kb/filesystem

Файловая система Linux

Как Linux хранит данные на диске: inode и hard/symbolic links, права и setuid/setgid, ext4/xfs/btrfs, LVM и RAID, mount/fstab. Каждая статья, самодостаточное объяснение с командами и привязкой к интерактивным урокам в сэндбоксе.

20 статей в категории

§ статьи

bind-mountbind mount - монтирование каталога в другое местоbind mount - `mount --bind <src> <target>`. Делает каталог (или файл) видимым по второму пути. Не копия, не symlink - те же inode'ы через VFS. Базовый кирпич chroot'ов, контейнеров и systemd-sandbox.
block-devicesBlock devices - диски в LinuxBlock device - устройство которое читается/пишется блоками фиксированного размера (обычно 512B или 4K). Диски, SSD, NVMe - всё block devices в `/dev/`.
btrfsbtrfs - copy-on-write, subvolumes и снапшотыbtrfs - copy-on-write ФС с subvolume'ами, снапшотами за O(1), нативным RAID 0/1/10 и чексуммами данных. RAID 5/6 проблемен. COW-фрагментация бьёт БД и VM-image - выключай для них.
ext4ext4 - рабочая лошадь Linux-ФСext4 - дефолтная ФС большинства дистро: журналирование, extents, фиксированное число inode при mkfs. Главные тюны - data-mode, noatime, lazy init. Стабилен 15+ лет. Не масштабируется как XFS.
extended-attributesExtended attributes (xattr) - произвольные метаданные файлаxattr - key-value метаданные на inode помимо stat. 4 namespace: user (свободно), trusted (root), system (ACL), security (SELinux, capabilities). getfattr читает, setfattr пишет.
file-permissionsFile permissions: rwx и chmodКаждый файл имеет три набора прав - для владельца, группы и остальных. Каждый набор это три бита: read (r), write (w), execute (x). Меняем через `chmod`.
fhsFilesystem Hierarchy Standard (FHS)FHS - стандарт что лежит в каких корневых каталогах Linux: /etc - конфиги, /var - изменяемые данные, /usr - статика дистрибутива, /home - пользователи, /tmp - временное.
fsck-and-recoveryfsck и recovery - проверка и восстановление ФСfsck, проверка ФС на размонтированной файловой системе. e2fsck (ext), xfs_repair (XFS), btrfs check (btrfs). Journal replay при mount решает 90% проблем после crash'а.
hard-linkHard linkHard link - второе имя для того же [[inode]]. Оба имени равноправны: файл живёт пока есть хотя бы одно из них.
inodeInodeInode - это запись в файловой системе с метаданными и указателями на блоки данных файла. Имя файла лежит отдельно (в директории) и просто указывает на inode.
lvmLVM - Logical Volume ManagerLVM - слой между [[block-devices]] и ФС: объединяет диски в pool'ы и нарезает логические тома любого размера, которые можно расширять, снапшотить, мигрировать вживую.
mount-and-fstabmount и /etc/fstab - подключение ФС`mount` подключает блочное устройство или ФС к точке монтирования в дереве. `/etc/fstab` - список того что монтировать при загрузке.
posix-aclPOSIX ACL - расширенные права доступаPOSIX ACL расширяют классические rwx-права: можно дать доступ N пользователям/группам без перекраивания owner/group. setfacl пишет, getfacl читает. Default ACL на директории - наследуется детям.
raidRAID - software-raid через mdadmRAID объединяет несколько [[block-devices]] в один логический с избыточностью или скоростью. На Linux - `mdadm`. Hardware-RAID - отдельная история.
sparse-filesSparse-файлы - дыры и apparent sizeSparse-файл имеет "дыры" - блоки которые ФС не аллоцировала. При чтении возвращают нули, но не занимают места. ls показывает apparent size, du - реальное. Используются в qcow2, бэкапах, sparse loop.
setuid-setgid-stickySUID, SGID, sticky bit - спецбиты правТри спецбита поверх обычных rwx: **SUID** - запуск с правами владельца файла, **SGID** - с правами группы (или наследование группы на каталоге), **sticky** - удалить может только владелец файла (важно для `/tmp`).
symbolic-linkSymbolic linkSymlink - отдельный файл-«ярлык», который содержит путь к цели. В отличие от [[hard-link]], это разные [[inode]], symlink может указывать на что угодно (включая несуществующее).
tmpfs-overlayfstmpfs и overlayfs - RAM-disk и слоиtmpfs - ФС в RAM (с swap'ом). Дефолт для /run, /dev/shm, часто /tmp. overlayfs - lower + upper = merged: RO-база + RW-слой над ней. Основа Docker (overlay2), Live-ISO, immutable distro.
xfsXFS - extents и параллельный I/OXFS - дефолт RHEL 7+: allocation groups (параллельный I/O), extents-based allocation, online grow. **Нельзя уменьшить** - только grow. Идеален для big files, БД, parallel workload.
filesystemsФайловые системы: ext4, xfs, btrfs, zfsext4 - дефолт, надёжный. xfs - для больших файлов и parallel I/O. btrfs/zfs - снапшоты, чексуммы, RAID встроенный, но сложнее.

← вернуться ко всем категориям базы знаний