Linux中管理EXT2、 EXT3和EXT4文件系統(tǒng)健康狀況的4個工具
文件系統(tǒng)是一個在計(jì)算機(jī)上幫你去管理數(shù)據(jù)怎么去存儲和檢索的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)也可以被視作是磁盤上的物理（或擴(kuò)展）分區(qū)。如果它沒有很好地被維護(hù)或定期監(jiān)視，它可能在長期運(yùn)行中出現(xiàn)各種各樣的錯誤或損壞。
這里有幾個可能導(dǎo)致文件系統(tǒng)出問題的因素：系統(tǒng)崩潰、硬件或軟件故障、 有問題的驅(qū)動和程序、不正確的優(yōu)化、大量的數(shù)據(jù)過載加上一些小故障。
這其中的任何一個問題都可以導(dǎo)致 Linux 不能順利地掛載（或卸載）一個文件系統(tǒng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障。
擴(kuò)展閱讀：Linux 中判斷文件系統(tǒng)類型（Ext2, Ext3 或 Ext4）的 7 種方法
另外，受損的文件系統(tǒng)運(yùn)行在你的系統(tǒng)上可能導(dǎo)致操作系統(tǒng)中的組件或用戶應(yīng)用程序的運(yùn)行時錯誤，它可能會進(jìn)一步擴(kuò)大到服務(wù)器數(shù)據(jù)的丟失。為避免文件系統(tǒng)錯誤或損壞，你需要去持續(xù)關(guān)注它的健康狀況。
在這篇文章中，我們將介紹監(jiān)視或維護(hù)一個 ext2、ext3 和 ext4 文件系統(tǒng)健康狀況的工具。在這里描述的所有工具都需要 root 用戶權(quán)限，因此，需要使用 sudo 命令去運(yùn)行它們。
怎么去查看 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統(tǒng)信息
dumpe2fs 是一個命令行工具，用于去轉(zhuǎn)儲 ext2/ext3/ext4 文件系統(tǒng)信息，這意味著它可以顯示設(shè)備上文件系統(tǒng)的超級塊和塊組信息。
在運(yùn)行 dumpe2fs 之前，先去運(yùn)行 df -hT 命令，確保知道文件系統(tǒng)的設(shè)備名。
- $ sudo dumpe2fs /dev/sda10
示例輸出：
- dumpe2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Filesystem volume name:
- Last mounted on: /
- Filesystem UUID: bb29dda3-bdaa-4b39-86cf-4a6dc9634a1b
- Filesystem magic number: 0xEF53
- Filesystem revision #: 1 (dynamic)
- Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
- Filesystem flags: signed_directory_hash
- Default mount options: user_xattr acl
- Filesystem state: clean
- Errors behavior: Continue
- Filesystem OS type: Linux
- Inode count: 21544960
- Block count: 86154752
- Reserved block count: 4307737
- Free blocks: 22387732
- Free inodes: 21026406
- First block: 0
- Block size: 4096
- Fragment size: 4096
- Reserved GDT blocks: 1003
- Blocks per group: 32768
- Fragments per group: 32768
- Inodes per group: 8192
- Inode blocks per group: 512
- Flex block group size: 16
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 10:25:19 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: -1
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 0 ()
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
- Journal features: journal_incompat_revoke
- Journal size: 128M
- Journal length: 32768
- Journal sequence: 0x00580f0c
- Journal start: 12055
你可以通過 -b 選項(xiàng)來顯示文件系統(tǒng)中的任何保留塊，比如壞塊（無輸出說明沒有壞塊）：
- $ sudo dumpe2fs -b
檢查 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統(tǒng)的錯誤
e2fsck 用于去檢查 ext2/ext3/ext4 文件系統(tǒng)的錯誤。fsck 可以檢查并且可選地 修復(fù) Linux 文件系統(tǒng)；它實(shí)際上是底層 Linux 提供的一系列文件系統(tǒng)檢查器 （fsck.fstype，例如 fsck.ext3、fsck.sfx 等等） 的前端程序。
記住，在系統(tǒng)引導(dǎo)時，Linux 會為 /etc/fstab 配置文件中被標(biāo)為“檢查”的分區(qū)自動運(yùn)行 e2fsck/fsck。而在一個文件系統(tǒng)沒有被干凈地卸載時，一般也會運(yùn)行它。
注意：不要在已掛載的文件系統(tǒng)上運(yùn)行 e2fsck 或 fsck，在你運(yùn)行這些工具之前，首先要去卸載分區(qū)，如下所示。
- $ sudo unmount /dev/sda10
- $ sudo fsck /dev/sda10
此外，可以使用 -V 開關(guān)去啟用詳細(xì)輸出，使用 -t 去指定文件系統(tǒng)類型，像這樣：
- $ sudo fsck -Vt ext4 /dev/sda10
調(diào)優(yōu) EXT2/EXT3/EXT4 文件系統(tǒng)
我們前面提到過，導(dǎo)致文件系統(tǒng)損壞的其中一個因素就是不正確的調(diào)優(yōu)。你可以使用 tune2fs 實(shí)用程序去改變 ext2/ext3/ext4 文件系統(tǒng)的可調(diào)優(yōu)參數(shù)，像下面講的那樣。
去查看文件系統(tǒng)的超級塊，包括參數(shù)的當(dāng)前值，使用 -l 選項(xiàng)，如下所示。
- $ sudo tune2fs -l /dev/sda10
示例輸出：
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Filesystem volume name:
- Last mounted on: /
- Filesystem UUID: bb29dda3-bdaa-4b39-86cf-4a6dc9634a1b
- Filesystem magic number: 0xEF53
- Filesystem revision #: 1 (dynamic)
- Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
- Filesystem flags: signed_directory_hash
- Default mount options: user_xattr acl
- Filesystem state: clean
- Errors behavior: Continue
- Filesystem OS type: Linux
- Inode count: 21544960
- Block count: 86154752
- Reserved block count: 4307737
- Free blocks: 22387732
- Free inodes: 21026406
- First block: 0
