Linux File System Jerry Wei Agenda Linux File

Linux File System 魏凡琮 (Jerry Wei)

Agenda Linux File. System Partition LVM RAID Q&A

File. System 什麼是 File. System? Disk File System. 。 儲存和組織電腦檔案和資料的方法。 可以存放檔案及取回檔案的系統。 Everything is file, file is everything.

File. System VFS： Virtual File. System Switch. Kernel VFS Ext 2、NTFS. . . etc Buffer cache Disk driver

File. System 檔案組成(ext 2)： 檔案(file) = 資料(data) + 資訊(metadata) 資料存放於data block。 資訊存放於inode。 inode data block

File. System block： Data Block Bit Map inode Table Block Group Descriptor inode Bit Map Super Block

File. System block： block佔用空間方式： Ex：File Size： 5 k，Block Size： 4 k Data block 不可用 Data block File

File. System block： Block group (index) group 1 Super Block group 2 Group Descriptor group 3 Block Bit Map group 4 Inode Bit Map group 5 Inode table Data block

File. System block： Data block： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode Bit Map 用來存放檔案資料。佔用最多數量。 Q：如何知道檔案資料放那? Inode table Data block

File. System block： Inode table： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode table Data block 存放檔案的inode資訊，inode一旦滿了也一樣會無 法儲存新檔案，inode會告知檔案所使用的data block 位置。 Q：如何知道那些inode和block用掉了?

File. System block： Inode bit map： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode table Data block 利用 0 或 1 的狀態來對照 inode map的分配狀況。 Q：如何知道inode bit map 有多大?

File. System block： Block bit map： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode table Data block 利用 0 或 1 的狀態來對照 data block的分配狀況。 Q：如何知道block bit map 有多大?

File. System block： Group Descriptor： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode table Data block 記錄及標示 bit map、inode table、data block 等區塊 的範圍及指標。 Q：如何知道filesystem的分配及使用情形?

File. System block： Super block： Super Block Group Descriptor Block Bit Map Inode Bit Map 記錄整個filesystem分配及使用狀況。 Q：如何從filesystem找到一份檔案? Inode table Data block

File. System directory： Directory Filename Inode Data block

File. System link： Hard Link (不可跨filesystem、不可link目錄) 使用與原檔案相同的inode。 #ln [src-file] [link-file] Symbolic Link (Soft Link) 另外新增的inode，但資料內容是原檔案的路徑。 #ln -s [src-file] [linkfile]

File. System link： Directory Hard. Link Filename Soft. Link Inode Data block Path

Partition 硬碟名稱： IDE HDD/ATAPI CDROM hda hdb . . . SCSI HDD/ SATA HDD/ USB DISK sda sdb . . .

Partition 分割區名稱： IDE HDD/ATAPI CDROM hda 1 hda 2 . . . SCSI HDD/ SATA HDD/ USB DISK sda 1 sda 2 . . .

Partition 分割區類別： Primary Partition 最多 4 個。 1 -4，不需連號，不用照順序。 Extended Partition 從primary轉換過來。 最多一個。 Logical Partition 只能在Extended Partition內建立。 需連號(從 5開始) 可以不用照順序。

Partition 分割區類別： Hard Disk P P E L L L

Partition 分割區類別： P P E Hard Disk L L L

Partition 基本分割區： / (root) swap

Partition 常見分割區： /boot /home /usr /var /tmp

Partition 建立流程： fdisk partprobe mkfs mkdir mount /etc/fstab

Partition fdisk： 建立/修改partition #fdisk /dev/sdb m：參數說明。 p：列出partition。 n：建立partition。 d：刪除partition。 l：列出partition type。 t：修改partition type。 q：不修改退出。 w：儲存後退出。

Partition partprobe： 強制更新partition資訊。(reboot or partprobe) 當fdisk完後，kernel沒有reload partition info時使用。 #partprobe

Partition mkfs： 格式化。 mkfs、mkfs. ext 2、mkfs. ext 3 都可以。 #mkfs. ext 3 /dev/sdb 1 #mkfs. ext 2 -j /dev/sdb 1 #mkfs -t ext 3 /dev/sdb 1

Partition mkfs： -b：block size. -c：check block for bad block. -L：volum label.

