Redhat XFS文件系统

Redhat XFS文件系统,第1张

XFS是一种高度可扩展和高性能文件系统,它支持创建16 exabytes超大文件系统谈颤,8 exabytes的文件和10亿个目录结构。

1) 主要功能:XFS支持 元数据日志功能(metadata journaling) ,有助于更快地崩溃恢复。XFS文件系统在挂载并处于活动状态时也可以进行 碎片山闷整理和扩展 。 另外,红帽企业版Linux 6支持 XFS的备份和恢复 功能。

2) xfs具有以下功能:基于范围的分配(Extent-based allocation)、条带感知分配策略(Stripe-aware allocation policies)、延迟分配(Delayed allocation)和空间预分配(Space pre-allocation)。延迟分配和其他性能优化对XFS的影响与对ext4的影响相同。 除非随后调用fsync(),否则不能保证程序对XFS文件系统的写入。

使用mkfs.xfs /dev/device命令来创建XFS文件系统。在一个包含已有文件系统的块设备上,执行mkfs.xfs -f会强制重写文件系统。

一旦xfs文件系统被创建,文件的大小不会减小。还可以用xfs_growfs命令来增大空间。

对于条带块设备(例如RAID5阵列),在创建文件系统时可以指定条带几何形状。 使用适当的条带几何形状可以大大提高XFS文件系统的性能。

在LVM或MD卷上创建文件系统时,mkfs.xfs选择最佳geometry几何形状。 在某些geometry信息导出到 *** 作系统的硬件RAID上,也可能是这样。

指定条纹geometry几何体,子参数如下:

su =值:指定条带单位或RAID块大小。 该值必须以字节为单位指定,后缀为k,m或g。

sw =值:指定RAID设备中的数据磁盘数或条带中的条带单元数。

以下示例在包含4个条带单元的RAID设备上指定64k的块大小:

#mkfs.xfs -d su=64k,sw=4  /dev/device

有关创建XFS文件系统的更多信息,请参考man mkfs.xfs。

一个XFS系统可以不带额外的参数进行挂载:# mount /dev/device /mount/point

XFS默认分配inode以反映其在磁盘上的位置。 但是,由于某些32位用户空间应用程序与大于65536*65536(2的32次方)的inode号不兼容,因此XFS会将所有inode分配到磁盘位置中,从而导致32位inode号。 这会导致大于2TB的文件系统性能下降,因为inode偏向块设备的开头,而数据偏向末尾。

为了解决此问题,可以带上inode64挂载参数。这个参数表示XFS在整个文件系统中分配inodes和数据,这将改善性能 # mount -o inode64 /dev/device /mount/point

默认情况下,即使启用了写缓存的设备断电,XFS也会使用写屏障来确保文件系统的完整性(By default, XFS uses write barriers  to ensure file system integrity even when power is lost to a device with write caches enabled)。 对于没有写缓存或具有电池供电的写缓存的设备,请使用nobarrier选项禁用屏障:# mount -o nobarrier /dev/device /mount/point。 掉电丢失文件的解决方案又多一个:写保障。

写保障write barrier是一种内核机制,用于保证持久化卷上文件系统的metadata是正确的和有序的,即使易失性的存储设备断电。 文件系统开启写保障fsync(),保证数据通过。

启用写屏障write barriers会导致某些应用程序的性能大幅下降。 具体来说,大量使用fsync()或创建和删除许多小文件的应用程序运行速度可能会慢得多。

XFS配额子系统管理着磁盘空间(块)和文件(inode)使用的限制。 XFS配额从用户,组,目录或项目级别上进行控制或报告其含唯败使用情况。请注意,虽然启用了用户,组和目录或项目级别的配额,但组配额和项目配额是互斥的。

在按目录或按项目进行管理时,XFS管理着与某个项目关联的目录层次结构的磁盘使用情况。这样,XFS可以识别项目之间的跨组织“组”边界。这提供了比管理用户或组配额时更有效的控制级别。

