ファイルシステム管理: ファイルシステムのマウント、フォーマット、バックアップ、修復

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ファイルシステム管理

導入

Linux では、ファイルシステムはデータを整理および管理する方法であり、データへのアクセスと処理を容易にします。このセクションでは、ファイルシステム管理に関連するいくつかのトピックを紹介し、関連するコマンドのパラメーターの意味について詳しく説明します。

ファイルシステムをマウントする

マウントは、ファイルシステムをオペレーティングシステムのファイルシステム構造に接続するプロセスです。Linux では、mount次のコマンドを使用してファイルシステムをマウントできます。

$ mount <设备> <挂载点>

<设备>: ディスクパーティションなど、マウントするデバイスを指定します/dev/sdb1。
<挂载点>: デバイスをマウントするディレクトリパスを指定します (例: ) /mnt/data。

例：

$ mount /dev/sdb1 /mnt/data

この例では、/dev/sdb1ディスクパーティションを/mnt/dataディレクトリにマウントします。

ファイルシステムをアンマウントする

アンマウントは、ファイルシステムをオペレーティングシステムのファイルシステム構造から切断するプロセスです。Linux では、umount次のコマンドを使用して、マウントされたファイルシステムをアンマウントできます。

$ umount <挂载点>

<挂载点>: アンインストールするマウントポイントディレクトリのパスを指定します (例: ) /mnt/data。

例：

$ umount /mnt/data

この例では、以前にマウントされた/dev/sdb1パーティションをアンマウントします。

マウントされたファイルシステムを表示する

次のコマンドを使用して、mount現在マウントされているファイルシステムのリストを表示できます。

$ mount

このコマンドは、マウントされたすべてのファイルシステムとそれに対応するマウントポイントを一覧表示します。

フォーマットしたディスク

ディスクをファイルシステムとして使用するには、事前にフォーマットする必要があります。Linux では、次のmkfsコマンドを使用してディスクをフォーマットできます。

$ mkfs.<文件系统类型> <设备>

<文件系统类型>:使用するファイルシステムタイプを指定しますext4。
<设备>: ディスクパーティションなど、フォーマットするデバイスを指定します/dev/sdb1。

例：

$ mkfs.ext4 /dev/sdb1

この例では、ファイルシステムを使用してパーティションext4をフォーマットしました/dev/sdb1。

ファイルシステムの作成

Linux システムに使用可能なパーティションがない場合は、新しいパーティションを作成できます。Linux では、fdisk次のコマンドを使用して新しいパーティションを作成できます。

$ sudo fdisk <设备>

このコマンドにより、対話型のパーティションエディターが開きます。プロンプトに従って新しいパーティションを作成できます。

例：

$ sudo fdisk /dev/sdb

拡張ファイルシステム

ファイルシステムの空き容量が少ない場合は、拡張できます。Linux では、resize2fs次のコマンドを使用してファイルシステムを拡張できます。

$ sudo resize2fs <设备>

<设备>: ディスクパーティションなど、拡張するデバイスを指定します/dev/sdb1。

例：

$ sudo resize2fs /dev/sdb1

この例では、/dev/sdb1パーティションのファイルシステムをパーティションサイズ全体に拡張します。

ファイルシステムのバックアップと復元

バックアップは、データのセキュリティを確保するための重要な手段の 1 つです。Linux では、tarこのコマンドを使用してファイルシステムをバックアップおよび復元できます。

バックアップファイルシステム:

$ tar -cvzf <备份文件名>.tar.gz <源目录>

<备份文件名>: 作成するバックアップファイルの名前を指定します (例: ) backup。
<源目录>: など、バックアップするディレクトリのパスを指定します/mnt/data。

例：

$ tar -cvzf backup.tar.gz /mnt/data

/mnt/dataこの例では、ディレクトリをバックアップし、backup.tar.gzという名前のファイルに保存しました。

ファイルシステムを復元するには:

$ tar -xvzf <备份文件名>.tar.gz -C <目标目录>

<备份文件名>: 復元するバックアップファイル名を指定しますbackup.tar.gz。
<目标目录>: バックアップファイルを解凍するディレクトリパスを指定します (例: ) /mnt/restore。

例：

$ tar -xvzf backup.tar.gz -C /mnt/restore

この例では、バックアップファイルを/mnt/restoreディレクトリに抽出します。

ディスク容量を確認する

ファイルシステムのディスク領域の使用状況を表示するには、次のコマンドを使用できます。

$ df -h

このコマンドは、マウントされたファイルシステムのディスク領域の使用状況を表示します。このパラメータを使用して-h、ディスク容量を人間が判読できる形式で表示します。

