A Linux fájlrendszer egy lemezmeghajtón vagy partíción lévő fájlok strukturált gyűjteménye. A partíció a memória egy szegmense, és bizonyos adatokat tartalmaz. A mi gépünkben a memória különböző partíciói lehetnek. Általában minden partíció tartalmaz egy fájlrendszert.

Az általános célú számítógépes rendszernek szisztematikusan kell tárolnia az adatokat, hogy rövidebb idő alatt könnyen hozzáférhessünk a fájlokhoz. Az adatokat merevlemezen (HDD) vagy azzal egyenértékű tárolótípuson tárolja. A fájlrendszer karbantartásának az alábbi okai lehetnek:

• A számítógép elsősorban a RAM tárolóba menti az adatokat; elveszítheti az adatokat, ha kikapcsolják. Van azonban nem felejtő RAM (Flash RAM és SSD), amely az áramkimaradás után is karbantartja az adatokat.
• Az adattárolás előnyben részesítendő a merevlemezeken a normál RAM-mal szemben, mivel a RAM többe kerül, mint a lemezterület. A merevlemezek költségei fokozatosan csökkennek a RAM-hoz képest.

A Linux fájlrendszer a következő részeket tartalmazza:

• A gyökérkönyvtár (/)
• Egy adott adattárolási formátum (EXT3, EXT4, BTRFS, XFS és így tovább)
• Egy adott fájlrendszerrel rendelkező partíció vagy logikai kötet.

Mi az a Linux fájlrendszer?

A Linux fájlrendszer általában egy beépített réteg a Linux operációs rendszer tároló adatkezelésének kezelésére szolgál. Segít a fájl elrendezésében a lemeztárolón. Kezeli a fájl nevét, méretét, létrehozásának dátumát és még sok más információt a fájlról.

Ha a fájlrendszerünkben nem támogatott fájlformátum van, letölthetünk szoftvert a kezeléséhez.

Linux fájlrendszer felépítése

A Linux fájlrendszer hierarchikus fájlstruktúrával rendelkezik, mivel tartalmaz egy gyökérkönyvtárat és annak alkönyvtárait. Az összes többi könyvtár a gyökérkönyvtárból érhető el. Egy partíció általában csak egy fájlrendszerrel rendelkezik, de lehet, hogy egynél több fájlrendszerrel is rendelkezik.

A fájlrendszert úgy tervezték meg, hogy képes legyen kezelni és helyet biztosítani a nem felejtő tárolási adatoknak. Minden fájlrendszernek szüksége volt egy névtérre, amely egy elnevezési és szervezési módszer. A névtér határozza meg az elnevezési folyamatot, a fájlnév hosszát vagy a fájlnévben használható karakterek egy részét. Meghatározza a memóriaszegmensen lévő fájlok logikai szerkezetét is, például a könyvtárak használatát az adott fájlok rendezésére. A névtér leírása után az adott fájlhoz meg kell határozni a metaadatleírást.

Az adatszerkezetnek támogatnia kell egy hierarchikus címtárszerkezetet; ez a struktúra egy adott blokkhoz rendelkezésre álló és felhasznált lemezterület leírására szolgál. Ezenkívül tartalmazza a fájlokkal kapcsolatos egyéb részleteket is, például a fájl mérete, a létrehozás dátuma és ideje, a frissítés és az utolsó módosítás.

Ezenkívül speciális információkat tárol a lemez szakaszairól, például partíciókról és kötetekről.

A speciális adatok és az általuk képviselt struktúrák a meghajtón tárolt fájlrendszerre vonatkozó információkat tartalmazzák; különálló és független a fájlrendszer metaadataitól.

A Linux fájlrendszer két részből álló fájlrendszer szoftver implementációs architektúrát tartalmaz. Vegye figyelembe az alábbi képet:

A fájlrendszernek API-ra (Application Programming Interfész) van szüksége a függvényhívások eléréséhez, hogy interakcióba lépjen a fájlrendszer-összetevőkkel, például fájlokkal és könyvtárakkal. Az API megkönnyíti az olyan feladatokat, mint a fájlok létrehozása, törlése és másolása. Lehetővé teszi egy olyan algoritmust, amely meghatározza a fájlok elrendezését a fájlrendszeren.

