Linux文件系統(tǒng)有哪些必備知識？【Linux每日一個知識點第76期】
在Linux中，一切皆文件。作為Linux系統(tǒng)學習的基礎知識，掌握這項內容是對Linux運維工程師的基本要求。今天我們整理了一些相關的文件系統(tǒng)內容，希望通過較高的層次來對文件系統(tǒng)進行解析，幫助大家更加深入的理解。
【Linux每日一個知識點第76期】Linux文件系統(tǒng)有哪些必備知識？
1.Linux磁盤分區(qū)和目錄
??Linux發(fā)行版本之間的差別很少，差別主要表現(xiàn)在系統(tǒng)管理的特色工具以及軟件包管理方式的不同。目錄結構基本上都是一樣的。?Windows的文件結構是多個并列的樹狀結構，最頂部的是不同的磁盤（分區(qū)），如：C，D，E，F(xiàn)等。
Linux的文件結構是單個的樹狀結構.可以用tree進行展示。?在Ubuntu下安裝tree（sudo apt-get install tree）,并可通過命令來查看。
每次安裝系統(tǒng)的時候我們都會進行分區(qū)，Linux下磁盤分區(qū)和目錄的關系如下：
–??????任何一個分區(qū)都必須掛載到某個目錄上。
–??????目錄是邏輯上的區(qū)分。分區(qū)是物理上的區(qū)分。
–??????磁盤Linux分區(qū)都必須掛載到目錄樹中的某個具體的目錄上才能進行讀寫操作。
–??????根目錄是所有Linux的文件和目錄所在的地方，需要掛載上一個磁盤分區(qū)。
以下是我們可能存在的一種目錄和分區(qū)關系：
?圖1：目錄和分區(qū)關系
Q:如何查看分區(qū)和目錄及使用情況？
–??????fdisk查看硬盤分區(qū)表
–??????df：查看分區(qū)使用情況
–??????du:?查看文件占用空間情況
Q:?為什么要分區(qū)，如何分區(qū)？
–??????可以把不同資料，分別放入不同分區(qū)中管理，降低風險。
–??????大硬盤搜索范圍大，效率低
–??????磁盤配合只能對分區(qū)做設定
–??????/home /var /usr/local經(jīng)常是單獨分區(qū)，因為經(jīng)常會操作，容易產(chǎn)生碎片
2.Mount掛載和NFS簡介
掛載的概念?：當要使用某個設備時，例如要讀取硬盤中的一個格式化好的分區(qū)、光盤或軟件等設備時，必須先把這些設備對應到某個目錄上，而這個目錄就稱為“掛載點（mount point）”，這樣才可以讀取這些設備，而這些對應的動作就是“掛載”。?將物理分區(qū)細節(jié)屏蔽掉。用戶只有統(tǒng)一的邏輯概念。所有的東西都是文件。Mount命令可以實現(xiàn)掛載：
mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
Q：所有的磁盤分區(qū)都必須被掛載上才能使用，那么我們機器上的硬盤分區(qū)是如何被掛載的？
A：這主要是它利用了/etc/fstab文件。每次內核加載它知道從這里開始mount文件系統(tǒng)。每次系統(tǒng)啟動會根據(jù)該文件定義自動掛載。若沒有被自動掛載，分區(qū)將不能使用。?如下是我的/etc/fstab的定義，主要是根據(jù)裝機的分區(qū)來的：
# <file system> <mount point>???<type>??<options>???????<dump>??<pass>
proc????????????/proc???????????proc????defaults????????0???????0
#/dev/sda1被自動掛載到??/
UUID=cb1934d0-4b72-4bbf-9fad-885d2a8eeeb1 /???????????????ext3????relatime,errors=remount-ro 0???????1
# /dev/sda5?被自動掛載到分區(qū)/home
UUID=c40f813b-bb0e-463e-aa85-5092a17c9b94 /home???????????ext3????relatime????????0???????2
#/dev/sda7?被自動掛載到/work
UUID=0f918e7e-721a-41c6-af82-f92352a568af /work???????????ext3????relatime????????0???????2
#分區(qū)?/dev/sda6被自動掛載到swap
UUID=2f8bdd05-6f8e-4a6b-b166-12bb52591a1f none????????????swap????sw??????????????0???????0
Q：移動硬盤如何掛載？如何掛載一個新的分區(qū)？
移動硬盤有驅動模塊會自動掛載，如果有個新硬盤，要先進行分區(qū)，并通過mount命令掛載到某個文件夾。如果要自動掛載則可以修改/etc/fstab文件.
