Inleiding tot Linux-bestandssysteem [Structuur en typen] [Partition Magic]

Samenvatting :

Linux-bestandssysteem

Wil je weten wat? Linux-bestandssysteem ? Als je een beginner bent van het Linux-systeem, vooral als je een Windows-gebruiker was, kan het Linux-bestandssysteem verwarrend voor je zijn. In dit bericht, MiniTool Partitie Wizard zal u duidelijk uitleggen wat het Linux-bestandssysteem is.





Snelle navigatie :

Wat is een bestandssysteem?

Volgens Wikipedia, een bestandssysteem wordt gebruikt om te bepalen hoe gegevens worden opgeslagen en opgehaald. Zonder een bestandssysteem zouden gegevens die op een opslagmedium zijn geplaatst één grote hoeveelheid gegevens zijn, zonder dat te zeggen is waar het ene stuk gegevens ophoudt en het volgende begint.

Het bestandssysteem kan de gegevens in stukken scheiden en elk stuk een naam geven. Op deze manier kunnen de gegevens gemakkelijk worden geïsoleerd en geïdentificeerd. Elke groep gegevens wordt een 'bestand' genoemd, terwijl de structuur en logische regels die worden gebruikt om de groepen gegevens en hun namen te beheren 'bestandssysteem' worden genoemd.

Om het duidelijk te stellen: Een bestandssysteem is een ontwerp voor een gegevensbeheerschema.



Het gegevensbeheerschema wordt als volgt weergegeven:

bestandssysteem

Volgens het bovenstaande schema is de logische structuurvorm van gegevensbeheer 'bestand + map + mappenboom', wat ook de vorm van de gegevensbeheerstructuur is die de meeste huidige bestandssystemen gebruiken (in Windows wordt de map map genoemd).



Informatie met betrekking tot de logische structuur van het gegevensbeheer + gegevens = het logische deel van het bestandssysteem. Verschillende logische structuurschema's voor gegevensbeheer resulteren in verschillende bestandssystemen.

Een bestandssysteem bestaat uit de volgende drie onderdelen: bestandssysteem API, logisch deel (data + informatie over datamanagementstructuur), en de fysieke opslag van data.

componenten van het bestandssysteem



Het logische gedeelte van het bestandssysteem is in het bovenstaande gedeelte uitgelegd. Laten we het nu hebben over de fysieke opslag van gegevens. Wanneer u gegevens op opslagapparaten opslaat, is er geen bestand, directory/map of directorystructuur. Er zijn alleen strings van specifieke binaire cijfers. Het probleem is hoe de informatie over die logische structuurvormen van gegevens op externe opslag kan worden opgeslagen.

Om dit probleem uit te leggen, moet ik partities noemen , die worden gebruikt om de opslagruimte van het opslagapparaat beter te beheren. Wanneer u partities aanmaakt op een opslagapparaat, wordt de informatie over deze partities opgeslagen in Partitietabel die zich op de eerste sector van de schijf bevindt (MBR-sector). Vervolgens moet u bestandssystemen aan deze partities toevoegen door te formatteren.

In een bestandssysteempartitie wordt een deel van de opslagruimte gebruikt om de logische structuurinformatie van het bestandssysteem op te slaan. Dit deel wordt in verschillende bestandssystemen verschillende namen genoemd, het wordt bijvoorbeeld FAT-tabel genoemd in FAT-bestandssysteem, MFT-tabel genoemd in NTFS-bestandssysteem, enz. Vervolgens wordt de resterende ruimte gebruikt om gegevens op te slaan in de vorm van bestanden en mappen.



De lay-out van een schijf met partities is dan zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

schijf lay-out

Wat betreft het laatste deel: bestandssysteem-API, het is een applicatie-programmeerinterface waarmee een hulpprogramma of gebruikersprogramma services van een bestandssysteem aanvraagt. Sommige bestandssysteem-API's kunnen ook interfaces bevatten voor onderhoudswerkzaamheden, zoals het maken of initialiseren van een bestandssysteem, het verifiëren van het bestandssysteem op integriteit en defragmentatie.

ongeldige partitietabelminiatuur Snel verwijderen ongeldige partitietabel Fout bij het opstarten van Windows 10

Vast komen te zitten in een foutmelding over een ongeldige partitietabel bij het opstarten van Windows 10? Vind nu oplossingen in dit artikel om ongeldige partitietabel Windows 10 te verwijderen.

