文件系统 (XFS/EXT4)

XFS 和 EXT4 是企业 Linux 中最常用的两种文件系统。RHEL/CentOS 系列默认使用 XFS，而 EXT4 在 Debian/Ubuntu 系列中更为常见。了解它们的差异以及各自的管理工具，对于系统管理员至关重要。

XFS 与 EXT4 对比

特性	XFS	EXT4
默认使用	RHEL 7+ / CentOS 7+	Debian / Ubuntu
最大文件系统容量	8 EB	1 EB
最大单文件大小	8 EB	16 TB
在线扩展	支持（仅增大）	支持（仅增大）
在线缩小	不支持	不支持在线缩小，但支持离线缩小
日志类型	元数据日志	元数据日志（默认 `data=ordered`，只记元数据；要数据日志需显式 `data=journal`）
碎片整理	`xfs_fsr`	`e4defrag`
修复工具	`xfs_repair`	`e2fsck`
适用场景	大文件、高并发 I/O	通用场景、小文件较多
删除文件性能	极佳	良好

创建文件系统

创建 XFS 文件系统

基本创建：

sudo mkfs.xfs /dev/sdb1

指定标签和块大小：

sudo mkfs.xfs -L appdata -b size=4096 /dev/sdb1

强制重新格式化（覆盖已有文件系统）：

sudo mkfs.xfs -f /dev/sdb1

常用 mkfs.xfs 参数：

参数	说明
`-f`	强制格式化
`-L label`	设置文件系统标签
`-b size=N`	设置块大小（默认 4096）
`-i size=N`	设置 inode 大小
`-d agcount=N`	设置分配组数量

创建 EXT4 文件系统

基本创建：

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

指定标签、块大小和 inode 比例：

sudo mkfs.ext4 -L appdata -b 4096 -i 8192 /dev/sdb1

常用 mkfs.ext4 参数：

参数	说明
`-L label`	设置文件系统标签
`-b blocksize`	设置块大小
`-i bytes-per-inode`	每多少字节分配一个 inode
`-N number`	指定 inode 总数
`-m percentage`	预留给 root 的空间百分比（默认 5%）
`-O feature`	启用指定特性

XFS 管理工具

xfs_info - 查看 XFS 文件系统信息

sudo xfs_info /dev/sdb1

或通过挂载点查看：

sudo xfs_info /app

输出示例：

meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=3276800 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=1 inobtcount=1
data     =                       bsize=4096   blocks=13107200, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=6400, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

关键字段说明：

bsize：块大小
blocks：总块数
agcount：分配组数量
isize：inode 大小

xfs_repair - 修复 XFS 文件系统

基本修复流程：

卸载文件系统：
Terminal window
```
sudo umount /app
```
先检查日志是否可以回放：
Terminal window
```
sudo xfs_repair -n /dev/sdb1
```
-n 参数为只检查不修复模式。
执行修复：
Terminal window
```
sudo xfs_repair /dev/sdb1
```
如果日志损坏导致无法修复，清除日志后重试：
Terminal window
```
sudo xfs_repair -L /dev/sdb1
```
-L 会丢弃日志中未提交的事务，可能导致少量数据丢失，仅在必要时使用。
重新挂载：
Terminal window
```
sudo mount /dev/sdb1 /app
```

