IBM AIX 5.3 系統管理 -- 檔案系統

一. 檔案系統類型

在 AIX 5L Version 5.3 中，支援下列類型的檔案系統：

1.1日志檔案系統

之是以将這種類型檔案系統稱為日志檔案系統是因為，這種系統使用日志技術來維護控制結構的完整性。每個日志檔案系統必須位于不同的 JFS 邏輯卷。是以，該檔案系統的大小為一個邏輯分區大小的倍數。

1.2 增強的日志檔案系統

這是初始日志檔案系統的增強版本。它使用基于區段的配置設定以支援更高的性能、更大的檔案系統和更大的檔案大小。每個增強的日志檔案系統必須位于不同的 JFS2 邏輯卷。當使用預設選項安裝作業系統時，将建立 JFS2 檔案系統。

1.3 網絡檔案系統

網絡檔案系統 (NFS) 是一種分布式檔案系統，它允許使用者通路位于遠端計算機的檔案和目錄，可以像使用本地檔案和目錄那樣使用這些遠端檔案和目錄。

1.4 CD-ROM 檔案系統

CD-ROM 檔案系統 (CDRFS) 是一種檔案系統類型，它允許您通過一般的檔案系統接口來通路 CD-ROM 中的内容。

二. 檔案系統結構

日志檔案系統使用了各種資料結構，如超級塊、配置設定組、索引節點，塊、分段和裝置日志。

2.1 超級塊

超級塊中包含關于檔案系統的控制資訊，如檔案系統的整體大小（機關為 512 位元組的塊）、檔案系統名稱、檔案系統日志裝置、版本編号、索引節點的數目、空閑索引節點清單、空閑資料塊清單、建立時間和日期，以及檔案系統狀态。所有這些資料都存儲在檔案系統的第一個邏輯塊中。如果這些資料損壞，可能會使得該檔案系統無法使用。是以，系統在邏輯塊 31 中儲存了超級塊的另一個副本。

2.2 配置設定組

配置設定組由索引節點及其相應的資料塊組成。配置設定組可以跨越多個相鄰的磁盤塊，并且提高 I/O 操作的速度。JFS 和 JFS2 檔案系統都使用了配置設定組。對于 JFS 檔案系統，可以在建立檔案系統時指定配置設定組的大小。

2.3 索引節點

索引節點包含關于檔案的控制資訊，如類型、大小、擁有者、檔案建立、修改或者最近通路的日期和時間。它還包含指向存儲檔案實際資料的資料塊的指針。每個檔案都具有對應的索引節點。

對于 JFS 檔案系統，索引節點的最大數目（對應着檔案的最大數目），由建立檔案系統時所指定的每個索引節點擁有的位元組數（number of bytes per inode，nbpi）值來确定。對于檔案系統中的每個 nbpi 位元組，都會建立一個索引節點。索引節點的總數是固定的。nbpi 值需要與配置設定組大小相關聯。

JFS 将所有的檔案系統限制為 16 MB (224) 個索引節點。

JFS2 檔案系統動态地管理索引節點所需的空間，是以不存在任何 nbpi 參數。

2.4 資料塊

資料塊存儲了檔案的實際資料，或者指向其他資料塊的指針。磁盤塊大小的預設值為 4 KB。

2.5 分段

邏輯塊的分段可用于支援小于邏輯塊标準大小 (4 KB) 的檔案。這個規則僅适用于檔案大小小于 32 KB 的最後一個邏輯塊。

如果隻有 JFS 檔案系統，您可以選擇使用壓縮使得檔案的所有邏輯塊存儲為相鄰分段的序列。對檔案系統進行壓縮，将增加使用該檔案系統時 CPU 的使用量和 I/O 活動。

如果需要支援大量較小的檔案，這些特性是非常有價值的。在安裝的時候，必須為檔案系統指定分段的大小。不同的檔案系統可以使用不同的分段大小。

三. 裝置日志

日志檔案系統的日志存儲了關于檔案系統中繼資料更改的事務資訊。如果計算機崩潰，可以使用該資料來復原未完成的操作。JFS 檔案系統用于對 jfslog 類型的邏輯卷進行日志記錄，而 JFS2 檔案系統用于對 jfs2log 類型的邏輯卷進行日志記錄。

不對資料塊中的資料進行日志記錄。日志裝置用于確定檔案系統的完整性，而不是資料的完整性。

在安裝了作業系統之後，rootvg 卷組中所有的檔案系統都使用邏輯卷 hd8 作為公共的日志。

您可以建立一個能夠使用内聯日志 (inline log) 的 JFS2 檔案系統。這意味着，可以将日志資料寫入到與該檔案系統相同的邏輯卷，而不是寫入到日志邏輯卷。

