Linux 文件系统结构介绍

Linux 操作系统有一些固定的目录。各种Linux 发行版的目录结构虽然不会一模一样，但是不会有很大差异。知道了这些目录的作用，不仅对你进行磁盘分区规划很有帮助，而且会让你以后的日常维护工作变得轻松。
Ubuntu 文件系统的主要目录如表2.2 所示。
表2.2 Ubuntu Linux 文件系统的主要目录

目   录	英文全名	用   途
/	/	整个目录结构的起始点 ，所有其它文件和目录都在它下面
/bin	Binaries	用来存放最常用的二进制命令
/boot	Boot	包含引导Linux 的主要文件 ，如grub 和内核文件 等
/dev	Devices	所有设备都在该目录下，包括硬盘和显示器等
/etc	etc	系统的所有配置文件都放在它下面
/home	Home	存放各用户的主目录 ($HOME) 及其文件和配置
/lib	Libraries	系统的库文件 ，有点像Windows 的Program Files
/lost+found	lost+found	存放 系统异常时丢失的文件 ( 如突然宕机) ，以利于恢复
/media	Media	加载各种媒体，如光盘、软盘等
/mnt	Mount	加载各种文件系统
/opt	Optionally	用于存放安装的“可选”程序
/proc	Processes	包含进程等信息 ，是内存的映射，不是真实目录
/root	Root	该目录是root 用户的根目录
/sbin	System-only binaries	存放系统专用的二进制命令
/sys	System	存放系统信息
/tmp	Temporary files	存放临时文件
/usr	User	存放 普通用户的应用程序 ，库文件和文档等
/var	Variable files	存放那些在时间、大小、内容上会经常变化的文件

表2.2 中各个目录的用途，你应该很了解才行。只要了解了各个目录的用途，你才能在硬盘分区时不至于犯下大的错误。
“分区”和“挂载点”
平时，我们在讨论Linux 的“分区”时，常常混淆“挂载点”和“分区”的概念。其实只要大家都能明白就可以，不必抠字眼。不过，作为Linux 系统管理员，我们还是应该弄明白这两个概念的差别。
我们平常所说的“/var 分区”，实际上说的是“挂载在/var 上的分区 ”，而“/var ”只是一个挂载点 。那么什么是“分区”呢？
在Linux 中，“分区”是一个一个的设备，放在/dev 目录下 。如果说IDE 硬盘，它们的名字应该是/dev/hda1、/dev/hda2 等；如果说SATA 或者SCSI 硬盘，它们的名字则是/dev/sda1 、/dev/sda2 等。
硬盘分区的表示方法
那么什么是hda 和sda 呢？它们分别是Hard Driver Number A 和SCSI Driver Number A 的简写，也就是说，hd 和sd 指出了硬盘的接口类型，后面的a 则是序号，表示第几块硬盘。第1 块 IDE 硬盘是hda ，第2 块 IDE硬盘是hdb ，依此类推；第1 块SCSI 硬盘用sda 表示，那么第2 块SCSI 就是用sdb 表示了，依此类推，往后则是sdc 、sdd 等。
实际上，sd 表示的不仅仅是SCSI 设备。除了IDE 设备外，SCSI 、SATA 、USB 、Firewire 等接口的存储设备都是以sd 表示的。
现在你应该已经知道，/dev/sdb2 指的是第2 块SCSI 硬盘的第2 个分区 ，而/dev/hda5 指的是第1 块IDE 硬盘的第5 个分区。
表2.3 Linux 硬盘分区表示方法

	IDE 接口硬盘	SCSI 接口硬盘
整个硬盘的表示方法	/dev/hda /dev/hdb /dev/hdc ……	/dev/sda /dev/sdb /dev/sdc ……
硬盘分区的表示方法	/dev/hda1, /dev/hda2… /dev/hdb1, /dev/hdb2… /dev/hdc1, /dev/hdc2…	/dev/sda1, /dev/sda2… /dev/sdb1, /dev/sdb2… /dev/sdc1, /dev/sdc2…