ファイルシステムエラーをチェックする

ファイルシステムを健全に保つために、ファイルシステムにエラーがないか定期的にチェックできます。Linux では、次のコマンドを使用してファイルシステムエラーを確認できます。

$ fsck <设备>

<设备>: ディスクパーティションなど、チェックするデバイスを指定します/dev/sdb1。

例：

$ fsck /dev/sdb1

この例では、/dev/sdb1パーティションのファイルシステムエラーをチェックしました。

ファイルシステムを指定された場所にマウントします

/etc/fstabファイルシステムを特定の場所にマウントし、起動するたびに自動的にマウントするようにしたい場合は、ファイルを編集して構成できます。ファイルを開き、マウントするファイルシステムを説明するエントリを最後に追加します。例えば：

/dev/sdb1    /mnt/data    ext4    defaults    0    0

この例では、ディレクトリ/dev/sdb1にパーティションをマウントする/mnt/dataエントリについて説明します。ext4はファイルシステムのタイプ、defaultsはデフォルトのマウントオプション、0は0バックアップと復元のオプションです。

ネットワークファイルシステムをマウントする

Linux では、ローカルディスクパーティションのマウントに加えて、ネットワークファイルシステム (NFS) のマウントもサポートしています。NFS を使用すると、ネットワーク経由でリモートファイルシステムにアクセスできます。NFS ファイルシステムをマウントするには、次のコマンドを使用できます。

$ mount -t nfs <NFS服务器地址>:<共享目录> <本地挂载点>

例：

$ mount -t nfs 192.168.1.100:/shared /mnt/nfs

この例では、NFS サーバー上のディレクトリを/sharedローカル/mnt/nfsディレクトリにマウントします。

NFS ファイルシステムをマウントするには、通常のネットワーク接続と、システム上に NFS サーバーがインストールされ実行されている必要があることに注意してください。

暗号化されたファイルシステム

データの機密性を保護するために、暗号化されたファイルシステムを使用できます。Linux には、暗号化されたファイルシステムを作成および管理するための複数の方法が用意されています。最も一般的な方法は、cryptsetupツールと LUKS (Linux Unified Key Setup) 標準を使用する方法です。暗号化されたファイルシステムを作成してマウントする簡単な例を次に示します。

$ sudo cryptsetup luksFormat <设备>
$ sudo cryptsetup luksOpen <设备> <映射名称>
$ sudo mkfs.<文件系统类型> /dev/mapper/<映射名称>
$ sudo mount /dev/mapper/<映射名称> <挂载点>

この例では、<设备>は暗号化するデバイス、<映射名称>はデバイスのマップされた名前、<文件系统类型>は作成するファイルシステムのタイプ、<挂载点>はマウントするディレクトリパスです。

ファイルシステムのスナップショット

ファイルシステムスナップショットは、必要に応じて特定の時点に復元できるファイルシステムの状態のコピーを作成する方法です。これは、データの回復とバージョン管理に役立ちます。Linux では、lvm(論理ボリューム管理) を使用してファイルシステムのスナップショットを作成および管理できます。

ファイルシステムのスナップショットを作成するには、次のコマンドを使用できます。

$ sudo lvcreate -L <大小> -s -n <快照名称> <逻辑卷名称>

例：

$ sudo lvcreate -L 1G -s -n snap01 /dev/vg0/lv1

snap01この例では、という名前の 1GB ファイルシステムスナップショットを作成し、それを/dev/vg0/lv1論理ボリュームに関連付けます。

ファイルシステムスナップショットの使用には、論理ボリューム管理とファイルシステム固有の操作が含まれ、具体的な使用法はファイルシステムやツールによって異なる場合があることに注意してください。

ファイルシステムのクォータ

ファイルシステムクォータを使用すると、管理者はファイルシステム上でユーザーまたはグループが使用するディスク領域を制限できます。これは、ファイルシステムの使用を制御し、悪用を防止し、バランスを維持するのに役立ちます。Linux では、quotaコマンドを使用してファイルシステムクォータを設定および管理できます。

ファイルシステムクォータを有効にするには、次の手順が必要です。

/etc/fstab対応するファイルシステムのファイルにusrquota(ユーザークォータ) および/またはgrpquota(グループクォータ) オプションを追加します。
次のコマンドを実行してファイルシステムを再マウントします。sudo mount -o remount <文件系统路径>
クォータデータベースを初期化します。sudo quotacheck -cug <文件系统路径>
クォータを有効にする:sudo quotaon <文件系统路径>

上記の手順を完了したら、edquotaコマンドを使用してユーザーまたはグループのクォータを設定し、quotaコマンドを使用してクォータの使用状況を表示できます。

ファイルシステムの圧縮

ファイルシステム圧縮は、ファイルシステム内のデータを圧縮してディスク領域の使用量を削減するテクノロジです。これは、大量のテキスト、ログ、またはその他の圧縮可能なデータを保存するファイルシステムに役立ちます。Linux では、一般的なファイルシステム圧縮ツールはe2fsprogs次のとおりですe2fsck。tune2fs

