不同文件系统类型及其修复

╰半橙微兮° 2023-02-14 02:43 18阅读 0赞

任务1 详解主要文件系统类型  
1）EXT4  
EXT4是第四代扩展文件系统（英语：Fourth extended filesystem，缩写为 ext4）是Linux系统下的日志文件系统，是ext3文件系统的后继版本  
特点:  
更大的文件系统和更大的文件  
更多的子目录数量  
更多的块和i-节点数量  
多块分配  
持久性预分配  
延迟分配  
盘区结构

2）XFS  
XFS一种高性能的日志文件系统，最早于1993年，由Silicon Graphics为他们的IRIX操作系统而开发，是IRIX 5.3版的默认文件系统。2000年5月，Silicon Graphics以GNU通用公共许可证发布这套系统的源代码，之后被移植到Linux 内核上。XFS 特别擅长处理大文件，同时提供平滑的数据传输。  
XFS 最初是由 Silicon Graphics，Inc. 于 90 年代初开发的。那时，SGI 发现他们的现有文件系统（existing filesystem，EFS）正在迅速变得不适应当时激烈的计算竞争。为解决这个问题，SGI 决定设计一种全新的高性能 64 位文件系统，而不是试图调整 EFS在先天设计上的某些缺陷。因此，XFS 诞生了，并于 1994 年随 IRIX 5.3 的发布而应用于计算

3）NFTS  
NTFS（New Technology File System）是Windows NT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式，提供长文件名、数据保护和恢复，能通过目录和文件许可实现安全性，并支持跨越分区  
TFS是一个日志文件系统，这意味着除了向磁盘中写入信息，该文件系统还会为所发生的所有改变保留一份日志。这一功能让NTFS文件系统在发生错误的时候（比如系统崩溃或电源供应中断）更容易恢复，也让这一系统更加强壮。在这些情况下，NTFS能够很快恢复正常，而且不会丢失任何数据。在很少出错情况下，微软表示你需要运行CHKDSK修复程序来对磁盘卷进行维护的概率特别低，其概率不到1%

4）FAT32  
FAT32指的是文件分配表是采用32位二进制数记录管理的磁盘文件管理方式，因FAT类文件系统的核心是文件分配表，命名由此得来。FAT32是从FAT和FAT16发展而来的，优点是稳定性和兼容性好，能充分兼容Win 9X及以前版本，且维护方便。缺点是安全性差，且最大只能支持32GB分区，单个文件也只能支持最大4GB  
对于使用FAT32文件系统的每个逻辑盘内部空间又可划分为三部分，依次是引导区（BOOT区）、文件分配表区（FAT区）、数据区（DATA区）。引导区和文件分配表区又合称为系统区，占据整个逻辑盘前端很小的空间，存放有关管理信息。数据区才是逻辑盘用来存放文件内容的区域，该区域以簇为分配单位来使用  
特点:  
（1）FAT32文件系统仍然将逻辑盘的空间划分为三部分，依次是引导区（BOOT区）、文件分配表区（FAT区）、数据区（DATA区）。引导区和文件分配表区又合称为系统区。  
（2）FAT32的MBR和扩展分区的结构与DOS的仍然相同。只不过引导程序的代码不同而已。前一小节在介绍MBR所使用的就是win98的引导程序。这里不再赘述。  
（3）FAT32的引导区从第一扇区开始，使用了三个扇区，保存了该逻辑盘每扇区字节数，每簇对应的扇区数等等重要参数和引导记录。之后还留有若干保留扇区。  
（4）FAT32的文件分配表的结构与DOS下的FAT16相同，仍然采用簇链结构来管理文件，只不过FAT32的一个表项用4Byte即32位罢了，这样文件分配表可以有更多的簇，可以管理吏大的磁盘空间。  
（5）FAT32系统一簇对应8个逻辑相邻的扇区，理论上，这种用法所能管理的逻辑盘容量上限为16TB，容量大于16TB时，可以用一簇对应16个扇区，依此类推。FAT16系统在逻辑盘容量介于128MB到256MB时，一簇对应8个扇区，容量介于256MB到512MB时，一簇对应16个扇区，容量介于512MB到1GB时，一簇对应32个扇区，容量介于1GB到2GB时，一簇对应32个扇区，超出2GB的部分无法使用。显然，对于容量大于512MB的逻辑盘，采用FAT32的簇比采用FAT16的簇小很多，大大减少了空间的浪费。  
（6）FAT32的一个大的改进之处就是根目录区（ROOT区）不再是固定区域、固定大小，可看作是数据区的一部分。因为根目录已改为根目录文件，采用与子目录文件相同的管理方式，一般情况下从第二簇开始使用，大小视需要增加，因此根目录下的文件数目不再受最多512的限制。  
（7）目录区中的目录项变化较多，一个目录项仍占32字节，可以是文件目录项、子目录项、卷标项（仅根目录有）、已删除目录项、长文件名目录项等

任务2 详解文件系统的核心概念

1）扇区（sector）

扇区，是指磁盘上划分的区域。磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，硬盘的读写以扇区为基本单位.磁盘的每一面被分为很多条磁道，即表面上的一些同心圆，越接近中心，圆就越小。而每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分，叫做扇区，在一些硬盘的参数列表上你可以看到描述每个磁道的扇区数的参数，它通常用一个范围标识，例如373～746，这表示，最外圈的磁道有746个扇区，而最里面的磁道有373个扇区，因此可以算出来，磁道的容量分别是从186.5KB到373KB(190976B–381952B)  
2）块（block）  
BLOCK是数据库中的最小存储和处理单位，包含块本身的头信息数据或PL/SQL代码.块的大小是可以在安装时选择“自定义安装”来指定，也可以在CREATE DATABASE创建数据库实例时指定。其最小为2K，最大可达为64K  
3）节点号（inode）  
inode(发音：eye-node)译成中文就是索引节点，它用来存放档案及目录的基本信息，包含时间、档名、使用者及群组等.inode 是 UNIX 操作系统中的一种数据结构，其本质是结构体，它包含了与文件系统中各个文件相关的一些重要信息。在 UNIX 中创建文件系统时，同时将会创建大量的 inode 。通常，文件系统磁盘空间中大约百分之一空间分配给了 inode 表.

4）三个文件时间戳与inode的关系  
inode包含文件的元信息，每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间

任务3 完成xfs文件系统的检查和修复  
Xfs文件系统检查  
新添加一块硬盘

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
对硬盘格f分区，格式化  
\[root@f ~\]\# fdisk /dev/sdb  
\[root@f ~\]\# mkfs.xfs /dev/sdb

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

挂载并查看xfs文件系统的详细信息  
\[root@f ~\]\# mkdir /xfstest  
\[root@f ~\]\# mount /dev/sdb1 /xfstest/  
\[root@f ~\]\# xfs\_info /dev/sdb1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

检查xfs文件系统一致性检查，需要卸载xfs文件系统，这里加上-n参数并不会去修复

\[root@f ~\]\# umount /dev/sdb1 /xfstest/  
\[root@f ~\]\# xfs\_repair -n /dev/sdb1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

命令在每个阶段都显示出了为了文件系统变得健康可能做出的修改。若你希望命令在扫描时实际应用这些修改，则不带任何参数运行命令即可  
\[root@f ~\]\# xfs\_repair /dev/sdb1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

此时，xfs\_repair 命令对文件系统做出了修改让其变得健康

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200530202040222.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZseTE1NzQ=,size_16,color_FFFFFF,t_70
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