9、Linux文件系统与块层深度解析

Linux文件系统与块层深度解析

1. 常见文件系统介绍

1.1 Ext4文件系统

Ext4文件系统由262,144个大小为4KB的块组成，总inode数为65,536个。其UUID可用于在fstab中挂载文件系统。当底层存储为RAID卷时，会用到步长（stride）和条带宽度（stripe widths）。默认情况下，Ext4会为超级用户预留5%的空间。

该文件系统将262,144个块划分为8个块组，每组有32,768个块，每个块包含8,192个inode，这与前面提到的总inode数相符合（8 x 8,192 = 65,536）。超级块结构的副本存储在多个块上，文件系统通常使用主超级块挂载，但如果主超级块损坏，可使用不同块位置的备份进行挂载。文件系统日志占用8,192个块，日志大小为8,192 x 4 KB = 32 MB。

Ext4是最古老的Linux特定软件项目之一，多年来在可靠性、可扩展性和性能方面都有诸多改进。它和XFS有很多相似概念，如日志记录、使用扩展区和延迟分配等，不过实现技术不同。和所有基于块的文件系统一样，Ext4将可用磁盘空间划分为固定大小的块，作为原生文件系统，它广泛使用VFS中定义的结构，并按自身设计实现。由于其稳定性，它是Linux发行版中使用最广泛的文件系统。

1.2 网络文件系统

计算机网络和网络协议的发展使远程文件共享成为可能，从而催生了分布式计算和客户端 - 服务器架构的概念，即分布式文件系统。其理念是将数据存储在一个或多个服务器的中央位置，多个客户端通过不同程序和协议请求访问这些数据，如文件传输协议（FTP）和安全文件传输协议（SFTP）。

与传统文件系