規劃管理檔案系統

自 HP-UX 11.0 版起，root 和其他 HP-UX 檔案系統會預設安裝日誌檔案系統 (Journaled File System，JFS)，但 HP-UX 仍提供其他四種可用的檔案系統類型。各類型的資訊列於下表：

您可在單一電腦系統上混合 JFS 和其他檔案系統。

	附註： 自 JFS 3.3 版起，JFS 支援 HP-UX 11i 版隨附的存取控制清單。您可自 HP 軟體儲存站 http://www.hp.com/go/softwaredepot 取得 HP-UX 11.00 版的 JFS。 欲查看 HP-UX 11.00 系統是否安裝 JFS，請執行 swlist -l fileset JFS 若已安裝 JFS，則輸出內容會包含 JFS 檔案集清單。若有錯誤訊息，便代表未安裝 JFS。

日誌檔案系統 (JFS) 與 HFS 的評比為何？

JFS 在下列各項優於高效能檔案系統 (HFS)：

與 HFS 相較下，由於 JFS 具有將變更記錄至檔案系統結構的機制，因此可更迅速地自系統失效回復。系統於當機後開機時，檔案系統會使用其日誌進行同步化以加速回復，此動作雖然類似於 fsck 命令所執行的作業，但速度較快。對於需要高效能或處理大量資料的環境而言，快速回復時間十分有用。

JFS 的資料傳輸率較 HFS 高 (I/O 較快)，因為 JFS 將檔案儲存設備組織於各延伸區內，可包含多個資料區塊。

選用的 HP OnLineJFS 產品可讓您執行檔案系統備份等工作，且不需卸載即可擴大或縮小檔案系統，以簡化系統的維護工作。HFS 並不提供這些功能。

使用 JFS 配置檔案系統的缺點為何？

由於 JFS 的記憶體需求大於 HFS，因此您可能不想在記憶體有限的系統上配置 JFS。

JFS 的使用是否受限於 LVM (請參閱「邏輯容體管理員 (LVM)」)？

不論是否由 LVM 管理，JFS 皆可用於任何檔案系統。

如何管理 JFS？

使用 SAM 或 HP-UX 命令即可管理 JFS。SAM 具有建立 (新增)、備份，和調整 JFS 檔案系統大小的公用程式。

若有選用的 HP OnLineJFS 套件 (部份線上援助頁中稱為 Advanced VxFS)，即可使用 SAM 的 VxFS Maintenance 功能表選項，以檢視延伸區及目錄片段 (fragmentation)、重組延伸區及目錄、線上重新調整 JFS 檔案系統的大小，以及使用 JFS 檔案系統快照 (snapshot) 執行線上備份。

在命令行中可使用：

JFS 如何運作？

JFS 以延伸區 (相鄰的磁碟區塊視為一個單位) 的形式分配檔案空間。延伸區的大小可能從單一區塊到好幾個 MB。以此方式組織檔案資料，JFS 便可提出較大的 I/O 要求，比一次讀取或寫入一個單一區塊更有效率。

JFS 將結構變更群組於交易 (transaction) 中，並於實際進行任何變更前，將這些變更記錄在磁碟的意向日誌內。若系統當機，fsck 僅需掃描意向日誌並完成處理中的交易即可。相較於傳統檔案系統需從頭到尾掃描尋找不一致之處，此法能提供更為完整的檔案系統，並大幅縮減回復時間。

JFS 提供 mount 選項，以延遲或停用交易登錄，讓系統管理者可在檔案系統完整性和效能間進行調整，以保證關鍵檔案系統的完整性，同時達到最佳的非關鍵性或暫存檔案系統效能。

若有選用的 HP OnLineJFS 產品，即可在啟用的 JFS 檔案系統上執行許多管理作業，包含重新調整大小、重組檔案使其連續，和重組目錄以回收未使用的空間。除此之外，您可拍下已裝載檔案系統的快照作為備份。快照提供某一點的時間內一致、唯讀的檔案系統視界，正如檔案系統即為連續變更的快照。線上管理以及利用意向日誌才得以進行的快速回復，可大幅增加檔案系統的可用性。

JFS 交易的內容為何？

交易包含所有與變更相關的個別系統作業。例如，寫入檔案時可能會使檔案增大，牽涉到分配額外的空間、更新檔案延伸區圖、增加檔案大小，和更新檔案最後修改時間。這些變更皆視為單一交易，會在實際進行任何變更前先行登錄。完成所有變更後，此情形也會記錄在意向日誌中。

JFS 交易保證為不可分割的 (atomic) 交易；亦即，不是成功完成單一交易包含的所有個別作業，便是未完成任何作業。即使系統當機後，檔案系統也不會留在僅完成部分作業的中間狀態。一般而言，當起始交易的系統呼叫傳回至應用程式時，便已經執行交易 (亦即保證完成)；但延遲交易登錄的 JFS 裝載選項卻是例外。不過，即使延遲交易登錄，交易仍為不可分割的交易，且檔案系統仍不會留在中間狀態。

