IBM AIX 5.3 系统管理 -- 文件系统

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一. 文件系统类型

在 AIX 5L Version 5.3 中，支持下列类型的文件系统：

1.1日志文件系统

之所以将这种类型文件系统称为日志文件系统是因为，这种系统使用日志技术来维护控制结构的完整性。每个日志文件系统必须位于不同的 JFS 逻辑卷。因此，该文件系统的大小为一个逻辑分区大小的倍数。

1.2 增强的日志文件系统

这是初始日志文件系统的增强版本。它使用基于区段的分配以支持更高的性能、更大的文件系统和更大的文件大小。每个增强的日志文件系统必须位于不同的 JFS2 逻辑卷。当使用缺省选项安装操作系统时，将创建 JFS2 文件系统。

1.3 网络文件系统

网络文件系统 (NFS) 是一种分布式文件系统，它允许用户访问位于远程计算机的文件和目录，可以像使用本地文件和目录那样使用这些远程文件和目录。

1.4 CD-ROM 文件系统

CD-ROM 文件系统 (CDRFS) 是一种文件系统类型，它允许您通过一般的文件系统接口来访问 CD-ROM 中的内容。

二. 文件系统结构

日志文件系统使用了各种数据结构，如超级块、分配组、索引节点，块、分段和设备日志。

2.1 超级块

超级块中包含关于文件系统的控制信息，如文件系统的整体大小（单位为 512 字节的块）、文件系统名称、文件系统日志设备、版本编号、索引节点的数目、空闲索引节点列表、空闲数据块列表、创建时间和日期，以及文件系统状态。所有这些数据都存储在文件系统的第一个逻辑块中。如果这些数据损坏，可能会使得该文件系统无法使用。所以，系统在逻辑块 31 中保存了超级块的另一个副本。

2.2 分配组

分配组由索引节点及其相应的数据块组成。分配组可以跨越多个相邻的磁盘块，并且提高 I/O 操作的速度。JFS 和 JFS2 文件系统都使用了分配组。对于 JFS 文件系统，可以在创建文件系统时指定分配组的大小。

2.3 索引节点

索引节点包含关于文件的控制信息，如类型、大小、拥有者、文件创建、修改或者最近访问的日期和时间。它还包含指向存储文件实际数据的数据块的指针。每个文件都具有对应的索引节点。

对于 JFS 文件系统，索引节点的最大数目（对应着文件的最大数目），由创建文件系统时所指定的每个索引节点拥有的字节数（number of bytes per inode，nbpi）值来确定。对于文件系统中的每个 nbpi 字节，都会创建一个索引节点。索引节点的总数是固定的。nbpi 值需要与分配组大小相关联。

JFS 将所有的文件系统限制为 16 MB (224) 个索引节点。

JFS2 文件系统动态地管理索引节点所需的空间，所以不存在任何 nbpi 参数。

2.4 数据块

数据块存储了文件的实际数据，或者指向其他数据块的指针。磁盘块大小的缺省值为 4 KB。

2.5 分段

逻辑块的分段可用于支持小于逻辑块标准大小 (4 KB) 的文件。这个规则仅适用于文件大小小于 32 KB 的最后一个逻辑块。

如果只有 JFS 文件系统，您可以选择使用压缩使得文件的所有逻辑块存储为相邻分段的序列。对文件系统进行压缩，将增加使用该文件系统时 CPU 的使用量和 I/O 活动。

如果需要支持大量较小的文件，这些特性是非常有价值的。在安装的时候，必须为文件系统指定分段的大小。不同的文件系统可以使用不同的分段大小。

三. 设备日志

日志文件系统的日志存储了关于文件系统元数据更改的事务信息。如果计算机崩溃，可以使用该数据来回滚未完成的操作。JFS 文件系统用于对 jfslog 类型的逻辑卷进行日志记录，而 JFS2 文件系统用于对 jfs2log 类型的逻辑卷进行日志记录。

