文件系统的基础知识点讲解

一.文件系统概述

1.文件系统是基于操作系统的，用来管理和组织保存在磁盘驱动器上的数据的系统软件，通过对数据存储布局/空间管理/文件命名/安全控制等 方面的管理，解决了如何在设备上有效的存储数据。

2.文件系统是操作系统与磁盘设备之间交互的一个桥梁，通过文件系统实现了数据合理组织和有效存取，表现在操作系统上就是对文件和目录的管理。

3.元数据：除了保存管理 以文件方式存储的数据外，文件系统也同样将文件以及文件系统自身的一些重要信息（如文件权限/大小/属主等）存放到磁盘上，这些信息称为文件系统的元数据（metadata)

4.文件系统的使用流程：

1. 存储介质选择：如硬盘/网络存储等

2. 磁盘分区：使用fdisk/cfdisk/parted等分区工具

3. 文件系统创建：命令：mkfs

语法：mkfs [-v] [-t fstype] Device

• -v 显示mkfs的版本信息

• -t fstype: 指定创建的文件系统类型，不加此选项时，默认为ext2文件系统

• Device: 要格式化的磁盘或磁盘分区

例子： mkfs -t ext3

4.挂载设备：将一个文件系统与一个存储关联起来的过程称为挂 载。

二.ext3和ext4文件系统

1.简介：linux中最常用的几种文件系统：ext2/ext3/ext4/ReiserFS/XFS。linux标准文件从VFS开始，然后是ext--ext2--ext3。

2.ext2是linux上标准的文件系统.

3.ext3文件系统

是一种日志式文件系统，其实就是在ext2文件系统基础上增加一个特殊的incode(日志文件），即日志记录功能。根据日志文件系统实现技术的不同，ext3提供三种日志模式：

• journal模式：文件系统所有数据和元数据的改变都写入日志中。最安全也最慢。

• Ordered模式：只有对文件系统元数据的修改才会记录日志。默认模式。

• Writeback模式：元数据先更新，再更新数据。最快。

4.ext4文件系统特点：

• 支持更多子目录数量：理论上支持无限数量。

• 支持更大的文件系统和更大的文件：文件系统容量达到1EB,文件容量达16TB。

• 支持盘区结构

• 支持日志校验

• 支持快速fsck

• 支持在线碎片整理

5.ReiserFs

通过完全平衡结构管理 数据，包括文件数据/文件名及日志 支持等，特点如下：

• 高效合理利用磁盘空间

• 先进的日志管理机制

• 特有的搜寻方式：基于快速平衡树的搜索方式

• 支持海量磁盘存储

如果应用系统具有很多小文件，同时有大量读/写操作，ReiserFS文件系统绝对是首选。

6.XFS

（1）特点：

• 优秀的日志记录功能

• 可扩展性强

• 快速的写入性能

（2）使用

• 文件系统格式化命令：mkfs.xfs

• 文件系统碎片整理命令：xfs_fsr

• xfs_bmap:查看文件块状况

• xfs_db:查看磁盘碎片情况

• xfs_fsr:整理碎片

• 文件系统一致性检测：xfs_repair

三。文件系统的选择标准

1. 读操作频繁，同时小文件众多的应用：选择建议：ext4--xfs--ext3。

2. 写操作频繁：XFS--ext4--ext3

3. 性能/安全要求都不高：ext2

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