四. 檔案系統的差別

下表顯示了 JFS 和 JFS2 檔案系統之間的一些差別。

功能	JFS	JFS2
體系結構上最大的檔案系統大小	1 TB	4 PB
體系結構上最大的檔案大小	64 GB	4 PB
索引節點的數目	在建立檔案系統時确定	動态
索引節點大小	128 位元組	512 位元組
分段大小	512	512
塊大小	4096	4096
目錄組織	線性	B-樹
壓縮	是	否
建立時預設的所有權	sys.sys	root.system
預設檔案模式的 SGID	SGID=on	SGID=off
配額	是	是

日志檔案系統的差別

JFS 和 JFS2 檔案系統可以共存于相同的系統中。

如果您需要将資料從 JFS 檔案系統遷移到 JFS2 檔案系統，那麼您必須對 JFS 檔案系統進行備份，然後将資料還原到 JFS2 檔案系統。

五. 對檔案系統進行碎片整理

分段和壓縮的使用，以及大量檔案的建立和删除，都可能降低連續的空閑磁盤空間的數量。defragfs 指令可用于提高或者報告檔案系統中連續空間的狀态。要對檔案系統 /home 進行碎片整理，可以使用下面的指令：

defragfs /home

六. 顯示關于索引節點的資訊

可以使用 istat 指令來顯示關于某個特定索引節點的資訊.

# istat /etc/passwd

Inode 66 on device 10/4 File

Protection: rw-r--r--

Owner: 0(root) Group: 7(security)

Link count: 1 Length 644 bytes

Last updated: Thu Dec 1 18:14:12 CST 2005

Last modified: Thu Dec 1 18:14:12 CST 2005

Last accessed: Mon Dec 5 17:04:17 CST 2005

七. 對檔案系統問題進行故障排除

7.1 對超級塊錯誤進行恢複

如果您在使用 fsck 或者 mount 指令時收到下面的錯誤之一，那麼該問題可能是超級塊遭到損壞：

fsck: Not an AIX3 file system

fsck: Not an AIXV3 file system

fsck: Not an AIX4 file system

fsck: Not an AIXV4 file system

fsck: Not a recognized file system type

mount: invalid argument

使用下列指令的其中一個，通過将超級塊備份還原到主超級塊，進而解決這個問題：

dd count=1 bs=4k skip=31 seek=1 if=/dev/lv00 of=/dev/lv00

在完成了還原過程之後，使用 fsck 指令檢查檔案系統的完整性。如果該操作無法解決這個問題，那麼重新建立檔案系統，并從備份還原資料。

7.2 無法解除安裝檔案系統

如果檔案系統中存在任何處于活動狀态的引用，則不能解除安裝該檔案系統。下面的情況可能導緻一個已裝入的檔案系統中存在打開的引用：

（1）檔案系統中存在打開的檔案。在解除安裝檔案系統之前，必須關閉這些檔案。要确定指定的檔案系統中所有包含打開引用的程序的程序 ID，最好的方法是使用 fuser 指令。可以使用 kill 指令終止包含打開引用的程序，然後就可以完成解除安裝工作了。

（2）如果檔案系統仍然處于繁忙狀态并且無法對其進行解除安裝，那麼這可能是由于加載了核心擴充，但存在于源檔案系統中。fuser 指令無法顯示這些類型的引用，因為并沒有涉及到任何使用者程序。然而，genkex 指令将報告所有已加載的核心擴充。

（3）該檔案系統中裝入了其他檔案系統。如果該檔案系統中裝入了任何其他檔案系統，那麼将在源檔案系統中裝入其他檔案系統的裝入點存在打開的引用。要解除安裝某個檔案系統，需要解除安裝其中所裝入的所有檔案系統。

（4）使用者正使用該檔案系統中的目錄作為其目前工作目錄。對于使用某個目錄作為其目前工作目錄的程序，fuser 指令将在對應的程序 ID 後面追加字母“c”，而 -u 标志可以表示程序的擁有者。可以将其與 find 指令一同使用，如下面的示例所示：

# find /home -type d -exec fuser -u {} /;

/home:

/home/lost+found:

/home/guest:

/home/kenzie:3548c(kenzie)

7.3 檔案系統沒有剩餘空間

檔案系統沒有剩餘空間可能會産生各種各樣的問題。例如，有些系統建立的檔案系統，如 /、/usr、/var 和 /tmp，由某些系統指令所使用。如果這些檔案系統中沒有可用空間，那麼可能會産生一些預料之外的結果。請始終確定在這些檔案系統中存在足夠的空閑空間。您可以使用諸如 df 或 du 之類的指令，監視您的檔案系統的空間使用情況。

