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Linux ext2ext3文件系统详解

[2010-01-28]

多年来长期从事J2EE平台的项目开发，对J2EE的体系有深层次的了解，精通该体系下的十多项Web技术领域

 

多年来长期从事J2EE平台的项目开发，对J2EE的体系有深层次的了解，精通该体系下的十多项Web技术领域。特别是在主流的开源框架领域有较深厚的功底。参与或主持大中小型软件项目十余起，其代表作为金融行业和电力行业国家级项目的实施和架构设计、开发和测试工作。成功实施“中国银行监督委员会1104工程”--《数据采集系统》基于Structs+Hibernate的核心开发设计，熟悉金融行业内部的运作。独立设计并开发“国家九五科技攻关电力项目”--《电力专家反事故系统》基于WebService的应用服务器端所有体系架构，对于阿尔卡特-朗讯、NEC的SDH设备、ATM设备等有较全面的认识。带领项目团队成功实施“国家电网SG186工程”--《计划统计系统》基于SOA的架构设计和项目管理工作。和著名IT企业有合作经历，如：IBM、BEA、Adobe等

 

 

 

 

 

Linux ext2/ext3文件系统使用索引节点来记录文件信息，作用像windows的文件分配表。索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时 间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。系统给每个索引 节点分配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。 linux文件系统将文件索引节点号和文件名同时保存在目录中。所以，目录只是将文件的名称和它的索引节点号结合在一起的一张表，目录中每一对文件名称和 索引节点号称为一个连接。对于一个文件来说有唯一的索引节点号与之对应，对于一个索引节点号，却可以有多个文件名与之对应。因此，在磁盘上的同一个文件可 以通过不同的路径去访问它。

Linux缺省情况下使用的文件系统为Ext2，ext2文件系统的确高效稳定。但是，随着Linux系统在关键业务中的应用，Linux文件系统 的弱点也渐渐显露出来了:其中系统缺省使用的ext2文件系统是非日志文件系统。这在关键行业的应用是一个致命的弱点。本文向各位介绍Linux下使用 ext3日志文件系统应用。

Ext3文件系统是直接从Ext2文件系统发展而来，目前ext3文件系统已经非常稳定可靠。它完全兼容ext2文件系统。用户可以平滑地过渡到一个日志功能健全的文件系统中来。这实际上了也是ext3日志文件系统初始设计的初衷。

系统使用了ext3文件系统后，即使在非正常关机后，系统也不需要检查文件系统。宕机发生后，恢复ext3文件系统的时间只要数十秒钟。

ext3文件系统能够极大地提高文件系统的完整性，避免了意外宕机对文件系统的破坏。在保证数据完整性方面，ext3文件系统有2种模式可供选择。 其中之一就是“同时保持文件系统及数据的一致性”模式。采用这种方式，你永远不再会看到由于非正常关机而存储在磁盘上的垃圾文件。

尽管使用ext3文件系统时，有时在存储数据时可能要多次写数据，但是，从总体上看来，ext3比ext2的性能还要好一些。这是因为ext3的日志功能对磁盘的驱动器读写头进行了优化。所以，文件系统的读写性能较之Ext2文件系统并来说，性能并没有降低。

由ext2文件系统转换成ext3文件系统非常容易，只要简单地键入两条命令即可完成整个转换过程，用户不用花时间备份、恢复、格式化分区等。用一 个ext3文件系统提供的小工具tune2fs，它可以将ext2文件系统轻松转换为 ext3日志文件系统。另外，ext3文件系统可以不经任何更改，而直接加载成为ext2文件系统。

Ext3有多种日志模式，一种工作模式是对所有的文件数据及metadata（定义文件系统中数据的数据,即数据的数据）进行日志记录 （data=journal模式）；另一种工作模式则是只对metadata记录日志，而不对数据进行日志记录，也即所谓data=ordered或者 data=writeback模式。系统管理人员可以根据系统的实际工作要求，在系统的工作速度与文件数据的一致性之间作出选择。

创建新的ext3文件系统，例如要把磁盘上的hda8分区格式化ext3文件系统，并将日志记录在/dev/hda1分区，那么操作过程如下：

[root@stationxx root]# mke2fs -j /dev/hda8
mke2fs 1.24a (02-Sep-2001)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
.. .. ..
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 30 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.

在创建新的文件系统时，可以看到，ext3文件系统执行自动检测的时间为180天或每第31次被mount时，实际上这个参数可以根据需要随意调节。

以下将新的文件系统mount到主分区/data目录下：

[root@stionxx root]# mount -t ext3 /dev/hda8 /data

说明：以上将已格式化为ext3文件系统的/dev/hda8分区加载到/data目录下。

ext3 基于ext2 的代码，它的磁盘格式和 ext2 的相同；这意味着，一个干净卸装的 ext3 文件系统可以作为 ext2 文件系统重新挂装。Ext3文件系统仍然能被加载成ext2文件系统来使用，你可以把一个文件系统在ext3和ext2自由切换。

这时在ext2文件系统上的ext3日志文件仍然存在,只是ext2不能认出日志而已。

将linux系统的文件系统由ext2转至ext3，有以下几处优点：第一系统的可用性增强了，第二数据集成度提高，第三启动速度提高了，第四ext2与ext3文件系统之间相互转换容易。

以转换文件系统为例，将ext2文件系统转换为ext3文件系统，命令如下：

[root@stationxx root]# tune2fs -j /dev/hda9
tune2fs 1.24a (02-Sep-2001)
Creating journal inode: done
This filesystem will be automatically checked every 31 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.

这样，原来的ext2文件系统就转换成了ext3文件系统。注意将ext2文件系统转换为ext3文件系统时，不必要将分区缷载下来转换。

转换完成后，不要忘记将/etc/fstab文件中所对应分区的文件系统由原来的ext2更改为ext3。

可以将日志放置在另外一个存储设备上，例如存放到分区/dev/hda8。例如要在/dev/hda8上创建一个ext3文件系统，并将日志存放在外部设备/dev/hda2上，则运行以下命令：

[root @stationxx root]#mke2fs -J device=/dev/hda8 /dev/hda2

新的e2fsprogs中的e2fsck支持ext3文件系统。当一个ext3文件系统被破坏时,先卸载该设备,再用e2fsck修复：

[root @stationxx root] # umount /dev/hda8

[root @stationxx root] #e2fsck -fy /dev/hda8

总而言之，ext3日志文件系统是目前linux系统由ext2文件系统过度到日志文件系统最为简单的一种选择，实现方式也最为简洁。由于是直接从 ext2文件系统发展而来，系统由ext2文件系统过渡到ext3日志文件系统升级过程平滑，可以最大限度地保证系统数据的安全性。目前linux系统要 使用日志文件系统，最保险的方式就是选择ext3文件系统。