Lees verder

Over Linux-directorystructuur

Linux gebruikt de mappenboom om mappen en bestanden te beheren. De directory-boominformatie moet ook op het opslagapparaat worden opgeslagen en dit deel wordt het rootbestandssysteem genoemd (de '/'-directory). Daarom wordt de lay-out van het opslagapparaat zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

Lay-out van Linux-opslagapparaat

Zoals we allemaal weten, is het rootbestandssysteem één directory van het Linux-systeem. Je vraagt ​​je misschien af ​​wat de relatie is tussen de Linux-directorystructuur en het bestandssysteem (partitie). Om dit probleem op te lossen, moet u eerst de Linux-directorystructuur begrijpen.

In het Linux-systeem is de hoofdmap (/) de belangrijkste map, omdat:

  • Alle andere mappen zijn afgeleid van de hoofdmap;
  • De rootdirectory is nauw verwant aan het opstarten, repareren en herstellen van het Linux-systeem.

De hoofdmap bevat de volgende submappen (directories op het eerste niveau):

    /bin:Het bevat algemene systeemopdrachten die door elke gebruiker kunnen worden uitgevoerd. /bagageruimte:Het slaat bestanden op die verband houden met het opstarten van het systeem, zoals kernelbestanden en bootloader (grub)-bestanden, enz. /dev:Het bevat de apparaatbestanden voor elk hardwareapparaat dat op het systeem is aangesloten. Dit zijn geen apparaatstuurprogramma's, maar bestanden die elk apparaat op de computer vertegenwoordigen en de toegang tot die apparaten vergemakkelijken. /enzovoort:Het bevat de lokale systeemconfiguratiebestanden voor de hostcomputer, zoals gebruikersinformatie, opstartscripts voor services, configuratiebestanden voor algemene services, enz. Het is vergelijkbaar met het Windows-register. /thuis:Dit is de standaardlocatie om in te loggen en gebruikersgegevens op te slaan. Elke gebruiker heeft een submap in /home. / bibliotheek:Het bevat gedeelde bibliotheekbestanden die nodig zijn om het systeem op te starten. /media:Het is de plaats die wordt gebruikt om externe verwijderbare media-apparaten, zoals diskettes, cd's en USB-thumbdrives die op de host kunnen worden aangesloten, te monteren. / mnd:Het is het traditionele koppelpunt voor gewone partities op de harde schijf (bestandssystemen). Maar de meeste mensen monteren graag harde schijven onder /thuis / diversen:Het is de plaats die wordt gebruikt om de gedeelde map van de NFS-service aan te koppelen. /opt:Het is de plaats die wordt gebruikt om andere software te plaatsen en te installeren. /usr:De volledige naam is Unix Software Resource. Het is de standaardinstallatielocatie van de software en lijkt op het complex van 'C:Windows + C:Program files' in het Windows-systeem. /wortel:Het is de homedirectory voor de rootgebruiker. Het is de standaardlocatie om in te loggen en rootgebruikersgegevens op te slaan. /sbin:Het slaat opdrachten op die verband houden met de instellingen van de systeemomgeving. Alleen root kan deze commando's gebruiken, maar er zijn ook commando's waarmee gewone gebruikers kunnen kijken. /srv:Het bevat gegevens voor services. Nadat sommige systeemservices zijn gestart, kunnen ze de benodigde gegevens in deze map oproepen of opslaan. /tmp:Het is een plaats waar het systeem tijdelijke bestanden opslaat, waaronder alle gebruikers toegang hebben en kunnen schrijven. /verloren+gevonden:Wanneer het systeem onverwacht crasht of onverwacht afsluit, worden hier enkele bestandsfragmenten opgeslagen. Tijdens het opstarten van het systeem zal de fsck-tool deze map controleren en het beschadigde bestandssysteem repareren. Let op: deze map verschijnt alleen in elke partitie (bestandssysteem). /proc:De gegevens in deze directory worden niet op de harde schijf opgeslagen, maar in het geheugen. Het slaat voornamelijk de systeemkernel, het proces, de status van het externe apparaat en de netwerkstatus op, enz. /sys:Het is vergelijkbaar met de /proc directory en de gegevens in deze directory worden opgeslagen in het geheugen, maar het slaat voornamelijk informatie op met betrekking tot de kernel. /was:Het wordt gebruikt om dynamische gegevens op te slaan, zoals caches, logbestanden en bestanden die zijn gegenereerd tijdens de werking van de software.