使用者資料是否屬於交易的一部份？

使用者資料通常不視為交易的一部份，而置於緩衝區快取，若不明確執行 sync(1M)，便不保證將該資料寫入磁碟。然而，若應用程式使用同步寫入作業 (例如，使用 O_SYNC 旗標開啟檔案)，則使用者資料會視為交易的一部份，相同的不可分割性亦適用於檔案系統中介資料 (metadata，如 inode、延伸區圖等)。

何謂 JFS 延伸區？作業系統如何使用 JFS 延伸區？

JFS 以延伸區 (相鄰、連續的磁碟區塊視為一個單位) 的形式分配檔案空間。延伸區的大小可能從單一區塊到好幾個 MB。以此方式組織檔案資料，JFS 便可提出較大的 I/O 要求 (亦即在多個區塊處理 I/O)，比一次讀取或寫入一個單一區塊更有效率。

若連續讀取檔案，JFS 可抓取多於需求的現行延伸區，以滿足單一讀取系統呼叫，讓資料可置於緩衝區快取中，供日後讀取。由於磁碟上的資料連續，此預先讀取形式便不牽涉額外的 I/O 作業，而以單一 I/O 要求將多於立即需求的資料帶入緩衝區快取。

寫入系統呼叫的資料置於緩衝區快取，稍後會被清除至磁碟，稱為延遲寫入 (delayed write)。最後，當資料清除後，JFS 便會尋找其他等待清往鄰近區塊的資料，並試圖將所有資料叢集於單一的大型 I/O 要求中。

JFS 延伸區以開始區塊編號和區塊數表示。檔案成長時，JFS 首先會嘗試增加檔案中最後延伸區的大小。

	附註： JFS 延伸區與 LVM 實體或邏輯延伸區無關。LVM 實體延伸區亦為實體容體 (磁碟) 的連續區塊，大小預設為 4MB，但整體大小是固定的。若需 LVM 延伸區的相關資訊，請參閱「LVM 的運作方式」。

JFS 如何分配延伸區以處理檔案成長？

檔案成長時，即可新增新的延伸區，或增加最後一個延伸區的大小 (假設隨後有足夠的可用空間)。若最後一個延伸區緊隨的後面並無足夠的可用空間，JFS 便會分配一個分開而獨立的非連續延伸區。

選用的 HP OnLineJFS 產品可讓您重組不連續的延伸區。此重組動作需混洗 (shuffle) 檔案系統內的資料區塊，以合併延伸區，使檔案更為連續。若需詳細資訊，請參閱 SAM 的線上輔助說明或 fsadm_vxfs(1M)。

何謂 JFS 意向日誌？如何使用此日誌？

JFS 將結構變更群組於交易中，並於進行變更前，將這些變更記錄在磁碟的意向日誌內。例如，寫入檔案時可能會使檔案增大，牽涉到分配額外的空間、更新檔案延伸區圖 (extent map)、增加檔案大小，和更新檔案最後修改時間。這些變更皆視為單一交易，會在實際進行任何變更前先行登錄。完成所有變更後，此情形也會記錄在意向日誌中。

若系統當機，fsck 僅需掃描意向日誌並完成處理中的交易即可。此稱為重新執行日誌 (log replay)。相較於傳統檔案系統需從頭到尾掃描尋找不一致之處，此法能提供更為完整的檔案系統，並大幅縮減回復時間。由於 fsck 可使用意向日誌，因此檔案系統的大小並不重要，重要的是當機時尚未完成的交易數量。即使是十分頻繁使用的檔案系統，重新執行日誌通常花不到十秒。

若需相關資訊，請參閱「處理檔案系統毀損」。

各 JFS 檔案系統皆有其自身的意向日誌。建立檔案系統時，便會替意向日誌保留空間，往後不得修改此空間大小。您雖可使用 fsdb 工具傾印意向日誌，但使用者無法查看此檔案。

使用者資料通常不視為交易的一部份，而置於緩衝區快取，採用一般的 UNIX 延遲寫入語法 (亦即若不明確執行 sync，便不保證將該資料寫入磁碟)。然而，若應用程式標示同步寫入作業 (例如，使用 O_SYNC 旗標開啟檔案)，則使用者資料及適用於檔案系統中介資料 (metadata，如目錄、inode、自由延伸區圖等) 之相同全有或全無保證會視為交易的一部份。

在何種情形之下意向日誌會含有檔案資料？

通常，意向日誌僅含有檔案系統中介資料的資訊，例如超級區塊 (superblock)、inode 和目錄。

然而，若寫入區塊等於或小於 8KB，則同時寫入的檔案資料 (亦即以 O_SYNC 或 O_DSYNC 選項開啟的檔案) 會記錄在意向日誌中。Basic JFS 和 HP OnLineJFS (亦稱為進階 VxFS 套件) 皆有此行為，但您可使用裝載命令的 nodatainlog 選項改變此行為 (請參閱 mount_vxfs(1M))。

	附註： NFS 伺服器會同時寫入，因此應增加 NFS 匯出檔案系統上的意向日誌大小 (newfs 選項)。

意向日誌的建議大小是多少？

意向日誌的大小會根據檔案系統的大小預設，通常為 1 MB。

若檔案系統：

是否有增加意向日誌大小的理由？意向日誌裝滿之後會如何？是否會產生錯誤或影響效能？

否。意向日誌裝滿後，對使用者不會有可察覺的影響。I/O 可能會受到阻礙，但此情形在許多與意向日誌無關的情況下也會發生，且沒有可察覺的影響。意向日誌裝滿時，不會發生錯誤。