Az adott fájlrendszer első két része együtt az a Linux virtuális fájlrendszer . Egyetlen parancskészletet biztosít a kernelnek és a fejlesztőknek a fájlrendszer eléréséhez. Ehhez a virtuális fájlrendszerhez az adott rendszer-illesztőprogramra van szükség, hogy interfészt adjon a fájlrendszernek.

Címtárszerkezet

A könyvtárak segítenek a fájlok tárolásában, és amikor szükségünk van rájuk, megtaláljuk őket. A könyvtárakat mappáknak is nevezik, mivel azokat olyan mappáknak tekinthetjük, amelyekben a fájlok fizikai asztali analógia formájában vannak. Linuxban és számos más operációs rendszerben a könyvtárak faszerű hierarchiába rendezhetők.

A Linux könyvtárszerkezete jól dokumentált és a Linux FHS-ben (Filesystem Hierarchy Standard) definiált. Az ezekre a könyvtárakra való hivatkozás a „/” perjellel összekapcsolt könyvtár egymás utáni mélyebb nevével érhető el, például /var/spool/mail és /var/log. Ezeket utaknak nevezzük.

Az alábbi táblázat egy nagyon rövid szabványos, definiált és jól ismert legfelső szintű Linux könyvtárlistát és azok céljait ad:

/ (gyökér fájlrendszer):Ez a legfelső szintű fájlrendszer könyvtár. Tartalmaznia kell minden olyan fájlt, amely a Linux rendszer indításához szükséges egy másik fájlrendszer csatlakoztatása előtt. Minden más fájlrendszer egy jól definiált és szabványos csatolási pontra van felcsatolva, a rendszerindítás utáni gyökér fájlrendszer-könyvtárak miatt./csomagtartó:Tartalmazza a statikus kernel- és rendszerbetöltő konfigurációt, valamint a Linux számítógép indításához szükséges végrehajtható fájlokat./kuka:Ez a könyvtár felhasználói futtatható fájlokat tartalmaz./dev:Tartalmazza a rendszerhez csatlakoztatott összes hardvereszköz eszközfájlját. Ezek nem eszköz-illesztőprogramok; ehelyett olyan fájlok, amelyek a rendszer összes eszközét jelzik, és hozzáférést biztosítanak ezekhez az eszközökhöz./stb:Tartalmazza a helyi rendszer konfigurációs fájljait a gazdagéphez./lib:Megosztott könyvtári fájlokat tartalmaz, amelyek a rendszer indításához szükségesek./itthon:A saját könyvtár tárolója elérhető a felhasználói fájlok számára. Minden felhasználónak van egy alkönyvtára a /home-ban./mnt:Ez egy ideiglenes csatolási pont az alapvető fájlrendszerekhez, amely akkor használható, amikor a rendszergazda dolgozik vagy javít egy fájlrendszert./média:Egy hely külső cserélhető adathordozók, például USB pendrive-ok felszerelésére, amelyek csatlakoztatva lehetnek a gazdagéphez./dönt:Opcionális fájlokat tartalmaz, például a gyártó által biztosított alkalmazásokat, amelyeket ide kell helyezni./gyökér:Ez a root felhasználó saját könyvtára. Ne feledje, hogy ez nem a '/' (gyökér) fájlrendszer./tmp:Ez egy ideiglenes könyvtár, amelyet az operációs rendszer és számos ideiglenes fájlok tárolására szolgáló program használ. Ezenkívül a felhasználók ideiglenesen fájlokat tárolhatnak itt. Ne feledje, hogy a fájlok előzetes értesítés nélkül bármikor eltávolíthatók ebben a könyvtárban./sbin:Ezek a rendszer bináris fájlok. Ezek a rendszeradminisztrációhoz használt végrehajtható fájlok./usr:Ezek csak olvasható és megosztható fájlok, beleértve a végrehajtható könyvtárakat és binárisokat, a man fájlokat és számos dokumentációtípust./volt:Itt a változó adatfájlok mentésre kerülnek. Tartalmazhat például MySQL-t, naplófájlokat, egyéb adatbázisfájlokat, e-mail postafiókokat, webszerver adatfájlokat és még sok mást.