Linux-systeemstructuur

De bovenstaande mappen bevatten ook submappen (secundaire mappen). Wanneer u het Linux-systeem installeert, moet u de schijf partitioneren en vervolgens partities onder deze mappen aankoppelen. Wanneer je schijf voor Linux partitioneert, zullen veel mensen je adviseren om 4 partities aan te maken: '/' partitie voor root directory, '/boot' partitie, '/home' partitie en 'swap' partitie voor virtueel geheugen.

Wat betreft andere mappen waaronder geen partitie is aangekoppeld, deze en hun gegevens worden samen met de hoofdmap opgeslagen in de rootpartitie (bestandssysteem).

Er is een afbeelding die de lay-out van Linux-mappen en -partities laat zien:

lay-out van Linux-mappen en -partities

Opmerking: U merkt misschien dat er een NTFS-partitie op de afbeelding staat. Het Linux-systeem ondersteunt standaard het NTFS-bestandssysteem niet, maar u kunt het stuurprogramma voor het NTFS-bestandssysteem handmatig downloaden en installeren (zoals de NTFS-3G-plug-in) om Linux het NTFS-bestandssysteem te laten ondersteunen.

De relatie tussen de Linux-directorystructuur en -partitie is als volgt:

  • De directory is de logische locatie van gegevens, terwijl de partitie de fysieke locatie van gegevens is.
  • Een partitie moet in een directory worden gemount voordat deze kan worden gebruikt.
  • Over het algemeen wordt aanbevolen om één partitie onder één map te mounten. Maar Linux stelt je in staat om dezelfde partitie onder verschillende mappen aan te koppelen, en stelt je in staat om meerdere partities onder dezelfde map te mounten via aufs (sommige Linux-systemen ondersteunen deze functie niet).
  • Als u twee partities onder dezelfde map aankoppelt zonder aufs, dekt de laatste partitie de vorige partitie. Maar maak je geen zorgen! De gegevens in de vorige partitie gaan niet verloren.
  • Wanneer u een partitie ontkoppelt, gaan de gegevens in de partitie niet verloren.

Algemene Linux-bestandssystemen

Linux ondersteunt het lezen van ongeveer 100 partitietypes, maar het kan er slechts een paar aanmaken en naar schrijven. De meest gebruikte Linux-bestandssystemen zijn: ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS, XFS en Btrfs. In dit deel zal ik ze kort aan je voorstellen.

Ext2, Ext3 en Ext4

De ext (uitgebreid bestandssysteem) is het eerste bestandssysteem dat speciaal voor de Linux-kernel is gemaakt. Het werd geïmplementeerd in april 1992 en was bedoeld om bepaalde beperkingen van het MINIX-bestandssysteem te overwinnen.

    Pro:Het gebruikte de nieuwe abstractielaag van het virtuele bestandssysteem (VFS) en kon tot 2 GB aan opslagruimte aanspreken. Met:Het gebruikt primitieve tijdstempels (slechts één tijdstempel per bestand, in plaats van de drie afzonderlijke stempels voor het maken van inodes, bestandstoegang en bestandswijziging die we tegenwoordig kennen). Vanwege dit punt werd het snel vervangen door ext2.

Ext2 was het eerste commerciële bestandssysteem voor Linux en het was ontworpen volgens dezelfde principes als het Berkeley Fast File System van BSD.

    Pro:Het is prominent in snelheid en CPU-gebruik, en heeft uitstekende prestaties voor bestandstoegang, vooral voor middelgrote en kleine bestanden. Daarom werd het snel en breed toegepast, zowel in de Linux-kernel als uiteindelijk in MINIX, evenals door modules van derden die het beschikbaar maakten voor MacOS en Windows. Met:Het was vatbaar voor catastrofale corruptie als het systeem crashte of de stroom uitviel terwijl gegevens naar de schijf werden geschreven. Het leed ook aan aanzienlijke prestatieverliezen als gevolg van fragmentatie in de loop van de tijd.

Ext3 project is gestart sinds 1998 en werd in november 2001 goedgekeurd. Net als ext2 gebruikt ext3 16-bits interne adressering. Dit betekent dat met een blokgrootte van 4K de grootste bestandsgrootte die het aankan 2 TB is bij een maximale bestandssysteemgrootte van 16 TB.

