Linux中管理EXT2、 EXT3和EXT4文件系統健康狀況的4個工具
文件系統是一個在計算機上幫你去管理數據怎么去存儲和檢索的數據結構。文件系統也可以被視作是磁盤上的物理（或擴展）分區。如果它沒有很好地被維護或定期監視，它可能在長期運行中出現各種各樣的錯誤或損壞。
這里有幾個可能導致文件系統出問題的因素：系統崩潰、硬件或軟件故障、 有問題的驅動和程序、不正確的優化、大量的數據過載加上一些小故障。
這其中的任何一個問題都可以導致 Linux 不能順利地掛載（或卸載）一個文件系統，從而導致系統故障。
擴展閱讀：Linux 中判斷文件系統類型（Ext2, Ext3 或 Ext4）的 7 種方法
另外，受損的文件系統運行在你的系統上可能導致操作系統中的組件或用戶應用程序的運行時錯誤，它可能會進一步擴大到服務器數據的丟失。為避免文件系統錯誤或損壞，你需要去持續關注它的健康狀況。
在這篇文章中，我們將介紹監視或維護一個 ext2、ext3 和 ext4 文件系統健康狀況的工具。在這里描述的所有工具都需要 root 用戶權限，因此，需要使用 sudo 命令去運行它們。
怎么去查看 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統信息
dumpe2fs 是一個命令行工具，用于去轉儲 ext2/ext3/ext4 文件系統信息，這意味著它可以顯示設備上文件系統的超級塊和塊組信息。
在運行 dumpe2fs 之前，先去運行 df -hT 命令，確保知道文件系統的設備名。
- $ sudo dumpe2fs /dev/sda10
示例輸出：
- dumpe2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Filesystem volume name:
- Last mounted on: /
- Filesystem UUID: bb29dda3-bdaa-4b39-86cf-4a6dc9634a1b
- Filesystem magic number: 0xEF53
- Filesystem revision #: 1 (dynamic)
- Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
- Filesystem flags: signed_directory_hash
- Default mount options: user_xattr acl
- Filesystem state: clean
- Errors behavior: Continue
- Filesystem OS type: Linux
- Inode count: 21544960
- Block count: 86154752
- Reserved block count: 4307737
- Free blocks: 22387732
- Free inodes: 21026406
- First block: 0
- Block size: 4096
- Fragment size: 4096
- Reserved GDT blocks: 1003
- Blocks per group: 32768
- Fragments per group: 32768
- Inodes per group: 8192
- Inode blocks per group: 512
- Flex block group size: 16
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 10:25:19 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: -1
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 0 ()
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
- Journal features: journal_incompat_revoke
- Journal size: 128M
- Journal length: 32768
- Journal sequence: 0x00580f0c
- Journal start: 12055
你可以通過 -b 選項來顯示文件系統中的任何保留塊，比如壞塊（無輸出說明沒有壞塊）：
- $ sudo dumpe2fs -b
檢查 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統的錯誤
e2fsck 用于去檢查 ext2/ext3/ext4 文件系統的錯誤。fsck 可以檢查并且可選地 修復 Linux 文件系統；它實際上是底層 Linux 提供的一系列文件系統檢查器 （fsck.fstype，例如 fsck.ext3、fsck.sfx 等等） 的前端程序。
記住，在系統引導時，Linux 會為 /etc/fstab 配置文件中被標為“檢查”的分區自動運行 e2fsck/fsck。而在一個文件系統沒有被干凈地卸載時，一般也會運行它。
注意：不要在已掛載的文件系統上運行 e2fsck 或 fsck，在你運行這些工具之前，首先要去卸載分區，如下所示。
- $ sudo unmount /dev/sda10
- $ sudo fsck /dev/sda10
此外，可以使用 -V 開關去啟用詳細輸出，使用 -t 去指定文件系統類型，像這樣：
- $ sudo fsck -Vt ext4 /dev/sda10
調優 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統
我們前面提到過，導致文件系統損壞的其中一個因素就是不正確的調優。你可以使用 tune2fs 實用程序去改變 ext2/ext3/ext4 文件系統的可調優參數，像下面講的那樣。
去查看文件系統的超級塊，包括參數的當前值，使用 -l 選項，如下所示。
- $ sudo tune2fs -l /dev/sda10
示例輸出：
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Filesystem volume name:
- Last mounted on: /
- Filesystem UUID: bb29dda3-bdaa-4b39-86cf-4a6dc9634a1b
- Filesystem magic number: 0xEF53
- Filesystem revision #: 1 (dynamic)
- Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
- Filesystem flags: signed_directory_hash
- Default mount options: user_xattr acl
- Filesystem state: clean
- Errors behavior: Continue
- Filesystem OS type: Linux
- Inode count: 21544960
- Block count: 86154752
- Reserved block count: 4307737
- Free blocks: 22387732
- Free inodes: 21026406
- First block: 0
- Block size: 4096
- Fragment size: 4096
- Reserved GDT blocks: 1003
- Blocks per group: 32768
- Fragments per group: 32768
- Inodes per group: 8192
- Inode blocks per group: 512
- Flex block group size: 16
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 10:25:19 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: -1