Linux fájlrendszer jellemzői

Linuxban a fájlrendszer fastruktúrát hoz létre. Az összes fájl egy fa és ágai szerint van elrendezve. A legfelső könyvtár az gyökérkönyvtár . A Linux összes többi könyvtára elérhető a gyökérkönyvtárból.

A Linux fájlrendszer néhány főbb jellemzője a következő:

Útvonalak megadása:A Linux nem használja a fordított perjelet () az összetevők elválasztására; alternatívaként a perjelet (/) használja. Például a Windowshoz hasonlóan az adatok a C:My DocumentsWork mappában tárolhatók, míg Linuxban a /home/Saját dokumentum/Munka mappában.Partíció, könyvtárak és meghajtók:A Linux nem használ meghajtóbetűjeleket a meghajtó rendszerezésére, ahogyan a Windows teszi. Linux alatt nem tudjuk megmondani, hogy partíciót, hálózati eszközt vagy „közönséges” könyvtárat és meghajtót címezünk.Kis- és nagybetűk érzékenysége:A Linux fájlrendszer megkülönbözteti a kis- és nagybetűket. Különbséget tesz a kis- és nagybetűs fájlnevek között. Például van különbség a test.txt és a Test.txt között Linuxban. Ez a szabály a könyvtárakra és a Linux-parancsokra is vonatkozik.Fájlkiterjesztések:Linuxban egy fájl kiterjesztése „.txt” lehet, de nem szükséges, hogy a fájlnak legyen kiterjesztése. A Shell használata során problémákat okoz a kezdőknek a fájlok és könyvtárak megkülönböztetésében. Ha a grafikus fájlkezelőt használjuk, az a fájlokat és mappákat szimbolizálja.Rejtett fájlok:A Linux megkülönbözteti a szabványos fájlokat és a rejtett fájlokat, többnyire a konfigurációs fájlok rejtve vannak a Linux operációs rendszerben. Általában nem kell hozzáférnünk vagy olvasnunk a rejtett fájlokat. A Linux rejtett fájljait egy pont (.) jelöli a fájlnév előtt (pl. .ignore). A fájlok eléréséhez módosítanunk kell a nézetet a fájlkezelőben, vagy egy adott parancsot kell használnunk a shellben.

A Linux fájlrendszer típusai

Amikor telepítjük a Linux operációs rendszert, a Linux számos fájlrendszert kínál, mint pl Ext, Ext2, Ext3, Ext4, JFS, ReiserFS, XFS, btrfs, és csere .

Nézzük meg részletesen az egyes fájlrendszereket:

eltolási magasság

1. Ext, Ext2, Ext3 és Ext4 fájlrendszer

Az Ext fájlrendszer jelentése Kibővített fájlrendszer . Elsősorban arra fejlesztették ki MINIX OS . Az Ext fájlrendszer egy régebbi verzió, és bizonyos korlátozások miatt már nem használják.

Ext2 az első Linux fájlrendszer, amely lehetővé teszi két terabájt adat kezelését. Az Ext3 fejlesztése az Ext2-n keresztül történik; ez az Ext2 frissített verziója, és visszafelé kompatibilis. Az Ext3 fő hátránya, hogy nem támogatja a kiszolgálókat, mivel ez a fájlrendszer nem támogatja a fájl-helyreállítást és a lemez pillanatfelvételét.

Ext4 a fájlrendszer a gyorsabb fájlrendszer az összes Ext fájlrendszer közül. Nagyon kompatibilis az SSD (szilárdtest-meghajtó) lemezekkel, és ez az alapértelmezett fájlrendszer a Linux disztribúcióban.