Partition mount point： linux沒有磁碟代號(c: 、d: )。 所有device都需要mount才可以使用。 mount point 一定是目錄。 不使用時可以umount。

Partition mount point： /usr /dev/sda 1 / /var /dev/sdb 1 /home/kevin /home/mark

Partition mount： 掛載device至mount point。 #mount /dev/cdrom /mnt/cdrom -t：filesystem type -r：ready only -w：read / write -o：async、atime、owner、rw、roex. . . etc mount point的目錄需要先被建立(mkdir)。

Partition umount： 卸載mount point。 #umount /mnt/cdrom mount point 不可以在使用中。

Partition fstab： /etc/fstab (掛載設定檔)。 Device (device path、label) mount point Filesystem type mount option dump fsck

Partition fstab： mount option： auto / noauto：mount -a 時是否掛載。 user / nouser：是否允許非root掛載。 defaults：rw、suid、dev、exec、auto、nouser async(no acl support)。

LVM LVM： Logical Volume Manager (LVM 2) 。 彈性管理硬碟大小。 mapping mode : linear、stripe、mirror。 snapshot。

LVM LVM： PV (physical volume) 。 VG (volume group) 。 PE (physical extent)。 LV (logical volume)。

LVM PV： Partition (8 e) or整顆硬碟 。 ex : /dev/sda 1、/dev/sdb 2。 Physical volume PV PV

LVM VG： 將一個或多個PV組成群組。 Volume Group Physical volume

LVM PE： 重新劃分VG空間的單位。(類似block的概念) Default : 4 M Volume Group Physical volume P P P P P E E E E E

LVM LV： 由VG切出的partition (PE所組成的空間)。 可掛載。 Volume Group Logical Volume Physical volume P P P P P E E E E E /home /usr /var

LVM LVM基本建置： fdisk /dev/sdb (8 e) pvcreate /dev/sdb 1 (pvs、pvscan、pvdisplay) vgcreate VG 1 /dev/sdb 1 (vgs、vgscan、vgdisplay) lvcreate -L 300 M -n LV 1 VG 1 (lvs、lvscan、lvdisplay) mkfs. ext 3 /dev/VG 1/LV 1 mkdir /mnt/my. LV 1 mount /dev/VG 1/LV 1 /mnt/my. LV 1

LVM LVM基本建置： fdisk /dev/sdb (8 e) pvcreate /dev/sdb 1 (pvs、pvscan、pvdisplay) vgcreate VG 1 /dev/sdb 1 (vgs、vgscan、vgdisplay) lvcreate -L 300 M -n LV 1 VG 1 (lvs、lvscan、lvdisplay) mkfs. ext 3 /dev/VG 1/LV 1 mkdir /mnt/my. LV 1 mount /dev/VG 1/LV 1 /mnt/my. LV 1

LVM LVM擴充空間： fdisk /dev/sdc (8 e) pvcreate /dev/sdc 1 vgextend VG 1 /dev/sdc 1 lvextend -L 600 M /dev/VG 1/LV 1 e 2 fsck -f /dev/VG 1/LV 1 resize 2 fs /dev/VG 1/LV 1

LVM 建立snapshot： 建立一個時間點的快照。 lvcreate -L 100 M -s -n S 1 /dev/VG 1/LV 1 mkdir /mnt/LV 1 -snapshot mount /dev/VG 1/S 1 /mnt/LV 1 -snapshot umount /mnt/LV 1 -snapshot lvremove /dev/VG 1/LV 1

RAID： 磁碟陣列。 將多顆硬碟組合成一顆。 Hardware RAID。 Software RAID。 Host RAID。

RAID Host RAID： 介於Hardware RAID與Software RAID之間。 可以想成是主機內建的RAID功能。 功能較陽春。 效能比Software RAID來的稍好。

RAID 1+0： RAID 10 RAID 1 + RAID 01 RAID 0 + RAID 1

RAID mdadm： multi device administers. (Linux) Software RAID or multipath. RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6. . . etc. /dev/md 0、/dev/md 1、/dev/md 2. . .

RAID mdadm： --create --raid-device --level --spare-device --detail /etc/mdadm. conf --create /dev/md 0 --raid-device=2 --level=1 or --level=mirror --spare-device=1 ( raid 0不適用) --deltail /dev/md 0 (--scan)

RAID mdadm： --manage --assmeble /etc/mdadm. conf --stop /dev/md 0 --add /dev/sdd --fail /dev/sdb --remove /dev/sdb --run /dev/md 0

RAID 基本操作： 建立/dev/md 0 (raid 1 ) #mdadm --create /dev/md 0 --raid-device=2 > --level=1 --spare-devices=0 > /dev/sdb /dev/sdc mkfs. ext 3 /dev/md 0 mkdir /mnt/raid-test mount /dev/md 0 /mnt/raild-test mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm. conf

RAID 基本操作： 加入device #mdadm --manage /dev/md 0 --add /dev/sdd 設定failure device #mdadm --manage /dev/md 0 --fail /dev/sdc 移除 device #mdadm --manage /dev/md 0 --remove /dev/sdc

Q&A