ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس

محمد احمدی
2024-10-14

موضوعاتی که در این مقاله به آنها پرداخته خواهد شد، به شرح زیر است:
Ext2 – دومین سیستم فایل گسترده
Ext3 – سیستم فایل گسترده سوم
Ext4 – چهارمین سیستم فایل گسترده
ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس

ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس ، سیستم‌فایل لینوکس یک ساختار درختی برای مدیریت فایل‌ها است که چگونگی ذخیره و دسترسی به آن‌ها را در سیستم‌عامل لینوکس تعریف می‌کند. این یک ساختار منطقی است که به صورت داخلی در سیستم‌عامل تعبیه شده و مسئولیت مدیریت فایل‌ها را برعهده دارد. مدیریت فایل‌ها شامل ذخیره‌سازی سیستماتیک، دسترسی و تغییر فایل‌ها در سراسر دایرکتوری‌ها (پوشه‌ها) و زیرمجموعه‌های آن‌ها (زیرپوشه‌ها) می‌شود.

سیستم فایل ویژگی‌هایی مانند نام فایل، اندازه، اینودها (inodes)، مالکیت کاربر و گروه، تاریخ ایجاد و غیره را مدیریت می‌کند. ذخیره‌سازی منظم داده‌ها دسترسی آسان‌تر و سریع‌تر به فایل‌ها را فراهم می‌کند که منجر به گردش کاری بهتری میشود. قبل از اینکه نشان دهیم چگونه سیستم‌های فایل را ایجاد و تبدیل کنیم، بیایید به بررسی سیستم‌های فایل اصلی که امروزه در سیستم‌های لینوکس استفاده می‌شوند بپردازیم.

Ext2 – دومین سیستم فایل گسترده در ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس

معروف به سیستم فایل توسعه‌یافته دوم، سیستم فایل ext2 در اوایل انتشارات اولیه لینوکس در سال ۱۹۹۳ معرفی شد. این سیستم فایل جایگزین سیستم فایل Extended (Ext FS) شد که اولین سیستم فایلی بود که برای هسته لینوکس طراحی شده بود. به دلیل مشکلات عملکردی و نقاط ضعف دیگر، سیستم فایل EXt توسط Ext2 که پایدارتر بود و عملکرد بهتری ارائه می‌داد، جایگزین شد.

سیستم فایل Ext2 قابل حمل است و فاقد ویژگی ژورنالینگ می‌باشد که معمولاً با سربار منابع از پردازش داده‌های اضافی، مصرف حافظه و دسترسی به دیسک همراه است. بنابراین، سیستم فایل Ext2 برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی مبتنی بر فلش، از جمله فلش درایوها، حافظه‌های USB و کارت‌های SD ایده‌آل است.

Ext3 – سیستم فایل گسترده سوم در ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس

سیستم فایل Ext3 که به نام سیستم فایل توسعه‌یافته سوم نیز شناخته می‌شود، در نوامبر 2001 برای نسخه 2.4.15 هسته لینوکس منتشر شد. سیستم فایل Ext3 بهبود قابل توجهی نسبت به Ext2 است و هنوز هم در برخی از توزیع‌های لینوکس استفاده می‌شود.

مانند Ext2، سیستم فایل Ext3 نیز از حداکثر اندازه فایل 2 ترابایت پشتیبانی می‌کند و طول نام فایل را به 255 بایت محدود می‌کند. برخلاف پیشینی خود، سیستم فایل Ext3 از ژورنالینگ پشتیبانی می‌کند که بزرگترین پیشرفت آن است.

ژورنالینگ بهبودهای قابل توجهی را به همراه دارد، از جمله:

– کاهش احتمال از دست رفتن یا خرابی داده‌ها به دلیل قطع برق یا خرابی سیستم.
– ردیابی تغییرات انجام‌شده و ثبت آن‌ها در فایل‌ها.
– احیای سیستم فایل پس از خرابی سیستم.

پ.ن
آیا نیاز به خرید سرور مجازی ایران دارید؟ لطفا بر روی لینک اون کلیک کنید! اگر نیاز به سرور ایران با آی پی تمیز و بدون محدودیت دارید کلیک کنید.

Ext4 – چهارمین سیستم فایل گسترده

سیستم فایل ext4 نیز یک سیستم فایل ژورنالینگ است که جانشین سیستم فایل ext3 می‌باشد. این سیستم فایل در دسامبر 2008 منتشر شد و در حال حاضر به طور گسترده‌ای به خصوص در سیستم‌های Debian / Ubuntu استفاده می‌شود.

این سیستم از فایل‌ها و سیستم‌های فایل تا اندازه 16 ترابایت پشتیبانی می‌کند و طول نام فایل را به 255 بایت محدود می‌کند.

