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EXT2/3/4文件系统

  索引式文件系统

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  Ext3/Ext4文件系统基本结构

  • superblock:记录此文件系统的整体信息,包括inode/block的总量、使用量、剩余量,以及文件系统的格式等;

  • inode:记录文件的属性(文件的元数据metadata),一个文件占用一个inode,同时记录此文件数据所在的block number;

  • block:实际存储文件的內容,若文件太大时,会占用多个block。

  Superblock 沒有Superblock ,就沒有filesystem

  • block 与 inode 的总量;

  • 未使用与已使用的 inode / block 数量;

  • block 与 inode 的大小 (block 为 1, 2, 4K,inode 为 128bytes 或 256bytes);

  • filesystem 的挂载时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检查 (fsck) 的时间等文件系统相关信息;

  • 每个block group 都可能含有 superblock,这样可以进行用于 superblock 的修复;

  inode table: 存储文件的元数据

  • 文件的权限(read/write/excute);

  • 文件的属主/属组(owner/group);

  • 文件的大小;

  • 文件的(ctime);

  • 文件的(atime);

  • 文件的(mtime);

  • 记录文件内容所在的block number (pointer);

  data block: 存储文件的实际数据

  查看文件系统的信息

  dumpe2fs

  [root@tianyun ~]# dumpe2fs /dev/sda2

  tune2fs

  [root@tianyun ~]# tune2fs -l /dev/sda3

  tune2fs 1.39 (29-May-2006)

  Filesystem volume name: yang

  Last mounted on:

  Filesystem UUID: 28459f88-87dc-4624-94a7-07b0f3eb2420

  Filesystem magic number: 0xEF53

  Filesystem revision #: 1 (dynamic)

  Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery sparse_super

  Default mount options: (none)

  Filesystem state: clean

  Errors behavior: Continue

  Filesystem OS type: Linux

  Inode count: 48960

  Block count: 195312

  Reserved block count: 9765

  Free blocks: 183410

  Free inodes: 48946

  First block: 1

  Block size: 1024

  First inode: 11

  Inode size: 128

  Journal inode: 8

  EXT2/EXT3/EXT4 日志式文件系統

  新建一个文件的过程:

  1. 先确定使用者对于想新创建文件目录是否具有 w 与 x 的权限;

  2. 根据 inode bitmap 找到沒有使用的 inode 号码,并将文件的权限和属性写入;

  3. 根据 block bitmap 找到沒有使用的 block号码,将文件的实际数据写入 block 中,且更新 inode 的 block 指向信息;

  4. 将刚刚写入的 inode 与 block 信息同步更新 inode bitmap 与 block bitmap,并更新 superblock 的內容。

  • 文件的不一致 (Inconsistent) 状态

  例如突然断电、kernel发生错误等。这样可能写入的信息仅有 inode table 及 data block 而已,最后一个同步更新的步

  骤并沒有做完,此时就会发生 metadata 的內容与实际信息产生不一致 (Inconsistent) 的情況。

  • 日志式文件系統 (Journaling filesystem)

  1. 准备:当系統要写入一个文件时,会先在日志区记录某个文件准备写入的信息;

  2. 实际写入:写入文件的权限与数据,更新 metadata 的信息;

  3. 结束:完成数据与 metadata 的更新后,在日志记录区块中完成文件的记录。

  修复文件系统 fsck,e2fsck -fy

  案例1: 系统无法启动

  案例二:Read-only file system

  如果运行中的服务器的某一个分区出现readonly,导致进程无法写这个分区(比如nginx进程无法写日志文件到此分区,

  手动测试touch文件到此分区也显示:cannot touch ‘xxxxx’:Read-only file system),该怎么办?

  解决:磁盘read-only的原因一般有2种,一种是没有正常关机导致,还有一种是硬盘故障导致。

  如果是/分区,这种情况只能下线报修磁盘了。

  如果是其它分区,则可以尝试三步解决此问题:

  1. 先取消挂载此分区

  2. 再fsck.ext4 -fy /dev/sdb1

  3. 最后挂载此分区,检查是否可以正常读写。

  如果仍旧不可以正常读写,请报修磁盘。

  注:以上操作过程,请保证服务器不在线上提供服务。

  案例三:修复superblock

  找到备份的superblock

  [root@tianyun ~]# dumpe2fs -h /dev/datavg/lv1 |grep 'Blocks per group'

  dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

  Blocks per group: 8192

  利用备份的 superblock恢复superblock

  [root@tianyun ~]# fsck.ext4 -b 8192 /dev/datavg/lv1

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