- Block size: 4096
- Fragment size: 4096
- Reserved GDT blocks: 1003
- Blocks per group: 32768
- Fragments per group: 32768
- Inodes per group: 8192
- Inode blocks per group: 512
- Flex block group size: 16
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 10:25:19 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: -1
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 0 ()
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
接下來，使用 -c 標(biāo)識，你可以設(shè)置文件系統(tǒng)在掛載多少次后將進(jìn)行 e2fsck 檢查。下面這個命令指示系統(tǒng)每掛載 4 次之后，去對 /dev/sda10 運(yùn)行 e2fsck。
- $ sudo tune2fs -c 4 /dev/sda10
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Setting maximal mount count to 4
你也可以使用 -i 選項(xiàng)定義兩次文件系統(tǒng)檢查的時間間隔。下列的命令在兩次文件系統(tǒng)檢查之間設(shè)置了一個 2 天的時間間隔。
- $ sudo tune2fs -i 2d /dev/sda10
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Setting interval between checks to 172800 seconds
現(xiàn)在，如果你運(yùn)行下面的命令，你可以看到對 /dev/sda10 已經(jīng)設(shè)置了文件系統(tǒng)檢查的時間間隔。
- $ sudo tune2fs -l /dev/sda10
示例輸出：
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 13:49:50 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: 4
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 172800 (2 days)
- Next check after: Tue Aug 2 16:19:36 2016
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
要改變?nèi)笔〉娜罩緟?shù)，可以使用 -J 選項(xiàng)。這個選項(xiàng)也有子選項(xiàng)： size=journal-size （設(shè)置日志的大小）、device=external-journal （指定日志存儲的設(shè)備）和 location=journal-location （定義日志的位置）。
注意，這里一次僅可以為文件系統(tǒng)設(shè)置一個日志大小或設(shè)備選項(xiàng)：
- $ sudo tune2fs -J size=4MB /dev/sda10
***，同樣重要的是，可以去使用 -L 選項(xiàng)設(shè)置文件系統(tǒng)的卷標(biāo)，如下所示。
- $ sudo tune2fs -L "ROOT" /dev/sda10
調(diào)試 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統(tǒng)
debugfs 是一個簡單的、交互式的、基于 ext2/ext3/ext4 文件系統(tǒng)的命令行調(diào)試器。它允許你去交互式地修改文件系統(tǒng)參數(shù)。輸入 ? 查看子命令或請求。
- $ sudo debugfs /dev/sda10
缺省情況下，文件系統(tǒng)將以只讀模式打開，使用 -w 標(biāo)識去以讀寫模式打開它。使用 -c 選項(xiàng)以災(zāi)難（catastrophic）模式打開它。
示例輸出：
- debugfs 1.42.13 (17-May-2015)
- debugfs: ?
- Available debugfs requests:
- show_debugfs_params, params
- Show debugfs parameters
- open_filesys, open Open a filesystem
- close_filesys, close Close the filesystem
- freefrag, e2freefrag Report free space fragmentation
- feature, features Set/print superblock features
- dirty_filesys, dirty Mark the filesystem as dirty
- init_filesys Initialize a filesystem (DESTROYS DATA)
- show_super_stats, stats Show superblock statistics
- ncheck Do inode->name translation
- icheck Do block->inode translation
- change_root_directory, chroot
- ....
要展示未使用空間的碎片，使用 freefrag 請求，像這樣：
- debugfs: freefrag
示例輸出：
- Device: /dev/sda10
- Blocksize: 4096 bytes
- Total blocks: 86154752
- Free blocks: 22387732 (26.0%)
- Min. free extent: 4 KB
- Max. free extent: 2064256 KB
- Avg. free extent: 2664 KB
- Num. free extent: 33625
- HISTOGRAM OF FREE EXTENT SIZES:
- Extent Size Range : Free extents Free Blocks Percent
- 4K... 8K- : 4883 4883 0.02%
- 8K... 16K- : 4029 9357 0.04%
- 16K... 32K- : 3172 15824 0.07%
- 32K... 64K- : 2523 27916 0.12%
- 64K... 128K- : 2041 45142 0.20%
- 128K... 256K- : 2088 95442 0.43%
- 256K... 512K- : 2462 218526 0.98%
- 512K... 1024K- : 3175 571055 2.55%
- 1M... 2M- : 4551 1609188 7.19%
- 2M... 4M- : 2870 1942177 8.68%
- 4M... 8M- : 1065 1448374 6.47%
- 8M... 16M- : 364 891633 3.98%
- 16M... 32M- : 194 984448 4.40%
- 32M... 64M- : 86 873181 3.90%
- 64M... 128M- : 77 1733629 7.74%
- 128M... 256M- : 11 490445 2.19%
- 256M... 512M- : 10 889448 3.97%
- 512M... 1024M- : 2 343904 1.54%
- 1G... 2G- : 22 10217801 45.64%
- debugfs:
通過去簡單瀏覽它所提供的簡要描述，你可以試試更多的請求，比如，創(chuàng)建或刪除文件或目錄，改變當(dāng)前工作目錄等等。要退出 debugfs，使用 q。
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維護(hù)一個健康的文件系統(tǒng)可以提升你的 Linux 系統(tǒng)的整體性能。如果你有任何問題或更多的想法，可以使用下面的評論去分享。