XFS配额在挂载mount时启用,并带有的挂载参数。挂载参数可以指定为noenforce,xfs使用情况将不受任何限制。挂载时有效的配额:uquota/uqnoenforce-用户配额、gquota/gqnoenforce-组配额、pquota/pqnoenforce-项目配额

启用配额后,xfs_quota工具可以设置配额大小并报告磁盘使用情况。默认情况下,xfs_quota在基本模式下交互式运行的。基本模式子命令仅报告使用情况,并且对所有用户可用。基本模式的xfs_quota子命令包括:quota username/userID:显示给定用户名或数字用户标识的用法和限制。df:显示块和索引节点的可用和已用计数。

相反,xfs_quota也具有专家模式。此模式的子命令允许配置限制,并且仅对具有较高特权的用户可用。要交互使用专家模式子命令,请运行xfs_quota -x。专家模式子命令包括:report /path:报告特定文件系统的配额信息。limit:修改配额限制。

挂载的XFS文件系统使用xfs_growfs命令进行扩大# xfs_growfs /mount/point -D size

D size 选项将文件系统增加带指定大小,不带-D size选项则xfs_growfs将文件系统扩大到设备支持的最大值。

在使用-D参数扩大文件系统前要保证底层块设备后期有一个合理的大小。

注意:挂载点一旦扩大空间后无法缩回。

使用xfs_repair修复XFS文件系统,命令格式为# xfs_repair /dev/device

xfs_repair具有高度可伸缩性,旨在有效地修复拥有大量inode节点的大型文件系统。 与其他Linux文件系统不同,即使当XFS文件系统未完全卸载umount时,xfs_repair也不在引导时运行(does not run at boot time)。 即使卸载不干净,则xfs_repair只是在挂载时replays log来进行修复,以确保文件系统一致。

xfs_repair不能修复带有脏日志(dirty log)的xfs文件系统。挂载mount和卸载unmount xfs文件系统会清理日志。如果日志已损坏并且无法重播,请使用-L选项强制清除日志,即xfs_repair -L /dev/device。请注意这可能影响到进一步的损坏或数据丢失。

xfs_freeze对文件系统的写入活动进行暂停或恢复。暂停写入活动允许基于硬件设备快照用于捕获文件系统一致性状态。

xfs_freeze由只运行在x86_64的xfsprogs包提供。

暂停suspend (冻结freeze) xfs文件系统使用命令# xfs_freeze -f /mount/point

解冻xfs文件系统使用命令# xfs_freeze -u /mount/point

当做一个LVM快照时,没有必要先使用xfs_freeze来暂停文件系统。LVM管理工具会在取快照前自动暂停XFS文件系统。

xfs_freeze可以用于冻结或解冻一个ext3、ext4、GFS2、XFS和BTRFS文件系统,它们的语法都是一样的。

xfsdump和xfsrestore分别支持XFS文件系统备份和恢复。

为了支持增量备份(incremental backups ),xfsdump使用转储级别来确定特定转储相对的基本转储(xfsdump uses dump levels to determine a base dump to which a specific dump is relative)。

-l参数指定转储级别0-9。在文件系统上执行0级转储进行完整备份,命令为 # xfsdump -l 0 -f /dev/device /path/filesystem

-f参数指定备份的目标。

相反,一个增量备份仅将上次0级转储后更改的文件进行备份。 1级转储是完整转储后的第一个增量转储;下一个增量转储将是2级,依此类推,直到9级的最大值。执行1级转储到/dev/st0:# xfsdump -l 1 -f  /dev/st0  /path/filesystem

xfsrestore从xfsdump产生的转储中还原文件系统。 xfsrestore具有两种模式:默认简单模式和累积模式。特定的转储由会话ID或会话标签标识,因此还原转储需要其相应的会话ID或标签。要显示所有转储(完整和增量)的会话ID和标签:#xfsrestore -I

xfsrestore简单模式(Simple Mode)

