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话说XFS那些事儿

话说XFS那些事儿 云容灾备份安全治理
2018-09-27
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导读:XFS(Extents File System)是一种非常优秀的日志文件系统,它是SGI公司设计的,xfs是

XFS(Extents File System)是一种非常优秀的日志文件系统,它是SGI公司设计的,xfs是一个64位文件系统,最大支持8EB减1字节的单个文件系统,实际部署时取决于宿主操作系统的最大块限制. 从长远看,XFS 会逐步替换EXT4。

主要特性:

数据完全性

采用XFS文件系统,当意想不到的宕机发生后,首先,由于文件系统开启了日志功能,所以你磁盘上的文件不再会意外宕机而遭到破坏了。不论目前文件系统上存储的文件与数据有多少,文件系统都可以根据所记录的日志在很短的时间内迅速恢复磁盘文件内容。

传输特性

XFS文件系统采用优化算法,日志记录对整体文件操作影响非常小。XFS查询与分配存储空间非常快。xfs文件系统能连续提供快速的反应时间。笔者曾经对XFS、JFS、Ext3、ReiserFS文件系统进行过测试,XFS文件文件系统的性能表现相当出众。

可扩展性

XFS 是一个全64-bit的文件系统,它可以支持上百万T字节的存储空间。对特大文件及小尺寸文件的支持都表现出众,支持特大数量的目录。最大可支持的文件大小为263 = 9 x 1018 = 9 exabytes,最大文件系统尺寸为18 exabytes。

XFS使用高的表结构(B+树),保证了文件系统可以快速搜索与快速空间分配。XFS能够持续提供高速操作,文件系统的性能不受目录中目录及文件数量的限制。

传输带宽

XFS 能以接近裸设备I/O的性能存储数据。在单个文件系统的测试中,其吞吐量最高可达7GB每秒,对单个文件的读写操作,其吞吐量可达4GB每秒。

创建XFS文件系统

完成对核心的编译后,还应下载与之配套的XFSprogs工具软件包,也即mkfs.xfs工具。不然我们无法完成对分区的格式化:即无法将一个分区格式化成XFS文件系统的格式。要下载的软件包名称:xfsprogs-2.0.3。

将所下载的XFSProgs工具解压,安装,mkfs.xfs自动安装在/sbin目录下。

#tar –xvf xfsprogs-2.0.3.src.tar.gz
#cd xfsprogs-2.0.3src
#./configure
#make
#make install

使用mkfs.xfs格式化磁盘为xfs文件系统,方法如下:

# /sbin/mkfs.xfs /dev/sda6 #说明:将分区格式化为xfs文件系统,以下为显示内容:
meta-data=/dev/sda6 isize=256 agcount=8, agsize=128017 blks
data = bsize=4096 blocks=1024135, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks, unwritten=0
naming =version 2 bsize=4096
log =internal log bsize=4096 blocks=1200
realtime =none extsz=65536 blocks=0, rtextents=0

格式化磁盘时,如果mkfs.xfs提示你分区原本已被格式化为其它文件系统,可以使用参数 –f 强行格式化:

#/sbin/mkfs.xfs –f /dev/sda6

加载XFS文件系统

#mount –t xfs /dev/sda6 /xfs

##其中/xfs是主分区/下的一个目录。

最后,为了让系统启动后就自动加载,应该更改/etc/fstab,这样系统启动后就会自动加载xfs分区而不必每次都手工加载。

要说明的一点是目前的xfs由于受linux内存页限制,在x86版本中,只能实现文件系统的块尺寸为4K。另外,XFS文件系统可以不同的方式 mount,即允许文件系统以读方式加载,也允许以读写方式加载。这是因为xfs文件系统用作根文件系统时,为了安全要以只读方式加载。

文件系统的迁移

要使得系统中的其它分区使用XFS文件系统,还有一步是迁移文件系统。建议在迁移文件系统时,首先将磁盘上的数据、文件先备份,以免发生不可挽回的损失,在进行文件系统转换之间,最好能将整个系统进行完全备份。这一步有很多种方法,本文仅就笔者的迁移方法加以描述。各位可以按照自己习惯的方式去完成