2. JFS fájlrendszer

A JFS a rövidítése Naplózott fájlrendszer , és azt fejlesztette ki IBM AIX Unix rendszerhez . Ez az Ext fájlrendszer alternatívája. Ext4 helyett is használható, ahol kevés erőforrás mellett stabilitásra van szükség. Ez egy praktikus fájlrendszer, ha a CPU teljesítménye korlátozott.

3. ReiserFS fájlrendszer

A ReiserFS az Ext3 fájlrendszer alternatívája. Jobb teljesítményt és fejlett funkciókat kínál. Korábban a ReiserFS-t használták alapértelmezett fájlrendszerként a SUSE Linuxban, de később módosult néhány házirend, így a SUSE visszatért az Ext3-hoz. Ez a fájlrendszer dinamikusan támogatja a fájlkiterjesztést, de van néhány hátránya a teljesítményben.

4. XFS fájlrendszer

Az XFS fájlrendszert nagy sebességű JFS-nek tekintették, amelyet párhuzamos I/O feldolgozásra fejlesztettek ki. A NASA továbbra is ezt a fájlrendszert használja nagy tárhelyű szerverével (300+ terabyte szerver).

5. Btrfs fájlrendszer

A Btrfs a B fa fájlrendszer . Hibatűréshez, javítási rendszerekhez, szórakoztató adminisztrációhoz, kiterjedt tárolási konfigurációhoz és egyebekhez használják. Nem megfelelő a termelési rendszerhez.

6. Fájlrendszer cseréje

A swap fájlrendszer a memória lapozására szolgál Linux operációs rendszerben a rendszer hibernált állapotában. Egy olyan rendszernek, amely soha nem megy hibernált állapotba, a RAM méretével megegyező swap területtel kell rendelkeznie.

Mi a csatlakoztatás a Linux fájlrendszerben?

Linuxban a 'felszállni' A fájlrendszer kifejezés a számítástechnika azon kezdeti napjaira utal, amikor egy cserélhető lemezt vagy szalagos csomagot fizikailag fel kell szerelni egy megfelelő meghajtóeszközre. A lemezcsomagon a fájlrendszert logikusan az operációs rendszer illeszti be, hogy a tartalom elérhetővé váljon az alkalmazásprogramok, az operációs rendszer és a felhasználók számára, miután fizikailag a meghajtón található.

Egyszerűen a beillesztési pont egy könyvtár, amely a fájlrendszer összetevőjeként készült. Például a saját fájlrendszer a /home könyvtárba kerül. A fájlrendszereket sok nem gyökér fájlrendszer csatlakoztatási pontjára lehet helyezni, de ez kevésbé gyakori.

• A Linux gyökér fájlrendszere a / könyvtárba (gyökérkönyvtár) van felcsatolva, nagyon korán a rendszerindítási sorrendben.
• A Linux indítóprogramjai később számos fájlrendszert csatolnak, akár rc-n keresztül SystemV-n, akár systemd-en keresztül az új Linux-verziókban.
• Az indítás során a fájlrendszer beépítését a konfigurációs fájl kezeli, azaz /etc/fstab .
• Egy egyszerű módja annak, hogy megértsük, hogy az fstab a rövidítése 'fájlrendszer tábla' , és ez egy felcsatolandó fájlrendszer lista, a hozzájuk tartozó opciók és a kijelölt csatolási pontok, amelyekre adott fájlrendszerekhez szükség lehet.

A fájlrendszerek a mount parancs segítségével felcsatolhatók egy elérhető csatolási pontra/könyvtárra. Más szóval, a beillesztési pontként használt könyvtárak nem tartalmazhatnak más fájlokat, és üresnek kell lenniük. A Linux nem fogja elkerülni, hogy a felhasználók felcsatolják a fájlrendszert egy olyan fájlrendszerre, amely már elérhető, vagy olyan könyvtárba, amely fájlokat tartalmaz. A tényleges tartalom le lesz fedve, és csak a frissen csatolt fájlrendszer tartalma lesz látható, ha bármilyen fájlrendszert felcsatolunk bármely meglévő fájlrendszerre vagy könyvtárra.