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Linux文件系统概述

#### 文件系统的基本概念
操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统。

文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构，即在存储设备上组织文件的方法。

从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的 存取，安全控制，日志，压缩，加密等。
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#### 存储的基本单位(物理)
扇区——硬盘的最小存储单位(Sector)。一般每个扇区存储512字节(相当于0.5kb)。
磁盘的每一面被分为很多条磁道，即表面上的一些同心圆，越接近中心，圆就越小。
而每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分，叫做扇区。
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#### 文件存储单位(Linux下文件系统管理)
块——文件存取的最小单位。“块”的大小，最常见的是4kb,即连续八个sector组成一个block。

#### 文件的结构（索引式文件系统，Ext系列））
索引式文件系统会将文件的实际内容和属性分开存放：
- 文件的属性保存在 inode 中（i 节点）中，每个 inode 都有自己的编号。每个文件各占用一个 inode。不仅如此，inode 中还记录着文件数据所在 block 块的编号；
- 文件的实际内容保存在 block 中（数据块），类似衣柜的隔断，用来真正保存衣物。每个 block 都有属于自己的编号。当文件太大时，可能会占用多个 block 块。
- 另外，还有一个 super block（超级块）用于记录整个文件系统的整体信息，包括 inode 和 block 的总量、已经使用量和剩余量，以及文件系统的格式和相关信息等。
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#### 文件系统类型
-  Linux 常用文件系统
    - ext2：Red Hat Linux 7.2 版本以前的系统默认都是 Ext2 文件系统。于 1993 年发布，支持最大 16TB 的分区和最大 2TB 的文件。
    - ext3：是 Ext2 文件系统的升级版本，最大的区别就是带日志功能，以便在系统突然停止时提高文件系统的可靠性。支持最大 16TB 的分区和最大 2TB 的文件。
    - ext4：是 ext 文件系统的最新版。提供了很多新的特性，包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件 (16TB)、最大1EB的文件系统，以及速度的提升。
    - xfs：被业界称为最先进、最具有可升级性的文件系统技术，由 SGI 公司设计，目前最新的 CentOS 7 版本默认使用的就是此文件系统。
    - swap：用于交换分区的文件系统（类似于 Windows 中的虚拟内存)，当内存不够用时，使用交换分区暂时替代内存。一般大小为内存的 2 倍，但是不要超过 2GB。它是 Linux 的必需分区。
    - iso9660 光盘：光盘的标准文件系统。Linux 要想使用光盘，必须支持 iso9660 文件系统。
    - btrfs（Oracle）
    - reiserfs
- Windows 常用文件系统
    - FAT32
    - NTFS
    - exFAT
    - Unix：
    - FFS（fast）
    - UFS（unix）
    - JFS2
- 网络文件系统：
    - NFS
    - CIFS
- 集群文件系统：
    - GFS2
    - OCFS2（oracle）
- 分布式文件系统：
    - fastdfs
    - ceph
    - moosefs
    - mogilefs
    - glusterfs
    - Lustre

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