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 0 ()
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
接下來，使用 -c 標識，你可以設置文件系統在掛載多少次后將進行 e2fsck 檢查。下面這個命令指示系統每掛載 4 次之后，去對 /dev/sda10 運行 e2fsck。
- $ sudo tune2fs -c 4 /dev/sda10
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Setting maximal mount count to 4
你也可以使用 -i 選項定義兩次文件系統檢查的時間間隔。下列的命令在兩次文件系統檢查之間設置了一個 2 天的時間間隔。
- $ sudo tune2fs -i 2d /dev/sda10
- tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
- Setting interval between checks to 172800 seconds
現在，如果你運行下面的命令，你可以看到對 /dev/sda10 已經設置了文件系統檢查的時間間隔。
- $ sudo tune2fs -l /dev/sda10
示例輸出：
- Filesystem created: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Last mount time: Mon Nov 6 10:25:28 2017
- Last write time: Mon Nov 6 13:49:50 2017
- Mount count: 432
- Maximum mount count: 4
- Last checked: Sun Jul 31 16:19:36 2016
- Check interval: 172800 (2 days)
- Next check after: Tue Aug 2 16:19:36 2016
- Lifetime writes: 2834 GB
- Reserved blocks uid: 0 (user root)
- Reserved blocks gid: 0 (group root)
- First inode: 11
- Inode size: 256
- Required extra isize: 28
- Desired extra isize: 28
- Journal inode: 8
- First orphan inode: 6947324
- Default directory hash: half_md4
- Directory Hash Seed: 9da5dafb-bded-494d-ba7f-5c0ff3d9b805
- Journal backup: inode blocks
要改變缺省的日志參數，可以使用 -J 選項。這個選項也有子選項： size=journal-size （設置日志的大小）、device=external-journal （指定日志存儲的設備）和 location=journal-location （定義日志的位置）。
注意，這里一次僅可以為文件系統設置一個日志大小或設備選項：
- $ sudo tune2fs -J size=4MB /dev/sda10
***，同樣重要的是，可以去使用 -L 選項設置文件系統的卷標，如下所示。
- $ sudo tune2fs -L "ROOT" /dev/sda10
調試 EXT2/EXT3/EXT4 文件系統
debugfs 是一個簡單的、交互式的、基于 ext2/ext3/ext4 文件系統的命令行調試器。它允許你去交互式地修改文件系統參數。輸入 ? 查看子命令或請求。
- $ sudo debugfs /dev/sda10
缺省情況下，文件系統將以只讀模式打開，使用 -w 標識去以讀寫模式打開它。使用 -c 選項以災難（catastrophic）模式打開它。
示例輸出：
- debugfs 1.42.13 (17-May-2015)
- debugfs: ?
- Available debugfs requests:
- show_debugfs_params, params
- Show debugfs parameters
- open_filesys, open Open a filesystem
- close_filesys, close Close the filesystem
- freefrag, e2freefrag Report free space fragmentation
- feature, features Set/print superblock features
- dirty_filesys, dirty Mark the filesystem as dirty
- init_filesys Initialize a filesystem (DESTROYS DATA)
- show_super_stats, stats Show superblock statistics
- ncheck Do inode->name translation
- icheck Do block->inode translation
- change_root_directory, chroot
- ....
要展示未使用空間的碎片，使用 freefrag 請求，像這樣：
- debugfs: freefrag
示例輸出：
- Device: /dev/sda10
- Blocksize: 4096 bytes
- Total blocks: 86154752
- Free blocks: 22387732 (26.0%)
- Min. free extent: 4 KB
- Max. free extent: 2064256 KB
- Avg. free extent: 2664 KB
- Num. free extent: 33625
- HISTOGRAM OF FREE EXTENT SIZES:
- Extent Size Range : Free extents Free Blocks Percent
- 4K... 8K- : 4883 4883 0.02%
- 8K... 16K- : 4029 9357 0.04%
- 16K... 32K- : 3172 15824 0.07%
- 32K... 64K- : 2523 27916 0.12%
- 64K... 128K- : 2041 45142 0.20%
- 128K... 256K- : 2088 95442 0.43%
- 256K... 512K- : 2462 218526 0.98%
- 512K... 1024K- : 3175 571055 2.55%
- 1M... 2M- : 4551 1609188 7.19%
- 2M... 4M- : 2870 1942177 8.68%
- 4M... 8M- : 1065 1448374 6.47%
- 8M... 16M- : 364 891633 3.98%
- 16M... 32M- : 194 984448 4.40%
- 32M... 64M- : 86 873181 3.90%
- 64M... 128M- : 77 1733629 7.74%
- 128M... 256M- : 11 490445 2.19%
- 256M... 512M- : 10 889448 3.97%
- 512M... 1024M- : 2 343904 1.54%
- 1G... 2G- : 22 10217801 45.64%
- debugfs:
通過去簡單瀏覽它所提供的簡要描述，你可以試試更多的請求，比如，創建或刪除文件或目錄，改變當前工作目錄等等。要退出 debugfs，使用 q。
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維護一個健康的文件系統可以提升你的 Linux 系統的整體性能。如果你有任何問題或更多的想法，可以使用下面的評論去分享。
