Linux尺度的文件系统知识分享(Ext2/Ext3/Ext4)

Ext

全称Linux extended file system, extfs，即Linux扩展文件系统，Ext2就代表第二代文件扩展系统，Ext3/Ext4以此类推，它们都是Ext2的升级版，只不过增长了日志功能，且相互向下兼容，所以Ext2被称为索引式文件系统，而Ext3/Ext4被称为日志式文件系统。

备注：Linux支持很多文件系统，包罗网络文件系统(NFS)、Windows的Fat文件系统。

检察Linux支持的文件系统：[code]ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs[/code]

检察Linux支持的文件系统(已载入到内存中)：[code]cat /proc/filesystems[/code]

核心计划

数据区

这些元素相对稳定，磁盘格式化后，就固定下来了。

1、inode(索引节点)
记录文件的权限、属性和数据地点块block的号码，每个文件都有且仅有一个的inode，每个inode都有自己的编号，可以把inode简单地明白为文档索引。

2、block(数据区块)
存储的文件内容，也叫数据区块(data block)，每个block都有自己的编号，Ext2支持的单元block容量仅为1k、2k、4k。

中介数据(metadata)

这些元素是为了维持文件系统状态而计划出来的，重要代表的是文件系统的动态配置信息，属于形貌性信息。

1、superblock(超级块)

记录文件系统(filesystem)的整体信息，包罗inode/block的总量、使用量、剩余量、巨细、以及文件系统的格式和相关信息。

2、block group(区块群组)

试想一下，假如我们的磁盘容量高达数百G，当我们格式后，inode和block会非常巨大，为了便于管理，Ext文件系统在格式化时，引入了区块群组(block group)的概念，每个区块群组都保持独立inode/block/superblock，拥有固定命量的block，这样就分成了一群一群最底子的子文件系统。

3、block bitmap(区块对照表)

一个block只能被一个文件使用，当我们新增文件时，肯定必要使用新的block来记录文件数据。那么怎样快速地知道，哪些block是新的？哪些block是已经使用了的？block bitmap就是这样被计划出来，记录全部使用和未使用的block号码。同样的，当我们删除文件时，先从block bitmap中找到对应的block号码，然后更新标记为未使用，末了释放block。

inode bitmap(inode 对照表)

和block bitmap一样的计划理念，只不过它记录地是已使用和未使用的inode号码，这里就不再敖述了。

group descriptor

形貌每个区段(block group)开始和竣事的block号码，以及阐明每个区段(inodemap、blockmap、inode table)分别介于哪些block号码之间。

列出现在系统全部被格式化的设备：[code]blkid[/code]

挑选一个已格式化好的设备，检察文件系统的具体信息：[code]dumpe2fs /dev/vda1[/code]

总结

Ext家族是Linux支持度最广、最完备的文件系统，当我们格式化磁盘后，就已经为我们规划好了全部的inode/block/metadate等数据，这样系统可以直接使用，不必要再进举措态的配置，这也是它最优秀的特点，不过这也是它最明显的缺点，磁盘容量越大，格式化越慢，centos7.x已经选用xfs作为默认文件系统。