八. 建立一個檔案系統

AIX 5L Version 5.3 中的每個檔案系統都必須位于某個邏輯卷。

當您建立檔案系統時，如果您沒有指定一個以前建立的邏輯卷，那麼系統将使用系統生成的名稱建立一個邏輯卷，并使用預設值作為該邏輯卷的特征。檔案系統的大小非常接近邏輯分區大小的倍數。檔案系統的大小不能超過邏輯卷的标準最大邏輯分區數。将向 /etc/filesystem 中添加一個包含該檔案系統詳細資訊的節，并将新的資料寫入到 ODM。

在示例中，我們說明了如何使用 crfs 指令，如下所示：

（1）lsvg -l testvg 說明 testvg 不包含任何 jfs、jfs2、jfslog 和 jfs2log 類型的邏輯卷。

（2）crfs -v jfs -g testvg -a size=10M -m /fs1 将在卷組 testvg 建立一個大小為 10 MB 的 jfs 檔案系統，并且裝入點為 /fs1。目前沒有任何 jfs 邏輯卷，是以系統将建立一個，并指定其名稱為 lv00。目前沒有任何 jfs 日志裝置，是以系統将建立一個，并指定其名稱為 loglv00。

（3）crfs -v jfs2 -g testvg -a size=10M -p ro -m /fs2 将在卷組 testvg 中建立一個大小為 10 MB 的 jfs2 檔案系統，其裝入點為 /fs2，并且具有隻讀權限。目前沒有任何 jfs2 邏輯卷，是以系統将建立一個，并指定其名稱為 fslv00。目前沒有任何 jfs2 日志裝置，是以系統将建立一個，并指定其名稱為 loglv01。

（4）lslv lv00 和 lslv fslv00 說明所建立的邏輯卷使用了它們預設的特征。

（5）cat /etc/filesystems|grep -ip fs1 顯示了 /etc/filesystems 中與 fs1 相對應的節。

示例：建立檔案系統時不指定邏輯卷

# lsvg -l testvg

testvg:

LV NAME TYPE LPs PPs PVs LV STATE MOUNT POINT

# crfs -v jfs -g testvg -a size=10M -m /fs1

Based on the parameters chosen, the new /fs1 JFS file system

is limited to a maximum size of 134217728 (512 byte blocks)

New File System size is 262144

# crfs -v jfs2 -g testvg -a size=10M -p ro -m /fs2

File system created successfully.

130864 kilobytes total disk space.

New File System size is 262144

# lsvg -l testvg

testvg:

LV NAME TYPE LPs PPs PVs LV STATE MOUNT POINT

loglv00 jfslog 1 1 1 closed/syncd N/A

lv00 jfs 1 1 1 closed/syncd /fs1

loglv01 jfs2log 1 1 1 closed/syncd N/A

fslv00 jfs2 1 1 1 closed/syncd /fs2

# lslv lv00

LOGICAL VOLUME: lv00 VOLUME GROUP: testvg

LV IDENTIFIER: 00c478de00004c0000000107d96de510.2 PERMISSION: read/write

VG STATE: active/complete LV STATE: closed/syncd

TYPE: jfs WRITE VERIFY: off

MAX LPs: 512 PP SIZE:

COPIES: 1 SCHED POLICY: parallel

LPs: 1 PPs: 1

STALE PPs: 0 BB POLICY:

INTER-POLICY: minimum RELOCATABLE: yes

INTRA-POLICY: middle UPPER BOUND: 32

MOUNT POINT: /fs1 LABEL: /fs1

MIRROR WRITE CONSISTENCY: on/ACTIVE

EACH LP COPY ON A SEPARATE PV ?: yes

Serialize IO ?: NO

# lslv fslv00

LOGICAL VOLUME: fslv00 VOLUME GROUP: testvg

LV IDENTIFIER: 00c478de00004c0000000107d96de510.4 PERMISSION: read/write

VG STATE: active/complete LV STATE: closed/syncd

TYPE: jfs2 WRITE VERIFY: off

MAX LPs: 512 PP SIZE:

COPIES: 1 SCHED POLICY: parallel

LPs: 1 PPs: 1

STALE PPs: 0 BB POLICY: relocatable

INTER-POLICY: minimum RELOCATABLE: yes

INTRA-POLICY: middle UPPER BOUND: 32

MOUNT POINT: /fs2 LABEL: /fs2

MIRROR WRITE CONSISTENCY: on/ACTIVE

EACH LP COPY ON A SEPARATE PV ?: yes

Serialize IO ?: NO

# cat /etc/filesystems|grep -ip fs1

/fs1:

dev = /dev/lv00

vfs = jfs

log = /dev/loglv00

mount = false

account = false

可以指定以前建立的邏輯卷的名稱。邏輯卷類型必須與檔案系統類型相比對。檔案系統的大小非常接近邏輯分區大小的倍數。将向 /etc/filesystem 中添加一個包含該檔案系統詳細資訊的節，并對 ODM 進行更新。

