -t ext4 /dev/sdb1
（注意：fsck检查磁盘是，磁盘分区需是未挂载使用状态）
思考
如果umount卸载报错提示busy，怎么办？上面说可以用lsof和fuser两种方法消除关联，具体操作如下：
[root@Moni ~]# umount /home/work/work3
umount: /home/work/work3: device is busy.
(In some cases useful info about processes that use
the device is found by lsof(8) or fuser(1))
[root@Moni ~]# lsof /home/work/work3
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
lsof 14873 root cwd DIR 253,3 4096 2 /home/work/work3
[root@Moni work3]# kill -9 14873
[root@Moni ~]# fuser -k /home/work/work3
（前置是通过杀死占用的进程，后者是取消文件的关联）
最后再思考一下，如果是系统根分区，如何fsck呢？我们没有办法在系统中把根分区卸载！
事实上，我们只要重启计算机即可 ，如果真是根分区文件系统出现问题，系统在重启的时候会检测到这个问题，，我们根据提示，进入单用户模式，即可食用fsck来修复文件系统了！
此外，和fsck不同，“badblocks”是用来检测磁盘的物理坏道的！ 但一般只用它来确认磁盘是否有坏道！[---TOC Heading:badblocks命令检测和修复物理磁盘坏道---]
[root@Moni ~]# badblocks -s -v -o diskbad.log /dev/sda1
正在检查从 0 到 511999的块
Checking for bad blocks (read-only test): 完成
Pass completed, 0 bad blocks found.
<--或是直接检测怀疑有坏道的块，用编号检测范围-->
[root@Moni ~]#badblocks -s -v -o diskbad.log /dev/sda1 END-blocks START-blocks
（如果发现了坏道，我们可以直接使用badblocks命令的写入扫描修复有坏道的扇区块，但一般不这么做，最后一定不要忘记备份）
[root@Moni ~]#badblocks -w -s /dev/sdb END-bad-blocks START-bad-blocks
（当然，如此我们扫描了坏道，如40000-45000这5000个块都是损坏的，更好的办法修复呢？）
[root@Moni ~]#e2fsck -l ./diskbad.log /dev/sda1
注意 diskbad.log就是上面检测输出有坏道的块的编号，“e2fsck -l” Add to badblocks list,意思就是添加坏道扇区块列表，提示并强迫操作系统不使用这些损坏的区块存储数据。
最后有童鞋可能会怀疑，到底是扇区编号还是区块编号，这里说的是区块编号 ，我们知道磁盘是由一个个扇区sectors组成，但是存储数据时，却不是以扇区为单位的，而是一个个块区block，超级快，不然数据读写是很慢的。简单的说,就是块可以包含若干页,页可以包含若干簇,簇可以包含若干扇区 。
(好的就分享到这里，如果您有高见或好的分享，记得留言哦！）
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祝福我们的祖国繁荣昌盛