ファイルシステムの圧縮を有効にするには、次の手順を実行します。

ファイルシステムをフォーマットするための圧縮アルゴリズムとオプションを指定します。sudo mkfs.ext4 -O <压缩选项> <设备>
/etc/fstab対応するファイルシステムのファイルに属性を追加しますcompress。
ファイルシステムを再マウントします。sudo mount -o remount <文件系统路径>

ファイルシステムの圧縮により CPU と IO の負荷が増加する可能性があるため、パフォーマンスとディスク容量の間にはトレードオフがあることに注意してください。

ファイルシステムのデフラグ

ファイルシステムの断片化とは、ファイルがディスク上に不連続に保存されることです。断片化により、ハードドライブは別の場所にあるファイルの断片を探す必要があるため、読み取りおよび書き込み操作が遅くなります。ファイルシステムのパフォーマンスを最適化するために、デフラグを定期的に実行できます。Linux では、e2fsprogsツールキットのe4defragコマンドを使用してデフラグを実行できます。

ファイルシステムをデフラグするには、次のコマンドを実行します。

$ sudo e4defrag <文件系统路径>

これにより、ファイルシステム上のファイルの最適化が試行されます。

ファイルシステムの修復

ファイルシステムが破損したりエラーが発生した場合は、修復ツールを使用してファイルシステムを通常の状態に復元できます。Linux では、一般的に使用されるファイルシステム修復ツールはfsck(ファイルシステムチェック) です。ファイルシステムの種類が異なれば、などの修復ツールも異なりますfsck.ext4。fsck.xfs

ファイルシステムを修復するには、次のコマンドを実行します。

$ sudo fsck.<文件系统类型> <设备>

例：

$ sudo fsck.ext4 /dev/sdb1

/dev/sdb1これにより、パーティション上の ext4 ファイルシステムの修復が試行されます。

ファイルシステムを修復するには、シングルユーザーモードでの実行が必要になる場合や、ファイルシステムのアンマウントが必要になる場合があることに注意してください。

要約する

ファイルシステムの管理は、コンピュータにおける非常に重要なタスクです。ファイルシステムをマウントおよびアンマウントすることで、ストレージデバイスをオペレーティングシステムに接続し、必要なときにファイルに簡単にアクセスして管理できます。

ファイルシステム管理では、ファイルシステムをマウントおよびアンマウントする方法を学びました。ファイルシステムをマウントすると、ファイルシステムツリー内の指定した場所にストレージデバイスを接続できます。一方、ファイルシステムをアンマウントすると、オペレーティングシステムから安全に切断されます。

マウントされたファイルシステムを理解することは、ファイルとディスク領域を管理するために重要です。マウントされたファイルシステムを確認することで、現在利用可能なストレージデバイスと、それらが使用しているファイルシステムの種類を知ることができます。

ディスクのフォーマットは、ストレージデバイスを使用できるように準備するための重要な手順です。ディスクをフォーマットすると、デバイス上にファイルシステムが作成され、ファイルの保存と整理が可能になります。同時に、増加し続けるデータニーズとデータ損失のリスクに対応するために、ファイルシステムを作成、拡張、復元する方法も学びました。

ファイルシステムのバックアップと復元は、データのセキュリティを確保するための重要な手順です。ファイルシステムを定期的にバックアップすると、データの損失が防止され、必要なときにファイルを迅速に復元できます。

ディスク容量とファイルシステムエラーのチェックも、ファイルシステム管理の重要なタスクです。ディスク容量の使用状況を理解することは容量計画に役立ち、ファイルシステムのエラーをチェックすることでデータの整合性と一貫性を確保できます。

指定された場所へのファイルシステムのマウント、ネットワークファイルシステム、暗号化されたファイルシステム、ファイルシステムスナップショットのマウントなど、高度なファイルシステム管理テクノロジもいくつかあります。これらのテクノロジーは、より柔軟で安全なファイルシステム管理オプションを提供します。

最後に、ファイルシステムのパフォーマンスと信頼性をさらに最適化するための、ファイルシステムのクォータ、ファイルシステムの圧縮、ファイルシステムのデフラグ、ファイルシステムの修復などの手法も紹介します。

ファイルシステム管理のあらゆる側面をマスターすることで、ファイルとデータをより適切に管理および保護できるようになります。個人ユーザーと企業管理者の両方がこれらのテクノロジーの恩恵を受け、ファイルシステムのスムーズな操作とデータのセキュリティを確保できます。