NFS簡介：NFS相信在很多地方都有廣泛使用，是一個非常好的文件共享方式。我們公司所使用的上傳服務就是把文件上傳到某臺網(wǎng)絡服務器上，中間就是通過NFS實現(xiàn)。
使用NFS客戶端可以透明的地訪問服務器端的文件。NFS也是通過mount來實現(xiàn)，底層是通過NFS通信協(xié)議實現(xiàn)?；驹恚?/span>
圖2：NFS基本原理
Ubuntu下面Ubuntu下的例子
服務端:
$apt-get install nfs-kernel-server
vi /etc/exports?添加nfs目錄: /personal/nfs_share
10.1.60.34(rw,sync,no_root_squash)
$sudo exportfs -r
$sudo /etc/init.d/portmap start
$sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start
客戶端:
$sudo apt-get install nfs-common
$sudo mount 10.19.34.76:/personal/nfs_share ~/nfsshare例子：
3.文件類型
Linux下面的文件類型主要有：
- a)普通文件：C語言元代碼、SHELL腳本、二進制的可執(zhí)行文件等。分為純文本和二進制。
- b)目錄文件：目錄，存儲文件的唯一地方。
- c)鏈接文件：指向同一個文件或目錄的的文件。
- d)特殊文件：與系統(tǒng)外設相關的，通常在/dev下面。分為塊設備和字符設備。
可以通過ls –l, file, stat幾個命令來查看文件的類型等相關信息。
4.文件存儲結構
Linux正統(tǒng)的文件系統(tǒng)(如ext2、ext3)一個文件由目錄項、inode和數(shù)據(jù)塊組成。
目錄項:包括文件名和inode節(jié)點號。
Inode：又稱文件索引節(jié)點，是文件基本信息的存放地和數(shù)據(jù)塊指針存放地。
數(shù)據(jù)塊：文件的具體內容存放地。
Linux正統(tǒng)的文件系統(tǒng)(如ext2、3等)將硬盤分區(qū)時會劃分出目錄塊、inode Table區(qū)塊和data block數(shù)據(jù)區(qū)域。一個文件由一個目錄項、inode和數(shù)據(jù)區(qū)域塊組成。Inode包含文件的屬性(如讀寫屬性、owner等，以及指向數(shù)據(jù)塊的指針)，數(shù)據(jù)區(qū)域塊則是文件內容。當查看某個文件時，會先從inode table中查出文件屬性及數(shù)據(jù)存放點，再從數(shù)據(jù)塊中讀取數(shù)據(jù)。
站在2w英尺視圖,文件存儲結構大概如下：
圖3：文件存儲結構2w英尺視圖
其中目錄項的結構如下(每個文件的目錄項存儲在改文件所屬目錄的文件內容里)：
?圖4：目錄項結構?
其中文件的inode結構如下（inode里所包含的文件信息可以通過stat filename查看得到）：
?
圖5：inode結構
以上只反映大體的結構，Linux文件系統(tǒng)本身在不斷發(fā)展。但是以上概念基本是不變的。且如ext2、ext3、ext4文件系統(tǒng)也存在很大差別，如果要了解可以查看專門的文件系統(tǒng)介紹。
5.軟連接、硬鏈接
軟鏈接和硬鏈接是我們常見的兩種概念：
硬連接：是給文件一個副本，同時建立兩者之間的連接關系。修改其中一個，與其連接的文件同時被修改。如果刪除其中[color=red]任意一個[/color]其余的文件將不受影響。
軟連接:也叫符號連接,他只是對源文件在新的位置建立一個“快捷（借用一下wondows常用詞）”，所以，當源文件刪除時，符號連接的文件將成為無源之水->僅僅剩下個文件名了，當然刪除這個連接，也不會影響到源文件，但對連接文件的使用、引用都是直接調用源文件的。
具體關系可以看下圖：
圖5：軟鏈接和硬鏈接
從圖上可以看出硬鏈接和軟鏈接的區(qū)別：
1：硬鏈接原文件和新文件的inode編號一致。而軟鏈接不一樣。
2：對原文件刪除，會導致軟鏈接不可用，而硬鏈接不受影響。
3：對原文件的修改，軟、硬鏈接文件內容也一樣的修改，因為都是指向同一個文件內容的。
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