    Pro:Het maakt gebruik van journaling om de betrouwbaarheid te verbeteren en elimineert de noodzaak om het bestandssysteem te controleren na een onreine afsluiting. Als het systeem plotseling crasht, zal het zojuist opnieuw opgestarte systeem de bewerking die u zojuist hebt uitgevoerd herkennen als een onvolledige transactie en het terugdraaien alsof het nooit heeft plaatsgevonden. Met:Het heeft niet de hoge prestaties die de verwerkingssnelheid en decompressie van bestandsgegevens kunnen verbeteren en het heeft de beperking van het grootste bestandssysteem en het grootste bestand.

Ext4 begon sinds 2006 en werd officieel uitgebracht in 2008. Het was gebaseerd op ext3 en was bedoeld om de opslaglimieten van ext3 uit te breiden. Ext4 ondersteunt het opslaan van een bestand tot 16TB en het maken van een partitie tot 1EB.

[OPGELOST] Kon Ext4 Windows niet formatteren? - Oplossingen zijn er!

JFS

JFS (Journaled File System) is een 64-bits journaalbestandssysteem ontwikkeld door IBM voor AIX UNIX. Dit bestandssysteem is voornamelijk ontworpen en ontwikkeld om te voldoen aan de hoge doorvoer- en betrouwbaarheidseisen van servers (van systemen met één processor tot geavanceerde multiprocessor- en clustersystemen).

In februari 2000 kondigde IBM aan dat het de Linux-versie van het JFS-bestandssysteem zou overdragen onder een open source-licentie. Daarom heeft een groot aantal gebruikers dit bestandssysteem op ondernemingsniveau geïnstalleerd en gebruikt.

    Pro:Het heeft een snelle herstartmogelijkheid. JFS kan het bestandssysteem binnen enkele seconden of minuten in een consistente staat herstellen. Met:Het zal een zeker prestatieverlies veroorzaken en de hoge verhouding van systeemresourcesbezetting, omdat wanneer het een logboek opslaat, het systeem veel gegevens moet schrijven.

ReiserFS

ReiserFS, soms ook wel Reiser3 genoemd, is een computerbestandssysteem voor algemene doeleinden, oorspronkelijk ontworpen en geïmplementeerd door een team van Namesys onder leiding van Hans Reiser. Het werd geïntroduceerd als een alternatief voor ext3 met verbeterde prestaties en geavanceerde functies.

Er was een tijd dat het standaard bestandsformaat van SuSE Linux ReiserFS was, maar later werd Reiser veroordeeld voor moord en Namesys ging failliet in 2008. SuSe had geen andere keuze dan terug te keren naar ext3. ReiserFS wordt nu als open source onderhouden door vrijwilligers.

    Pro:Het introduceerde een nieuw on-disk-formaat dat grotere bestandsgroottes mogelijk maakt en de opslagefficiëntie, snelheid en functionaliteit verbetert. Zijn opvolger is Reiser4. Met:Het vereist dat de schijf elke keer dat een versie wordt geüpgraded wordt geformatteerd, en de beveiligingsprestaties en stabiliteit vertonen een zekere kloof in vergelijking met ext3. Het kan extreem lange bestandsdirectory's niet correct verwerken. Als u een bestandsdirectory aanmaakt met meer dan 768 tekens en ls of andere echo-commando's gebruikt, kan het systeem vastlopen.

XFS

XFS is een krachtig 64-bits journaalbestandssysteem gemaakt door Silicon Graphics, Inc (SGI) in 1993. Sinds 2001 is het ingebouwd in de Linux-kernel.

    Pro:Het kan voldoen aan de meeste opslagcapaciteit en I/O-opslagvereisten. Bovendien heeft het een hoge mate van gelijktijdigheid (d.w.z. een heel groot aantal processen die allemaal tegelijk naar het bestandssysteem schrijven). Met:Het is enigszins gecompliceerd en moeilijk te implementeren, dus XFS wordt momenteel voornamelijk gebruikt in high-end Linux-bedrijfsapplicaties.

Btrfs

Btrfs (B-tree bestandssysteem) is een bestandssysteem gebaseerd op het copy-on-write (COW)-principe en de ontwikkeling begon in 2007. Sinds november 2013 is het bestandssysteem op schijf stabiel verklaard in de Linux-kernel.