نکات زیر Ext4 برجسته می‌کند:

بهبود تخصیص – سیستم فایل Ext4 با تخصیص کارآمد بلوک‌های ذخیره‌سازی قبل از نوشتن آن‌ها روی دیسک، عملکرد خواندن و نوشتن را بهبود می‌بخشد.
بهبود زمان‌بندی – سیستم فایل Ext4 با افزودن 408 سال اضافی به زمان‌بندی، تاریخ را تا 10 می 2446 گسترش می‌دهد.
بررسی سریع‌تر سیستم فایل – در سیستم فایل Ext4، inodes و گروه‌های بلوک تخصیص‌نیافته از پیش علامت‌گذاری شده‌اند. بنابراین، زمان مورد نیاز برای اجرای دستورات e2fsck و fsck به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و منجر به بررسی سریع‌تر سیستم فایل می‌شود.
دیفرگمنتاسیون آنلاین – یکی از نقاط ضعف سیستم فایل‌های Ext2 و Ext3، دیفرگمنتاسیون دیسک است که به طور اجتناب‌ناپذیر عملکرد دیسک را تحت تأثیر قرار می‌دهد. سیستم فایل Ext4 ابزار e4defrag را ارائه می‌دهد که یک ابزار خط فرمان برای دیفرگمنت کردن سیستم فایل‌های Ext4 است و با انجام این کار، عملکرد را بهینه‌سازی می‌کند.
بررسی‌های ژورنال – ما قبلاً مزایای ژورنالینگ را دیده‌ایم که شامل امکان بازیابی در صورت اختلال در سخت‌افزار که منجر به خرابی فایل‌ها می‌شود، است. گزینه بررسی‌های ژورنال عملکرد را افزایش می‌دهد زیرا زمان مورد نیاز برای انجام ژورنالینگ را کاهش می‌دهد.

در ادامه آموزش ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس چگونه نوع سیستم فایل را تعیین کنیم

برای تعیین نوع سیستم فایل لینوکس خود، دستور زیر را به عنوان کاربر ریشه در ترمینال اجرا کنید.

df -hT | awk '{print $1,$2,$NF}' | grep "^/dev" /dev/sda1 ext4 / /dev/sda2 vfat /boot/efi /dev/sdb3 ext4 /media/tecmint/Personal_Sites /dev/sdb1 ext4 /media/tecmint/Personal_Data /dev/sdb2 ext4 /media/tecmint/Linux_Dat

هشدار: لطفاً قبل از اجرای دستورات زیر از داده‌های مهم خود نسخه پشتیبان تهیه کنید.

ایجاد سیستم فایل (File Systems) Ext2، Ext3، یا Ext4

پس از ایجاد یک سیستم فایل با استفاده از دستور fdisk یا parted، از دستور mke2fs برای ایجاد هر یک از سیستم فایل‌ها استفاده کنید و مطمئن شوید که sdXX را با نام دستگاه خود جایگزین کنید.

ایجاد سیستم فایل Ext2

برای تبدیل سیستم فایل به سیستم فایل Ext2، دستور زیر را به عنوان کاربر ریشه اجرا کنید.

mke2fs /dev/sdX

ایجاد سیستم فایل Ext3

برای ایجاد سیستم فایل Ext3، دستور زیر را اجرا کنید:

mkfs.ext3 /dev/sdX OR mke2fs –j /dev/sdX

در دستور بالا، گزینه `-j` برای ژورنالینگ استفاده می‌شود.

ایجاد سیستم فایل Ext4

برای ایجاد سیستم فایل Ext4، سیستم فایل بلوک را به صورت زیر فرمت کنید.

mkfs.ext4 /dev/sdX OR  mke2fs -t ext4 /dev/sdX

در دستور بالا، گزینه -t برای مشخص کردن نوع سیستم فایل استفاده می‌شود.

تبدیل سیستم های فایل Ext2، Ext3 و Ext4

تبدیل یک سیستم فایل به سیستم فایل دیگر یک کار آسان است. فرض کنید یک بلوک پارتیشن Ext2 با نام /dev/sdb1 را در نقطه مونت /data مونت کرده‌اید.

می‌توانید آن را در فایل /etc/fstab به شکل زیر بینید:

/dev/sdb1       /data             ext2    defaults      0 0

برای تبدیل فایل های سیستمی، ابتدا پارتیشن را آنمونت کنید.

umount /dev/sdb1

تبدیل Ext2 و Ext3

در ادامه آموزش ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس برای تبدیل آن به Ext3، از دستور tune2fs استفاده کنید و گزینه -j را برای فعال‌سازی ژورنالینگ ارسال کنید.

tune2fs /dev/sdb1

سپس، فایل /etc/fstab را ویرایش کنید و نوع سیستم فایل را به ext3 تغییر دهید.

/dev/sdb1       /data             extd3    defaults      0 0

سپس با استفاده از دستور mount پارتیشن را مونت کنید.

mount /dev/sdb1 /data

سرانجام، سیستم را راه‌اندازی مجدد کنید.

reboot

تبدیل Ext2 به Ext4

در ادامه آموزش ساخت و تبدیل فایل سیستم در لینوکس همانطور مثل قبل، حجم بلوک را از حالت نصب خارج کنید.

umount /dev/sdb1

سپس از دستور tune2fs همراه با گزینه “-O extents,uninit_bg,dir_index” برای فعال کردن ژورنالینگ استفاده کنید.

tune2fs -O extents,uninit_bg,dir_index /dev/sdb1

همانطور که قبلا گفته شد، سیستم فایل را مانت (mount) کرده و سیستم را دوباره راه‌اندازی (reboot) کنید.

mount /dev/sdb1 /data

در نهایت، سیستم را دوباره راه اندازی کنید.

reboot

تبدیل Ext3 به Ext4

روش تبدیل از Ext3 به Ext4 مشابه تبدیل از Ext2 به Ext4 است. لازم است تا حجم بلوک (یا پارتیشن) مورد نظر را جدا (unmount) کنید

umount /dev/sdb1