旧版本的Linux 内核中，所有IDE 相关的驱动代码，不仅过于复杂，而且问题多多。于是，Linux 内核的开发者们从Kernel 2.6.19 开始，提供了基于libata 的PATA 驱动程序，使得IDE 设备可以像SCSI 设备那样使用。
所以，我们现在所使用的Ubuntu 中，无论你使用的是IDE 硬盘还是SATA 硬盘，你看到的设备都是/dev/sdx而不是/dev/hdx 。从此，/dev/hdx 不复存在。
需要注意的是，在Linux 中，硬盘分区还有另外一种表示方法，这种方法是在grub 中使用的 。grub 起源于Grand
Unified Bootloader ，是一个通用的计算机引导器，支持多种操作系统的多重引导 。在grub 中，不管是什么接口的存储设备，统统用hdx 来表示，其中x 是数字，从0 开始。比如，第1 块硬盘的第1 个分区，表示为(hd0,0) 。
Linux 分区指南
使用任何Linux 系统，都要有至少两个分区：一个是根分区，用“/ ”表示；另一个是swap （交换）分区。所以，最简单的分区方法就是：先创建swap 分区，剩下的所有空间分配给根分区“/ ”。
swap 分区的尺寸，最小应该和内存一样大，最大一般不超过内存的两倍大小 。
swap 分区就像Windows 的虚拟内存交换文件pagefile.sys ，系统在需要时会把它当作虚拟内存来使用。比方说在运行大型程序时、在内存优化时，或者在系统休眠时。系统休眠时，把整个内存的数据写入swap 分区，这就是为什么你的swap 分区的大小至少应该和内存一样大的原因。
此外，最好把/boot 也单独创建在一个分区上 。因为这个目录下的文件比较重要，万一分区损坏，系统可能无法启动。如果单独创建为一个分区，其它分区损坏就不会影响它，从而提高了系统的稳定性。一般情况下，/boot 分区不需要太大，128MB 就足够了。
至于其它分区，就要看你的实际需求了。
比方说，如果你的服务器会有很多用户登录上来放文件，那么/home 最好单独分区 ，并给予足够大的空间。
再比方说，如果你的服务器是要放数据库的，这个数据库可能会变得很大，那么/var 最好单独分区 ，并给予足够大的空间。因为数据库默认是放在/var 下面的 。
Web 服务器也是一样，因为Web 页面默认是放在/var 下面的 。所以，如果你认为会有人上传大量的文件，那么最好也要把/var 单独分区，并给予足够大的空间。
 
提示 ：作为服务器，Hiweed 还建议把/tmp 单独作为一个分区 。因为大部分应用程序都会向这个目录写入临时文件，虽然每次Ubuntu 重新启动时这个目录会被清空，但是没有人会动不动重新启动服务器。
Linux 分区案例
Hiweed 在帮朋友的公司做系统架构时，在公司内部做了一台开发服务器，在机房里还有Web 服务器和数据库服务器。
开发服务器是给所以公司开发人员用的，他们要在“家目录”中存储大量的文件。平时，他们的工作站在启动时，是会自动将开发服务器上自己的“家目录”挂载到本地的。所以，这台服务器的/home 是用得最多的，而且需要比较大的空间。
此外，由于是开发服务器，我们还需要一个做版本管理的源代码仓库，这个仓库是放在/var 下面的。虽然源代码的文件尺寸不会特别大，不需要特别大的空间，但是这些代码非常重要，所以我们也要像保护/boot 那样保护它们。
所以，对于这台开发服务器，我们的分区方案（服务器硬盘共有80GB[10 GB] ，内存为1GB[512 MB] ），请见表2.4 。
表2.4 开发服务器分区方案

文件系统	挂 载 点	大   小	分区格式
/dev/sda1	/boot	254 MB[254]	ext2
/dev/sda2	/	10 GB[2]	ext4
/dev/sda5	( 无)	2 GB[768]	swap
/dev/sda6	/var	20.3 GB[2]	ext4
/dev/sda7	/home	46.8 GB[4.3]	ext4
/dev/sda8	/tmp	2 GB[768]	ext4

以上分区方案只是一个参考，实际分区方案应该根据自己的实际情况而定。
/etc/fstab 介绍
Linux 系统中的所有静态文件系统，全部描述在/etc/fstab 这个文件中。fstab 是File System Table 的简写，也就是“文件系统表”。系统启动时，正是通过fstab 中的信息挂载各个分区的。fstab 的文件系统条目有6 个字段，格式如表2.5 所示。
表2.5 fstab 格式

设   备	挂载点	格  式	挂载选项	是否备份	检查顺序
/dev/sdb2	/home	Ext4	Defaults	0	2

 
下面我们来介绍一下每个字段的含义，如表2.6 所示。
表2.6 fstab 各字段含义

字    段	描      述
设备	存储设备( 分区) 的名字或者UUID
挂载点	要挂载到的目的文件夹名称。挂载后，从该文件夹即可访问设备
格式	文件系统的格式，如：ext4
. 挂载选项	挂载的选项。和mount 命令的选项相同，详情可参考man mount
是否备份	启用/ 禁用dump 备份