Наши партнеры

Библиотека сайта rus-linux.net

4 утилиты для устранения проблем файловых систем EXT2, EXT3 и EXT4 в Linux

Оригинал: 4 Tools to Manage EXT2, EXT3 and EXT4 Health in Linux
Автор: Aaron Kili
Дата публикации: 6 ноября 2017 года
Перевод: А. Кривошей
Дата перевода: январь 2018 г.

Файловая система - это структура данных, которая контролиролирует процесс хранения, чтения и записи данных в компьютерной системе. Файловая система также может рассматриваться как физический (или расширенный) раздел на диске. Если он не обслуживается должным образом, это может привести к повреждению или полной потере данных.

Определенные факторы могут привести к ошибкам работы файловой системы: сбои в работе операционной системы, сбои в работе оборудования или программного обеспечения, неисправные драйверы и программы, неправильная настройка, "жесткая" перегрузка и другие экзотические причины. Любая из этих проблем может привести к тому, что Linux не будет правильно монтировать (или отмонтировать) файловую систему, что приведет к сбою в работе системы.

Кроме того, загрузка компьютера с поврежденной файловой системой может привести к возникновению других ошибок в компонентах операционной системы или в пользовательских приложениях, которые могут перерасти в серьезную потерю данных. Чтобы избежать повреждения файловой системы, необходимо следить за ее здоровьем.

В этой статье мы рассмотрим инструменты для мониторинга и поддержания работоспособности файловых систем ext2, ext3 и ext4. Все описанные здесь утилиты требуют привилегий пользователя root, поэтому для их запуска используйте команду sudo.

Как просмотреть информацию о файловой системе EXT2/EXT3/EXT4

dumpe2fs - утилита командной строки, используемая для вывода данных о файловой системе ext2/ext3/ ext4, она отображает информацию о суперблоке и блоках для файловой системы на устройстве.

Перед запуском dumpe2fs обязательно запустите команду df -hT, чтобы узнать имена устройств файловой системы.

$ sudo dumpe2fs /dev/sda10

Пример вывода

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

Для просмотра блоков, помеченных в файловой системе как плохие, используйте флаг -b:

$ dumpe2fs -b

Проверка файловых систем EXT2/EXT3/EXT4 на наличие ошибок

e2fsck используется для проверки файловых систем ext2/ext3/ext4 на наличие ошибок, а fsck проверяет и может при необходимости исправлять ошибки файловой системы Linux. Она, в основном, представляет собой интерфейс для утилит, проверяющих различные файловой системы, используемые в Linux (fsck.fstype, например fsck.ext3, fsck.sfx и т. д.).

Помните, что при загрузке системы Linux автоматически запускает e2fack/fsck на разделах, помеченных для проверки в конфигурационном файле /etc/fstab. Обычно это делается после того, как файловая система не была правильно отмонтирована.

Внимание: не запускайте e2fsck или fsck на смонтированных файловых системах, сначала отмонтируйте раздел, как показано ниже.

$ sudo unmount /dev/sda10
$ sudo fsck /dev/sda10

В качестве альтернативы вы можете включить подробный вывод с помощью ключа -V и указать тип файловой системы с помощью ключа -t:

$ sudo fsck -Vt ext4 /dev/sda10

Настройка файловых систем EXT2/EXT3/EXT4

В начале мы упоминали, что одной из причин повреждения файловой системы является ее неправильная настройка. Для изменения настраиваемых параметров файловых систем ext2/ext3 /ext4 вы можете использовать утилиту tune2fs , как описано ниже.

Чтобы просмотреть содержимое суперблока файловой системы, включая текущие значения параметров, используется параметр -l.

$ sudo tune2fs -l /dev/sda10

Пример вывода:

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

Далее, с помощью флага -c, вы можете установить количество монтирований, после которого файловая система будет проверена утилитой e2fsck. Приведенная ниже команда указывает системе запустить e2fsck на /dev/sda10 после каждых 4 монтирований.

$ sudo tune2fs -c 4 /dev/sda10
tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
Setting maximal mount count to 4

Вы также можете задать время между двумя проверками файловой системы с помощью опции -i. Приведенная ниже команда устанавливает интервал между проверками файловой системы 2 дня.

$ sudo tune2fs  -i  2d  /dev/sda10
tune2fs 1.42.13 (17-May-2015)
Setting interval between checks to 172800 seconds

Теперь, если вы запустите приведенную ниже команду, будет установлен интервал проверки файловой системы для /dev /sda10.

$ sudo tune2fs -l /dev/sda10

Пример вывода:

Для изменения параметров ведения журнала по умолчанию используется параметр -J. Этот параметр также имеет подпараметры: size = journal-size (устанавливает размер журнала), device = external-journal (указывает устройство, на котором он хранится) и location = journal-location (определяет местоположение журнала).

Обратите внимание, что для файловой системы можно задать только один из параметров: размер или устройство:

$ sudo tune2fs -J size=4MB /dev/sda10

И последнее, но не менее важное: метку тома файловой системы можно задать с помощью опции -L, как показано ниже.

$ sudo tune2fs -L "ROOT" /dev/sda10

Отладка файловых систем EXT2/EXT3/EXT4

debugfs - простой, интерактивный консольный отладчик файловой системы ext2/ext3/ext4. Он позволяет изменять параметры файловой системы в интерактивном режиме. Чтобы просмотреть его команды или запросы, введите «?».

$ sudo debugfs /dev/sda10

По умолчанию файловая система должна быть открыта в режиме чтения-записи, для этого используется флаг -w. Чтобы открыть ее в аварийном режиме, используйте параметр -c.

Пример вывода:

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
....

Для определения фрагментации свободного пространства используется запрос freefrag:

debugfs: freefrag

Пример вывода:

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:

Вы можете использовать также множество других запросов, таких как создание или удаление файлов или каталогов, изменение текущего рабочего каталога и многое другое, просто почитайте краткое описание запросов. Для закрытия debugfs введите запрос q.

Другие статьи о мониторинге и обслуживании файловых систем в Linux: