文件系统入门知识

一、文件系统类型

文件根据其是否支持“日志(journal)”功能可分为两类：

有日志：ext3, ext4, xfs

无日志：ext2

小贴士：日志文件系统：

一种文件系统，指在文件系统发生变化时，先把相关的信息写入一个被称为日志的区域，然后再把变化写入主文件系统的文件系统。在文件系统发生故障（如内核崩溃或突然停电）时，日志文件系统更容易保持一致性，并且可以较快恢复。

二、虚拟文件系统

虚拟文件系统也成为VFS。

VFS存在的意义：

1.向上，对应用层提供一个标准的文件操作接口；

2.对下，对文件系统提供一个标准的接口，以便其他操作系统的文件系统可以方便的移植到Linux上；

3.VFS内部则通过一系列高效的管理机制，比如inode cache, dentry cache 以及文件系统的预读等技术，使得底层文件系统不需沉溺到复杂的内核操作，即可获得高性能；

4.此外VFS把一些复杂的操作尽量抽象到VFS内部，使得底层文件系统实现更简单。

VFS架构图：

三、文件系统的组成

文件系统管理分两部分组成：

文件系统内核模块：如 ext4, xfs, vfat...

文件系统管理工具：如 mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat...

查看当前系统支持的文件系统类型：

[root@CentOS6 ~]# cat /proc/filesystems  nodev   sysfs nodev   rootfs nodev   bdev nodev   proc ... 四、文件系统选择

1、大量小文件（LOSF, Lost of small files）I/O应用(如小图片)

Reiserfs(首选), Ext4文件系统适合这类负载特征，IO调度算法选择deadline，block size = 4096, ext4关闭日志功能。

2、大文件I/O应用(如视频下载、流媒体)

EXT4文件系统适合此类负载特征，IO调度算法选择anticipatory, block size = 4096, 关闭日志功能，启用extent(default)。

3、SSD文件系统选择

EXT4/Reiserfs可以作为SSD文件系统，但未对SSD做优化，不能充分发挥SSD性能，并影响SSD使用时间。 Btrfs对SSD作了优化，mount通过参数启用。但Btrfs仍处于实验阶段，生产环境谨慎使用。

五、创建与管理文件系统

1.mkfs命令

格式：

mkfs -t <ext4|xfs|btrfs|vfat> /dev/DEVICE

常用选项：

-t FS_TYPE：指定文件系统类型 -L LABEL:指定卷标名称

实例：

[root@bash ~]# mkfs -t ext4 -L "YOUNG" /dev/sdb mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) /dev/sdb is entire device, not just one partition! Proceed anyway? (y,n) y Filesystem label=YOUNG OS type: Linux Block size=4096 (log=2) Fragment size=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 1310720 inodes, 5242880 blocks 262144 blocks (5.00%) reserved for the super user First data block=0 Maximum filesystem blocks=2153775104 160 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8192 inodes per group Superblock backups stored on blocks:          32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,          4096000 Allocating group tables: done                            Writing inode tables: done                            Creating journal (32768 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2.mkfs.FS_TYPE命令

格式：

mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE

实例：

[root@bash ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) /dev/sdb is entire device, not just one partition! Proceed anyway? (y,n) y Filesystem label= OS type: Linux Block size=4096 (log=2) Fragment size=4096 (log=2) ...

3.mke2fs命令

mke2fs专用于ext系列文件系统的创建于管理。

常用选项：

-t {ext2|ext3|ext4}：指定文件系统 -b {1024|2048|4096}: 指定块大小 -L LABEL：卷标，即分区名称 -j: 相当于“mke2fs -t ext3”     mkfs -t ext3 = mke2fs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -O has_journal -i #: 为数据空间中的每多少字节创建一个inode；此字节数不应该小于块大小；比例关系； -I： 一个inode记录大小128---4096 -N #：直接指定元数据区有多少个inode； -m #: 指定为管理预留管理空间占据总空间的百分比；默认为5% -O FEATURE[,...]：指定启用分区的某特殊特性 -O ^FEATURE：关闭指定特性     -O has_journal：启用日志     -O ^has_journal：关闭关闭