xfs_growfs - 在线扩展 XFS

当逻辑卷或分区扩大后，需要扩展 XFS 文件系统以利用新空间：

# 扩展到挂载点所在设备的全部可用空间
sudo xfs_growfs /app

也可以指定新的块数量：

sudo xfs_growfs -D 26214400 /app

其他 XFS 工具

# 碎片整理
sudo xfs_fsr /app

# 备份 XFS 文件系统
sudo xfsdump -l 0 -f /backup/app.dump /app

# 恢复 XFS 文件系统
sudo xfsrestore -f /backup/app.dump /app

# 冻结文件系统（用于一致性快照）
sudo xfs_freeze -f /app
# 解冻
sudo xfs_freeze -u /app

EXT4 管理工具

tune2fs - 查看和调整 EXT4 参数

查看文件系统详细信息：

sudo tune2fs -l /dev/sdb1

常用调整操作：

# 修改文件系统标签
sudo tune2fs -L newlabel /dev/sdb1

# 调整预留空间百分比（从默认 5% 改为 1%）
sudo tune2fs -m 1 /dev/sdb1

# 设置最大挂载次数后强制检查（0 表示禁用）
sudo tune2fs -c 0 /dev/sdb1

# 设置检查间隔时间（0 表示禁用时间检查）
sudo tune2fs -i 0 /dev/sdb1

# 启用文件系统特性
sudo tune2fs -O has_journal /dev/sdb1

# 查看 UUID
sudo tune2fs -l /dev/sdb1 | grep UUID

e2fsck - 检查和修复 EXT4

卸载文件系统：
Terminal window
```
sudo umount /data
```
检查文件系统（不修复）：
Terminal window
```
sudo e2fsck -n /dev/sdb1
```
自动修复所有问题：
Terminal window
```
sudo e2fsck -y /dev/sdb1
```
强制检查（即使文件系统标记为干净）：
Terminal window
```
sudo e2fsck -f /dev/sdb1
```
重新挂载：
Terminal window
```
sudo mount /dev/sdb1 /data
```

常用 e2fsck 参数：

参数	说明
`-n`	只检查，不修复
`-y`	对所有问题自动回答 yes
`-f`	强制检查
`-p`	自动修复安全的问题
`-v`	详细输出

resize2fs - 调整 EXT4 文件系统大小

扩展 EXT4 文件系统

在线扩展（文件系统已挂载时）：

# 先扩展逻辑卷或分区
sudo lvextend -L +20G /dev/vg_data/lv_data

# 再扩展文件系统到设备的全部大小
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data

扩展到指定大小：

sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data 80G

缩小 EXT4 文件系统

卸载文件系统：
Terminal window
```
sudo umount /data
```
强制检查文件系统：
Terminal window
```
sudo e2fsck -f /dev/vg_data/lv_data
```
缩小文件系统：
Terminal window
```
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data 30G
```
缩小逻辑卷（必须与文件系统大小匹配或略大）：
Terminal window
```
sudo lvreduce -L 30G /dev/vg_data/lv_data
```

重新挂载并验证：

sudo mount /dev/vg_data/lv_data /data
df -hT /data

实用技巧

查看文件系统类型

# 方法一：lsblk
lsblk -f

# 方法二：blkid
sudo blkid /dev/sdb1

# 方法三：df（已挂载的文件系统）
df -T /app

# 方法四：file 命令
sudo file -sL /dev/sdb1

查看文件系统使用情况

# 查看所有挂载点的使用情况
df -hT

# 查看 inode 使用情况
df -i

# 查看指定目录的磁盘占用
du -sh /app/*

修改文件系统标签

# XFS
sudo xfs_admin -L newlabel /dev/sdb1

# EXT4
sudo tune2fs -L newlabel /dev/sdb1

修改文件系统 UUID

# XFS（需卸载）
sudo xfs_admin -U generate /dev/sdb1

# EXT4
sudo tune2fs -U random /dev/sdb1

完整实战：创建并管理双文件系统

以下示例在两个分区上分别创建 XFS 和 EXT4 文件系统，并进行基本的管理操作。

创建两个分区（假设 /dev/sdb 已分好区）：

lsblk /dev/sdb
# sdb1 - 50G（用于 XFS）
# sdb2 - 50G（用于 EXT4）

创建文件系统：

sudo mkfs.xfs -L xfs_data /dev/sdb1
sudo mkfs.ext4 -L ext4_data -m 1 /dev/sdb2

挂载并验证：

sudo mkdir -p /data/xfs /data/ext4
sudo mount /dev/sdb1 /data/xfs
sudo mount /dev/sdb2 /data/ext4
df -hT /data/xfs /data/ext4

查看文件系统信息：

# XFS 信息
sudo xfs_info /data/xfs

# EXT4 信息
sudo tune2fs -l /dev/sdb2 | head -30

配置自动挂载：

sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
cat <<EOF | sudo tee -a /etc/fstab
LABEL=xfs_data   /data/xfs   xfs   defaults,noatime  0  0
LABEL=ext4_data  /data/ext4  ext4  defaults,noatime  0  0
EOF
sudo mount -a