如果你想得到一个纯的xfs系统(系统的所有文件系统均采用XFS文件系统)话,还得将根文件系统也格式化为xfs文件系统。这实际上是比较繁杂的一步。因为根文件系统不能被umount,所以,必须首先创建一个分区,其文件系统为ext2文件系统,然后将目前的根分区上的所有文件与目录,原原本本地复制到这一个分区,然后更改/etc/fstab文件,替换原来的根分区。

方法如下:

$ mkfs -t ext2 /dev/hda4
$ mkdir /mnt/temp
$ mount -t ext2 /dev/hda4 /mnt/temp
$ cd /
$ tar lcvf - .|(cd /mnt/temp; tar xpvf - )

以上操作是将根分区上的所有文件打包,复制到新建立的分区。当然,你也可以直接使用以下命令复制文件。

# cp –dpR / /mnt/temp

接着,将下次启动的根分区更改到/dev/hda4分区,更改/etc/fstab文件及/etc/lilo.conf ,然后,运行 lilo.

重新启动后,新的根分区就已经为/dev/hda4。

接下来,创建一个xfs文件系统的分区:

$ mkfs -t xfs /dev/hda2

加载此分区,采用两样的方法,将根分区的内容复制到此分区

$ mount -t xfs /dev/hda2 /mnt/temp

在根分区下,运行

$ cd /
$ tar lcvf - .|(cd /mnt/temp; tar xpvf - )

再次更改/etc/fstab、/etc/lilo.conf,用新建的xfs分区替换原来的ext2主分区。如下所示:

/dev/hda2 / xfs defaults 1 1

xfs相关常用命令
xfs_admin: 调整 xfs 文件系统的各种参数  
xfs_copy: 拷贝 xfs 文件系统的内容到一个或多个目标系统(并行方式)  
xfs_db: 调试或检测 xfs 文件系统(查看文件系统碎片等)  
xfs_check: 检测 xfs 文件系统的完整性  
xfs_bmap: 查看一个文件的块映射  
xfs_repair: 尝试修复受损的 xfs 文件系统  
xfs_fsr: 碎片整理  
xfs_quota: 管理 xfs 文件系统的磁盘配额  
xfs_metadump: 将 xfs 文件系统的元数据 (metadata) 拷贝到一个文件中  
xfs_mdrestore: 从一个文件中将元数据 (metadata) 恢复到 xfs 文件系统  
xfs_growfs: 调整一个 xfs 文件系统大小(只能扩展)  
xfs_freeze    暂停(-f)和恢复(-u)xfs 文件系统
xfs_logprint: 打印xfs文件系统的日志  
xfs_mkfile: 创建xfs文件系统  
xfs_info: 查询文件系统详细信息  
xfs_ncheck: generate pathnames from i-numbers for XFS  
xfs_rtcp: XFS实时拷贝命令   
xfs_io: 调试xfs I/O路径

EXT3,EXT4和XFS特色区别:

EXT3
(1)最多只能支持32TB的文件系统和2TB的文件,实际只能容纳2TB的文件系统和16GB的文件
(2)Ext3目前只支持32000个子目录
(3)Ext3文件系统使用32位空间记录块数量和i-节点数量
(4)当数据写入到Ext3文件系统中时,Ext3的数据块分配器每次只能分配一个4KB的块
EXT4
 EXT4是Linux系统下的日志文件系统,是EXT3文件系统的后继版本。
(1)Ext4的文件系统容量达到1EB,而文件容量则达到16TB
(2)理论上支持无限数量的子目录
(3)Ext4文件系统使用64位空间记录块数量和i-节点数量
(4)Ext4的多块分配器支持一次调用分配多个数据块
XFS
(1)根据所记录的日志在很短的时间内迅速恢复磁盘文件内容
(2)采用优化算法,日志记录对整体文件操作影响非常小
(3) 是一个全64-bit的文件系统,它可以支持上百万T字节的存储空间
(4)能以接近裸设备I/O的性能存储数据


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