    Pro:Het is bedoeld om het gebrek aan pooling, snapshots, checksums en integrale spanning tussen meerdere apparaten in Linux-bestandssystemen aan te pakken. Het is bedoeld om beheer van meerdere apparaten, controlesommen per blok, asynchrone replicatie, inline compressie en meer aan te bieden. Met:Het is geen betrouwbare volumemanager. Het lijdt aan aanzienlijke prestatieproblemen en de functies van de volgende generatie - replicatie, topologieën van meerdere schijven en snapshotbeheer - kunnen behoorlijk buggy zijn, wat gegevensverlies kan veroorzaken.

Een Ext2/3/4-partitie maken in Windows-systeem

Als je van plan bent om dual boot Windows en Linux of maak een Linux USB met permanente opslag, het creëren van een ext2/3/4-partitie in het Windows-systeem kan u veel moeite besparen. Om een ​​ext2/3/4 partitie in het Windows-systeem te maken, raad ik je aan om MiniTool Partition Free Edition te gebruiken.

Gratis download

Stap 1: Klik op de bovenstaande knop om de MiniTool Partition Wizard te downloaden. Start deze software en ga naar de hoofdinterface. Klik met de rechtermuisknop op niet-toegewezen ruimte en kies Creëren . Als er geen niet-toegewezen ruimte is, kunt u gebruik maken van Verplaatsen/Formaat wijzigen functie om er een te maken.

nieuwe partitie maken

Stap 2: Vouw in het pop-upvenster het vervolgkeuzemenu naast Bestandssysteem om ext2, ext3 of ext4 te kiezen en pas vervolgens de grootte en locatie van de nieuwe partitie aan. Wat andere parameters betreft, kunt u de standaardinstellingen behouden. Dan klikken Oké doorgaan.

Tip: Je kan ook maak een Linux Swap-partitie onder Windows-systeem met MiniTool Partition Wizard.

partitie-eigenschappen instellen

Stap 3: Bekijk een voorbeeld van de wijzigingen en klik op Toepassen om de wijzigingen te bevestigen.

klik op de knop Toepassen

Nadat u de ext2/3/4-partitie hebt gemaakt, kunt u beginnen met het installeren van het Linux-systeem. Raadpleeg het volgende bericht voor de gedetailleerde stappen over het dubbel opstarten van Windows en Linux en het maken van een drinkbare Linux met permanente opslag:

hoe kali linux thumbnail te installeren Hoe Kali Linux op virtuele machine, USB en harde schijf te installeren

Dit bericht laat zien hoe je Kali Linux installeert op VirtualBox, VMware, USB en Windows 10.

Lees verder

Hier is de introductie van het Linux-bestandssysteem. Dit bericht legt de Linux-directorystructuur uit en introduceert de bestandssystemen ext2, ext3, ext4, JFS, XFS, ReiserFS en Btrfs. Klik om te tweeten

Bottom Line

Heb je na het lezen van dit bericht iets nieuws ontdekt over het Linux-bestandssysteem? Laat in ieder geval hieronder een reactie achter. Als u bovendien problemen ondervindt bij het maken van ext2/3/4 partities, neem dan contact met ons op via: [e-mail beveiligd] . We komen zo snel mogelijk bij je terug.

Veelgestelde vragen over Linux-bestandssysteem

Wat is het bestandssysteem in Linux? Linux-bestandssysteem is over het algemeen een ingebouwde laag van een Linux-besturingssysteem dat wordt gebruikt om het gegevensbeheer van de opslag af te handelen. Veelgebruikte Linux-bestandssystemen zijn ext3, JFS, ReserFS, XFS, enz. Hoe werkt het bestandssysteem in Linux? Linux verenigt alle fysieke harde schijven en partities (bestandssystemen) in een enkele directorystructuur. Het begint allemaal bovenaan: de hoofdmap (/). Alle andere mappen en hun submappen bevinden zich onder de enkele Linux-hoofdmap. Welk bestandssysteem moet ik gebruiken voor Linux? Ext4 is momenteel het meest gebruikte Linux-bestandssysteem. Natuurlijk zijn er andere optionele bestandssystemen zoals ext3, JFS, ReserFS, XFS, enz. Hoe toon ik het bestandssysteem in Linux? Om Linux bestandssysteemtypes van partities te laten tonen, kun je ' $ lsblk -f ' commando.