Linux磁盘格式化(mkfs、mkfs.xfs、mkfs.ext4)、Linux文件系统的校验(xfs_repair、fsck_ext4)

一、mkfs命令

    磁盘分区完毕后自然就是要进行文件系统的格式化
    格式化其实就是创建文件系统。命令就是===>mkfs（make fileststem），这个命令只是个综合命令。它会调用正确的文件系统格式化工具
    功能：mkfs是个综合命令
    使用
        mkfs [tab] [tab]：按下两下tab键查看系统支持哪些文件系统的格式化功能
        mkfs -t [文件系统格式名]===>等同于mkfs.文件系统格式名
        mkfs -t xfs 与 mkfs.xfs相同

二、格式化XFS文件系统（mkfs.xfs）

    XFS文件系统简介：https://dongshao.blog.csdn.net/article/details/86694903
    功能：创建xfs文件系统
    格式
        mkfs.xfs  [-b 参数]  [-d 参数]  [-i 参数]  [-l 参数]  [-L 参数]  [-f]  [-r 参数]  设备名称
        第一次执行mkfs.xfs可能需要安装：apt-get install xfsprogs

相关参数

    -b：后面接的是区块容量，范围是512B-64K。不过Linux最大为4K
    -d：后面接的是data section(数据区)的相关参数值

agcount=数值    设置需要几个存储群组的意思（AG），通常与CPU有关
agsize=数值    每个AG设置为多少容量的意思。通常agcount/agsize只选一个设置
file    指的是格式化的设备是个文件而不是个设备的意思（例如虚拟磁盘）
size=数值    data section的容量。你可以设置大小
su=数值    当有RAID(磁盘列阵)时，代表stripe的数值大小，与下面的sw搭配使用
sw=数值    当有RAID时，用于保存数据的磁盘数量(需扣除备份盘与备用盘)
sunit=数值    与su意思相同。不过单位使用的是几个sector(512B)的意思(一个stripe由多少个扇区组成)
swidth=数值    就是su*sw的数值，但是以几个sector(512B)来设置

    -f：如果设备内已经有了文件系统，则需要使用-f强制格式化
    -i的参数：与inode有较相关的设置

size=数值    最小的是256B，最大是2K。一般使用256B就足够了
internal=[0/1]    log设备是否为内置。默认1为内置，如果使用外部设备，使用下面设置
logdev=设备名    log设备为后面接的那个设备上面的意思，需设置internal=0才可以
size=数值    指定这块登录区的容量，通常最小得要512个区块，大约2M=以上才行

    -L参数：后面接这个文件系统的标头名称Label name
    -r参数：指定realtime section(实时运行区)的相关设置值

extsize=数值    就是那个重要的extent区块数值，一般不需设置。但有RAID时，最好设置与swidth的数值相同较佳。最小为4K，最大为1G
演示案例

    使用mkfs.xfs命令时，一般默认回车就可以了，使用系统默认的
    演示案例1：使用gdisk新建一个sda2新分区，并格式化成为xfs文件系统

    演示案例2：设置CPU的数量
        有时我们为了使用多个数据流来读写系统，以增加速度，需要设置多个agcount数量，agcount与CPU的内核数有关
        查看一下系统的CPU数量：grep 'processor' /proc/cpuinfo
        如果需要两个线程的CPU数量时：mkfs.xfs -f -d agcount=2 /dev/sda2

XFS文件系统for RAID性能优化

    磁盘列阵（RAID）：磁盘列阵是多块磁盘组成一块大磁盘的意思，利用同步写入到这块磁盘的技术，不但可以加快读写速度，还可以让某一块磁盘坏掉时，整个文件系统还是可以持续运行，这就是所谓的容错
    结构特点
        stripe：磁盘列阵通过将文件先细分成为数个小型的分区区块（stripe）之后，然后将众多的stripes分别放到磁盘列阵里面的所有磁盘，所以一个文件是被同时写入到多个磁盘中，性能会好一些。stripe与你的文件数据容量以及性能相关性较高
        stripe的大小：分区区块的数值介于4K-1M之间，这与你的磁盘列阵卡支持的选项有关。当你的系统多大是大型文件时，一般建议stripe大一些，如果小文件较多，建议设置64K左右
        安全性：在这些磁盘里面，会保留数个校验磁盘(parity disk)，以及可能会保留一个以上的备用磁盘(spare disk)。这些磁盘会占用总磁盘列阵的容量
    演示案例：使用mkfs.xfs格式化磁盘列阵。我们假设：
        我有两个线程的CPU数量，所以agcount最好指定为2
        RAID的stripe指定为256K，则su也指定为256K
        磁盘列阵总共有8块，因为RAID 5标准的设置，有1个校验盘，所以指定sw为7
        由上述可知，数据宽度(swidth)指定为256K*7=1792K，extsize=1792K

