我的C盤去哪了？
一個系統，如果沒有存儲，那麼也就不能稱之為系統。存儲性是一個完整系統的重要組成部分。例如AWS 最開始的服務就是S3(用來存儲數據的雲服務)，足以見得存儲對於一個應用平臺是多麼的重要。
用慣了Windows的夥伴一定對C盤、D盤的概念印象深刻，初次轉到 Mac 或者 Linux 系統下，相信絕大多數人第一個疑問就是：“我的C盤呢？我的軟件裝到哪裡去了？...”。初次有這種疑問很正常，畢竟之前沒有接觸過或者瞭解過 Linux 系統的人，對於 Linux 的文件管理系統陌生也是無可厚非的。在之前《初識Shell(3)》的文章中，關於磁盤管理部分，我簡單講解過Linux系統下是通過虛擬目錄的樹型結構來管理文件系統的，不熟悉的可以翻閱之前的文章。今天主要深入講解一下 Linux 文件系統。
1. ext 文件系統：
ext 文件系統全名是：extended file system), 從誕生開始到普遍成為目前 Linux 髮型版本的默認文件系統，ext 總體上經歷了4代。ext最開始依然是採用模仿老大哥 Unix 文件系統的功能，使用虛擬目錄來操作硬件存儲設備。ext通過索引節點(inode) 系統來存放虛擬目錄中的文件信息。索引節點系統會在每個物理設備中創建一個索引節點表，物理設備上每添加一個文件信息，就會在索引節點表中增加一條記錄來跟蹤這條文件信息。熟悉C++的程序員可能會有一種似曾相識的感覺吧，和類對象的虛函數表原理非常相似，通過一個虛函數表來跟蹤虛函數從而實現多態。
ext有不少限制，例如文件大小不能超過2GB，數據塊存儲碎片化等缺點。對於一代的限制，ext2做出了一些擴展，文件限制也擴展到了2TB,同時也增添了一些額外的文件信息屬性，對數據塊存儲做了分組以減輕碎片化問題，但是ext2仍有缺陷，因為索引節點信息和文件存儲過程並不是原子化的，所以存儲過程中如果出現類似斷電等意外，整個存儲過程就被破壞了。針對這個問題，人們引入了日誌文件系統，即文件在真正成功寫入存儲設備之前，會先保存到一個臨時文件（journal文件)，如果在存儲過程中出現崩潰或者斷電，日誌文件系統會在下次恢復時從上次失敗的節點繼續執行，相當於增加了一個日誌節點，來實現斷點執行。這後來被整合到ext3中。後來ext4又在ext3基礎之上增加了數據壓縮和加密的屬性。目前ext4也是大多數 Linux release版本採用的默認文件系統。日誌文件系統還包括一些其他分支，例如 IBM 的 JFS 文件系統， SGI 的 XFS 文件系統等，此處就不做詳細介紹了。
寫時複製文件系統（copy-on-write,COW）
COW是日誌式的另一種解決方案，通過快照實現修復數據並保留原始數據的一種文件系統。因為可以保留原始數據，而不是直接覆蓋，所以在安全性和性能上有比較好的平衡。比較流行的有 Sun 公司研發的 ZFS 文件系統和 Oracle 研發的 Btrfs 文件系統。
管理文件系統
1. 創建分區（fdisk)：要想硬盤在Linux 系統下能夠存儲文件，首先要對硬盤分區。分區的目的一是可以保證數據的安全性，當一個分區有問題不會影響另一個分區，二來因為分區，使數據集中，提高訪問速度。分區命令如下：
<code>fdisk /dev/sda #對硬盤 sda 分區。 /<code>
2. 創建分區後，要用選的的文件系統對其進行格式化。常用的命令：
<code>mkfs.ext4 #創建ext4文件系統 mkfs.xfs # 創建XFS文件系統 /<code>
3. 分區按照選的文件系統格式化後，就具備了存儲功能，但是如果想在 Linux 下使用，還需要將它掛在到 Linux 的虛擬目錄下，成為 Linux 系統的一部分。
<code>mount -t filesystemType /dev/ada1 /mnt/my_partition /<code>
現在這塊硬盤就可以真正的開始存儲內容了。
邏輯卷管理（LVM: Logical Volume Manager)
要想了解邏輯卷管理的內容，首先有幾個概念要清楚。
PV(physical volume) 物理卷，相對於邏輯卷的物理概念，可以理解物理硬盤就是物理卷。
VG(volume group)卷組，多個物理卷組合在一起，成為一個卷組，卷組並不侷限於單獨一個硬盤，它可以由分佈在多個物理硬盤上多個物理分區組成。
LV(logical volume)邏輯卷，顧名思義，它是搭建在物理硬盤基礎上的一種邏輯概念，就像網絡的OSI模型，如果把物理卷比作底層網絡鏈路層的硬件平臺，那麼邏輯卷就是凌駕於物理卷之上的人為定義的軟件層統一接口，通過接口層將操作系統與硬件隔離開來，實現更加靈活和移植性更好地軟硬件系統。
如果我們直接在物理分區上創建文件系統，那麼當物理硬盤分區空間達到上限時，我們只能更換更大的物理硬盤，然後拷貝原有硬盤的內容到新硬盤上，再擴容物理分區。這種移植性和靈活性是非常差的。邏輯分區就是有效的解決這種問題，如上文說道，邏輯分區是建立在物理分區和操作系統之間的接口層，通過將二者分離，實現操作系統不再直接依賴物理分區。這樣就可以非常靈活的對存儲空間進行擴容。只要保證新掛載的硬盤遵守統一的邏輯卷接口協議即可。