在示例中，我們說明了如何使用 crfs 指令，如下所示：

（1）lsvg -l testvg 說明 jfs2 類型的 testlv 邏輯卷不與任何檔案系統相關聯，并且已經定義了一個 jfs2 日志裝置。testlv 隻有一個大小為 128 MB 的分區。

（2）crfs -v jfs2 -d /dev/testlv -a logname=loglv01 -m /test -a size=130M 将在現有的、名為 testlv 的邏輯卷建立一個 jfs2 檔案系統，該檔案系統使用 jfs2 日志裝置 loglv01，并将 /test 作為裝入點。因為我們為該檔案系統指定的大小要大于邏輯卷本身的大小，是以将忽略 size 參數，并且該檔案系統最終的大小将接近于邏輯卷的大小。

（3）cat /etc/filesystems|grep -ip test 顯示了 /etc/filesystems 中與 test 相對應的節。

示例：在以前定義的邏輯卷中建立檔案系統

# lsvg -l testvg

testvg:

LV NAME TYPE LPs PPs PVs LV STATE MOUNT POINT

loglv00 jfslog 1 1 1 closed/syncd N/A

lv00 jfs 1 1 1 closed/syncd /fs1

loglv01 jfs2log 1 1 1 closed/syncd N/A

fslv00 jfs2 1 1 1 closed/syncd /fs2

testlv jfs2 1 1 1 closed/syncd N/A

# crfs -v jfs2 -d /dev/testlv -a logname=loglv01 -m /test -a size=130M

crfs: Warning: device name given, size parameter ignored.

File system created successfully.

130864 kilobytes total disk space.

New File System size is 262144

# cat /etc/filesystems|grep -ip test

/test:

dev = /dev/testlv

vfs = jfs2

log = /dev/loglv01

mount = false

account = false

九. 裝入和解除安裝檔案系統

裝入（mount）指的是使得位于某個位置的使用者能夠使用檔案系統、檔案、目錄、裝置和特殊檔案。這是使得一個檔案系統可以通路的唯一方法。

必須在裝入檔案系統之前建立裝入點。在将檔案系統裝入到某個目錄時，所裝入檔案系統的 root 目錄的權限将優先于裝入點的權限。

在示例中，我們使用了 mount 指令，如下所示：

（1）mount /dev/fslv02 /testfs 嘗試将 /test 裝入到一個不存在的目錄，這将産生一個錯誤。

（2）mount /dev/fslv02 /test 将檔案系統裝入到一個現有的目錄。

（3）umount /testfs 嘗試解除安裝一個并不存在的檔案系統，這将産生一個錯誤。

（4）umount /test 将解除安裝 /test 檔案系統。

示例：裝入和解除安裝檔案系統

# mount /dev/fslv02 /testfs

mount: 0506-324 Cannot mount /dev/fslv02 on /testfs: A file or directory in the path name does not exist.

# umount /dev/fslv02 /test

umount: 0506-347 Cannot find anything to unmount.

# mount /dev/fslv02 /test

# umount /testf

umount: 0506-347 Cannot find anything to unmount.

# umount /test

如果您希望裝入所有的檔案系統，那麼您可以使用下面的指令，以便一次性裝入所有的檔案系統：mount {-a|all}

十. 顯示已裝入的檔案系統

您可以使用不帶任何标志的 mount 指令，以顯示關于目前所有已裝入的檔案系統的資訊。

示例:使用 mount 指令顯示已裝入的檔案系統

# mount

node mounted mounted over vfs date options

-------- --------------- --------------- ------ ------------ ---------------

/dev/hd4 / jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/dev/hd2 /usr jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/dev/hd9var /var jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/dev/hd3 /tmp jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/dev/hd1 /home jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/proc /proc procfs Nov 27 12:36 rw

/dev/hd10opt /opt jfs2 Nov 27 12:36 rw,log=/dev/hd8

/dev/testlv /test jfs2 Nov 28 19:54 rw,log=/dev/loglv01

您可以使用 lsfs 指令來顯示檔案系統的特征。這個指令将顯示所有類型的檔案系統的資料。

# lsfs -a

Name Nodename Mount Pt VFS Size Options Auto Accounting

/dev/hd4 -- / jfs2 262144 -- yes no

/dev/hd1 -- /home jfs2 262144 -- yes no

/dev/hd2 -- /usr jfs2 2359296 -- yes no

/dev/hd9var -- /var jfs2 262144 -- yes no

/dev/hd3 -- /tmp jfs2 262144 -- yes no

/proc -- /proc procfs -- -- yes no

/dev/hd10opt -- /opt jfs2 262144 -- yes no

/dev/lv00 -- /fs1 jfs 262144 -- no no

/dev/fslv00 -- /fs2 jfs2 262144 ro no no

# lsfs -q

Name Nodename Mount Pt VFS Size Options Auto Accounting

/dev/hd4 -- / jfs2 262144 -- yes no