不对数据块中的数据进行日志记录。日志设备用于确保文件系统的完整性，而不是数据的完整性。

在安装了操作系统之后，rootvg 卷组中所有的文件系统都使用逻辑卷 hd8 作为公共的日志。

您可以创建一个能够使用内联日志 (inline log) 的 JFS2 文件系统。这意味着，可以将日志数据写入到与该文件系统相同的逻辑卷，而不是写入到日志逻辑卷。

四. 文件系统的区别

下表显示了 JFS 和 JFS2 文件系统之间的一些区别。

功能	JFS	JFS2
体系结构上最大的文件系统大小	1 TB	4 PB
体系结构上最大的文件大小	64 GB	4 PB
索引节点的数目	在创建文件系统时确定	动态
索引节点大小	128 字节	512 字节
分段大小	512	512
块大小	4096	4096
目录组织	线性	B-树
压缩	是	否
创建时缺省的所有权	sys.sys	root.system
缺省文件模式的 SGID	SGID=on	SGID=off
配额	是	是

日志文件系统的区别

JFS 和 JFS2 文件系统可以共存于相同的系统中。

如果您需要将数据从 JFS 文件系统迁移到 JFS2 文件系统，那么您必须对 JFS 文件系统进行备份，然后将数据还原到 JFS2 文件系统。

五. 对文件系统进行碎片整理

分段和压缩的使用，以及大量文件的创建和删除，都可能降低连续的空闲磁盘空间的数量。defragfs 命令可用于提高或者报告文件系统中连续空间的状态。要对文件系统 /home 进行碎片整理，可以使用下面的命令：

defragfs /home

六. 显示关于索引节点的信息

可以使用 istat 命令来显示关于某个特定索引节点的信息.

# 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. 对文件系统问题进行故障排除

7.1 对超级块错误进行恢复

如果您在使用 fsck 或者 mount 命令时收到下面的错误之一，那么该问题可能是超级块遭到损坏：

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

使用下列命令的其中一个，通过将超级块备份还原到主超级块，从而解决这个问题：

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

在完成了还原过程之后，使用 fsck 命令检查文件系统的完整性。如果该操作无法解决这个问题，那么重新创建文件系统，并从备份还原数据。

7.2 无法卸载文件系统

如果文件系统中存在任何处于活动状态的引用，则不能卸载该文件系统。下面的情况可能导致一个已装入的文件系统中存在打开的引用：

（1）文件系统中存在打开的文件。在卸载文件系统之前，必须关闭这些文件。要确定指定的文件系统中所有包含打开引用的进程的进程 ID，最好的方法是使用 fuser 命令。可以使用 kill 命令终止包含打开引用的进程，然后就可以完成卸载工作了。

（2）如果文件系统仍然处于繁忙状态并且无法对其进行卸载，那么这可能是由于加载了内核扩展，但存在于源文件系统中。fuser 命令无法显示这些类型的引用，因为并没有涉及到任何用户进程。然而，genkex 命令将报告所有已加载的内核扩展。

（3）该文件系统中装入了其他文件系统。如果该文件系统中装入了任何其他文件系统，那么将在源文件系统中装入其他文件系统的装入点存在打开的引用。要卸载某个文件系统，需要卸载其中所装入的所有文件系统。

（4）用户正使用该文件系统中的目录作为其当前工作目录。对于使用某个目录作为其当前工作目录的进程，fuser 命令将在对应的进程 ID 后面追加字母“c”，而 -u 标志可以表示进程的拥有者。可以将其与 find 命令一同使用，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 文件系统没有剩余空间

文件系统没有剩余空间可能会产生各种各样的问题。例如，有些系统创建的文件系统，如 /、/usr、/var 和 /tmp，由某些系统命令所使用。如果这些文件系统中没有可用空间，那么可能会产生一些预料之外的结果。请始终确保在这些文件系统中存在足够的空闲空间。您可以使用诸如 df 或 du 之类的命令，监视您的文件系统的空间使用情况。

八. 创建一个文件系统

AIX 5L Version 5.3 中的每个文件系统都必须位于某个逻辑卷。

当您创建文件系统时，如果您没有指定一个以前创建的逻辑卷，那么系统将使用系统生成的名称创建一个逻辑卷，并使用缺省值作为该逻辑卷的特征。文件系统的大小非常接近逻辑分区大小的倍数。文件系统的大小不能超过逻辑卷的标准最大逻辑分区数。将向 /etc/filesystem 中添加一个包含该文件系统详细信息的节，并将新的数据写入到 ODM。