mkfs.xfs -f -d agcount=2,su=256k,sw=7 -r extsize=1792k  /dev/sda2

    承上，如果我们使用sunit与swidth来设置，则
        sunit=256K/512B*1024B=512个sector
        swidth=7个磁盘*sunit=7*512=3584个sector

mkfs.xfs -f -d agcount=2,sunit=512,swidth=3584 -r extsize=1792k  /dev/sda2

三、ext4文件系统格式化（mkfs.ext4）
  功能：创建ext4文件系统
    格式

mkfs.ext4 [-b 参数]  [-L 参数]  设备名称

参数
        -b：后面设置区块的大小，有1K、2K、4K
        -L：后面接这个设备的标头名称Label name
    提示：
        ext4的默认值已经相当合适我们系统使用，大部分的默认值写入至/etc/mke2fs.conf这个文件中
        因此我们无需额外指定inode的容量，系统都帮我们做好了默认值，只需要知道uuid即可
    演示案例：

mkfs.ext4 /dev/sda2

四、其他文件系统格式化

    mkswap 设备文件名：用于内存交换分区的格式化
    mkfs.vfta 设备文件名：vfat文件系统格式的格式化

五、Linux文件系统的校验

    系统运行时，如果硬件或者电源等出问题，或者文件系统运行时，磁盘与内存数据异步的状态发生，系统会出错
    此时就需要文件系统的校验，不同的文件系统命令不一样，下面我们主要针对xfs于ext4文件系统进行讲解
    下面的命令只有当文件系统出错且为root身份时在使用，不要随意使用，可能会对系统造成危害
    重点：修复文件系统时，可能会造成文件系统的改变，所以执行命令时，被检测的硬盘分区不能被挂载，若挂载则不能顺利的修复文件系统，需要卸载后再处理。当然，没有挂载的文件系统可以处理

六、xfs_repair处理XFS文件系统

    功能：对XFS文件系统进行检测或者修复
    格式：

xfs_repair [选项] 设备名称

选项：
        -f：后面的设备其实是个文件而不是设备时使用
        -n：单纯检查并不修改文件系统的任何数据
        -d：通常用在单人维护模式下，针对根目录（/）进行检查与修复（很危险，不要随便使用）
    注意事项：Linux的根目录无法被卸载，所以需要使用-d进入单人维护模式处理，但是跟某的检查与修复尽量避免
    例如：校验/dev/sda2分区

xfs_repair /dev/sda2

七、fsck_ext4处理ext4文件系统
   功能：对ext4文件系统进行检测或者修复
    格式：

fsck_ext4 [选项] [-b 参数] 设备名称

选项与参数：
        -p：当文件系统在修复时，如果有需要回复y的操作，自动回复
        -f：强制详细检查。一般来说，fsck没有发现任何unclean的标识，不会主动进入详细检查的。如果加上这个参数，fsck就会详细检查
        -D:针对文件系统下的目录进行最佳化配置
        -b的参数：后面跟的是超级区块的位置，这个选项一般用不到。如果你的超级区块受损时，就可以使用这个参数利用文件系统的备份超级区块来尝试修复。一般来说，超级区块备份在：1K区块在8193、2K区块在16384、4K区块在32768
演示案例
①对32768区块进行校验：如果文件系统出问题，会提示你是否输入y进行修复。并且文件系统修复完，会有警告信息

fsck_ext4 -b 32768 /dev/sda2

 ②文件系统正确，进行强制校验

fsck_ext4 -f /dev/sda2