简单模式允许用户从0级转储还原整个文件系统。确定了0级转储的会话ID后执行恢复:# xfsrestore -f /dev/st0 -S session-ID /path/to/destination

-f参数指定转储的位置,而-S或-L参数指定待还原的特定转储,-S参数用于指定会话ID,而-L参数用于指定会话标签。-I选项显示每次转储的会话标签和ID。

xfsrestore累积模式(Cumulative Mode)

xfsrestore累积模式允许从特定的增量备份(从1级到9级)还原文件系统,添加-r参数# xfsrestore -f  /dev/st0  -S session-ID  -r  /path/to/destination

互动 *** 作Interactive

xfsrestore允许从转储中提取,添加或删除特定文件。使用-i参数,xfsrestore  -f  /dev/st0 -i

交互式对话将在xfsrestore完成读取指定设备之后开始。在对话框中的可用命令包括cd, ls, add, delete, and extract;使用help查看有关命令的完整列表。

RedHat Enterprise Linux6提供其他xfs功能

xfs_fsr :对已安装的XFS文件系统进行碎片整理。不带参数调用时,xfs_fsr对所有挂载的XFS文件系统的所有常规文件进行碎片整理。该程序允许用户挂起suspend指定时间的碎片整理,并从以后停止的地方resume恢复 *** 作。此外,xfs_fsr仅允许对一个文件进行碎片整理,命令是xfs_fsr /path/to/file。红帽建议定期对整个文件系统进行碎片整理(Red Hat advises against periodically  defragmenting an entire file system, as this is normally not warranted)。

xfs_bmap :打印XFS文件系统中文件使用的磁盘块映射。该地图列出了指定文件使用的每个范围以及文件中没有相应块的区域。

xfs_info :打印XFS文件系统信息。

xfs_admin :修改xfs文件系统中未挂载设备的参数。

xfs_copy :将整个XFS文件系统的内容并行复制到一个或多个设备中。

下面程序是调试和分析XFS文件系统:

xfs_metadump :只能拷贝未挂载,只读和冻结或挂起的(unmounted, read-only,  frozen/suspended)XFS文件系统的metadata到1个文件。否则挂载状态下拷贝会造成生成的转储可能已损坏或不一致。

xfs_mdrestore :将xfs_metadump生成的映像还原到文件系统映像。

Restores an XFS metadump image ( generated using xfs_metadump) to a file  system image.

xfs_db :Debugs an XFS file system。

问题 : 我听说一个牛X的文件系统XFS,打算在我的磁盘上试试XFS。那格式化和挂载XFS文件系统的Linux命令是什么呢?

XFS是高性能文件系统,SGI为他们物陆的IRIX平台而设罩悉顷计。自从2001年移植到Linux内核上,由于它的高性能,XFS成为了许多企业级系统的首选,特别是有大量数据,需要结构化伸缩性和稳定性的。例如,RHEL/CentOS 7 和Oracle Linux将XFS作为默认文件系统,SUSE/openSUSE已经为XFS做了长期支持。

XFS有许多独特的性能提升功能使他从众多文件系统中脱颖而出,像可伸缩/并行 IO,元数据日陆裂志,热碎片整理,IO 暂停/恢复,延迟分配等。

如果你想要创建和挂载XFS文件系统到你的Linux平台,下面是相关的 *** 作命令。

安装 XFS系统工具集

首先,你需要安装XFS系统工具集,这样允许你执行许多XFS相关的管理任务。(例如:格式化,扩展,修复,设置配额,改变参数等)

Debian, Ubuntu , Linux Mint系统:

$ sudo apt-get install xfsprogs

Fedora, CentOS, RHEL系统:

$ sudo yum install xfsprogs

其他版本Linux:

$ sudo pacman -S xfsprogs

创建 XFS格式分区

先准备一个分区来创建XFS。假设你的分区在/dev/sdb,如下:

$ sudo fdisk /dev/sdb

假设此创建的分区叫/dev/sdb1。

接下来,格式化分区为XFS,使用mkfs.xfs命令。如果已有其他文件系统创建在此分区,必须加上"-f"参数来覆盖它。

$ sudo mkfs.xfs -f /dev/sdb1

至此你已经准备好格式化后分区来挂载。假设/storage是XFS本地挂载点。使用下述命令挂载:

$ sudo mount -t xfs /dev/sdb1 /storage

验证XFS挂载是否成功:

$ df -Th /storage

如果你想要启动时自动挂载XFS分区在/storage上,加入下列行到/etc/fstab:

/dev/sdb1 /storage xfs defaults 0 0

以ext4文件系统为例,设计的时候分为4个部分

由于 ls -l 获取的是i节点记录的数据使用的数据块个数,而 du 则是通过i节点获取实际大小, 所以 ls -l 和 du 显示的数据大宴纳小不同。

RAID全称是Redundant Array of Independent Disks,也就是磁盘阵列,通过整合多块硬盘从而提升服务器数据的安全性,以及提高数据处理时的I/O性能。

RAID目前常用的是RAID5, 至少需要3块硬盘,其中一块硬盘用于奇偶校验,保证数据安全,其余硬盘同时读写,提高性能。此外,你还需要知道最原始的是RAID0,同时将数据读写到所有硬盘里,速度就变成了原来的N倍。RAID1至少需要两块盘,其中一块硬盘是指祥纳另外硬盘的镜像。它不提高读写效率,只提高了数据安全性。RAID10是RAID0和RAID1的组合。

目前的服务器都配备了硬件RAID卡,因此在为服务器增加或更换硬盘时,需要 格外注意

fdisk只能对不多于2TB的硬盘进行分区

假如你的硬盘大于2TB,那么会输出如下信息

提示信息中的警告中,就建议"Use parted(1) and GUID partition table format (GPT)."

因此,对于大于2TB的硬盘就需要用 parted 进行分区

输出信息如下

创建新的GPT标签,例如

设置单位

创建分区, 比如我将原来的10T分成2TB和8TB

查看分区表

输出如下

退出

此时会提示"Information: You may need to update /etc/fstab." /etc/fstab 用于设置开机硬盘自动挂载。如果硬盘被拔走了,而 /etc/fstab 没有修改,那么会就提示进行修复模式。

在挂载硬盘之前,需要先对磁盘进行格式化。使用的命令为 mkfs , 使用 -t 指定文件系统,或者用 mkfs.xxx ,其中xxx就是对应的文件系统。文件系统有如下几类

目前最流行的是ext4和xfs,足够稳定。其中xfs是CentOS7之后的默认文件系统。

之后用 mount 进行硬盘挂载,分别两种情况考虑

一种是新建一个文件路径,进行挂载。

另一种是挂载一个已唯没有目录,比如说临时文件目录 /tmp 挂载到新的设备中。

第一步: 新建一个挂载点,将原有数据移动到该目录下

第二步: 删除原来的 /tmp 下内容

第三步: 重新挂载

和mount相关的文件如下

此外mount在挂载的时候还可以设置文件系统参数,例如是否支持磁盘配额,对应 -o 参数

第零步: 检查服务器是否具备RAID阵列卡,如果有,则需要先为硬盘做RAID。

第一步: 使用 fdisk -l 检查硬盘是否能被系统检测到

第二步(可选): 假如需要 硬盘分区 ,则用 fdisk/gdisk/parted 对硬盘划分磁盘

第三步: 使用mkfs进行磁盘 格式化 ,有如下几种可选,

第四步: 用mkdir新建一个目录,然后用mount将格式化的硬盘挂载到指定目录下。卸载硬盘,则是 umout

第五步: 修改 /etc/fstab 将硬盘在重启的时候自动挂载。 注意 : 如果硬盘不在了,则需要将对应行注释掉,否则会进入到emergency模式。

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