在示例中，我们说明了如何使用 crfs 命令，如下所示：

（1）lsvg -l testvg 说明 testvg 不包含任何 jfs、jfs2、jfslog 和 jfs2log 类型的逻辑卷。

（2）crfs -v jfs -g testvg -a size=10M -m /fs1 将在卷组 testvg 创建一个大小为 10 MB 的 jfs 文件系统，并且装入点为 /fs1。目前没有任何 jfs 逻辑卷，所以系统将创建一个，并指定其名称为 lv00。目前没有任何 jfs 日志设备，所以系统将创建一个，并指定其名称为 loglv00。

（3）crfs -v jfs2 -g testvg -a size=10M -p ro -m /fs2 将在卷组 testvg 中创建一个大小为 10 MB 的 jfs2 文件系统，其装入点为 /fs2，并且具有只读权限。目前没有任何 jfs2 逻辑卷，所以系统将创建一个，并指定其名称为 fslv00。目前没有任何 jfs2 日志设备，所以系统将创建一个，并指定其名称为 loglv01。

（4）lslv lv00 和 lslv fslv00 说明所创建的逻辑卷使用了它们缺省的特征。

（5）cat /etc/filesystems|grep -ip fs1 显示了 /etc/filesystems 中与 fs1 相对应的节。

示例：创建文件系统时不指定逻辑卷

# 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: 128 megabyte(s)

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: /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: 128 megabyte(s)

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

可以指定以前创建的逻辑卷的名称。逻辑卷类型必须与文件系统类型相匹配。文件系统的大小非常接近逻辑分区大小的倍数。将向 /etc/filesystem 中添加一个包含该文件系统详细信息的节，并对 ODM 进行更新。

在示例中，我们说明了如何使用 crfs 命令，如下所示：

（1）lsvg -l testvg 说明 jfs2 类型的 testlv 逻辑卷不与任何文件系统相关联，并且已经定义了一个 jfs2 日志设备。testlv 只有一个大小为 128 MB 的分区。

（2）crfs -v jfs2 -d /dev/testlv -a logname=loglv01 -m /test -a size=130M 将在现有的、名为 testlv 的逻辑卷创建一个 jfs2 文件系统，该文件系统使用 jfs2 日志设备 loglv01，并将 /test 作为装入点。因为我们为该文件系统指定的大小要大于逻辑卷本身的大小，所以将忽略 size 参数，并且该文件系统最终的大小将接近于逻辑卷的大小。

（3）cat /etc/filesystems|grep -ip test 显示了 /etc/filesystems 中与 test 相对应的节。

示例：在以前定义的逻辑卷中创建文件系统

# 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. 装入和卸载文件系统

装入（mount）指的是使得位于某个位置的用户能够使用文件系统、文件、目录、设备和特殊文件。这是使得一个文件系统可以访问的唯一方法。

必须在装入文件系统之前创建装入点。在将文件系统装入到某个目录时，所装入文件系统的 root 目录的权限将优先于装入点的权限。

在示例中，我们使用了 mount 命令，如下所示：

（1）mount /dev/fslv02 /testfs 尝试将 /test 装入到一个不存在的目录，这将产生一个错误。

（2）mount /dev/fslv02 /test 将文件系统装入到一个现有的目录。

（3）umount /testfs 尝试卸载一个并不存在的文件系统，这将产生一个错误。

（4）umount /test 将卸载 /test 文件系统。

示例：装入和卸载文件系统

# 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

如果您希望装入所有的文件系统，那么您可以使用下面的命令，以便一次性装入所有的文件系统：mount {-a|all}

十. 显示已装入的文件系统

您可以使用不带任何标志的 mount 命令，以显示关于当前所有已装入的文件系统的信息。

示例:使用 mount 命令显示已装入的文件系统

# 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 命令来显示文件系统的特征。这个命令将显示所有类型的文件系统的数据。

# 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