如何得知意向日誌的大小？

使用 fsdb 即可檢視意向日誌的大小。但若使用不當，檔案系統便會損毀，因此此檔案系統除錯程式僅限進階使用者使用。若需相關資訊和 JFS 超級區塊格式的相關資訊，請參閱 fsdb_vxfs(1M)。

如何修改意向日誌的大小？

以下列 -o 選項使用 mkfs -F vxfs 命令：-o logsize=n，此處的 n 代表意向日誌分配的區塊數。n 必須介於 32 到 2048 之間。

若需語法，請參閱 mkfs_vxfs(1M)。

何謂 JFS 裝載選項？何時為使用良機？

JFS 提供 mount 選項，可延遲或停用交易紀錄，並控制同步或延遲寫入使用者資料。這些設定值讓系統管理者可在檔案系統完整性和效能間進行調整，以保證關鍵檔案系統的完整性，同時達到最佳的非關鍵性或暫存檔案系統效能。

若需語法，請參閱 mount_vxfs(1M)。

使用 JFS 時可用的登錄選項有哪些？

JFS 提供各種控制如何將交易登錄至磁碟的選項，如下所列。發生系統失效時，預設值 log 可提供最大的系統完整性。在其他大部分情形下 (包括使用 SAM 裝載 JFS 檔案系統和進行冷安裝)，建議的登錄模式為 delaylog。

使用 JFS 時可用的寫入選項有哪些？

JFS 提供數種控制如何將使用者資料寫入磁碟的選項：

另外，系統管理者可利用是否使用 O_SYNC，控制處理寫入的方式。

在這些 JFS 選項中，登錄和快取的有用組合有哪些？

mount -o log,mincache=dsync

mount -o log

mount -o delaylog

mount -o nolog,convosync=delay

	小心： mount -o nolog,convosync=delay 僅適用於暫時的檔案系統。 convosync=delay 選項會使 JFS 將所有 O_SYNC 寫入變更為延遲寫入，並取消一般以 O_SYNC 開啟檔案時所提供的資料完整性保證。

可利用 OnLineJFS 執行哪些線上作業？

若您有選用的 HP OnLineJFS 產品，則可在啟用的 JFS 檔案系統上執行下列管理作業：

何謂 JFS 快照？其用處為何？

快照 (snapshot，可使用 HP OnLineJFS 取得) 是啟用中檔案系統的一個穩定而且一致的視界，可用來執行啟用中檔案系統的備份。快照可讓系統管理者抓取某一點時間的檔案系統狀態 (不需將其離線再複製)，並將該檔案系統影像裝載於別處備份。

例如，/home 的快照可裝載於 /tmp/home。一開始，/home 和 /tmp/home 之下會出現相同的目錄和檔案，但使用者仍可存取和修改原始的檔案系統 (/home)。快照中並不會出現這些變更，相對地，/tmp/home 會持續反應拍取快照時 /home 的狀態。

對使用者而言，快照就像是裝載為唯讀的一般檔案系統。快照永遠裝載為唯讀；亦即不得修改其目錄或檔案。

然而，內部的動作則相當不同。

這些動作皆在核心程式內無需使用者介入而完成。

如何使用快照？

JFS 快照可用來執行檔案系統的線上備份。若需程序，請跳至「如何建立並備份 JFS 快照檔案系統」。

快照檔案系統必須位於獨立的磁碟，或與原始檔案系統不同的獨立邏輯容體上。拍攝快照時，會覆寫裝置中拍攝快照前的任何資料。

由於核心程式負責定位快照資料 (在快照裝置或主要裝置上)，以及將原始檔案系統的個別區塊於更新前立即複製至快照裝置，因此，使用快照時便不需變更命令和應用程式。由於此寫入時複製的機制，因此可立即建立快照，且僅需保留裝載快照時可能會變更之區塊的足夠空間。

快照容體大約應為原始檔案系統大小的 10-20%。快照容體無需任何形式的建構；裝載快照檔案系統前，亦不需執行 newfs。

裝載快照時，快照並不會反應原始檔案系統的變更。快照僅為原始檔案系統的「凍結」(frozen) 影像。

卸載快照後，其內容便會遺失。

快照有何限制？

快照裝置上的空間可能會用光。若裝置過小、原始檔案系統過於變動，或快照裝載過久，即可能發生此情形。當快照裝置裝滿時，核心程式便無處複製原始檔案系統的區塊，如此一來，核心程式即無法維護穩定的檔案系統視界，從而使快照無法存取。通常，系統管理者會在修正問題後建立新的快照 (例如，使用較大的快照裝置或選擇原始檔案系統較穩定的時間)。

OnLineJFS 備份與標準備份有何不同？

OnLineJFS 備份涉及使用檔案系統快照而非檔案系統本身。

若需如何執行線上備份的明確資訊，請參閱「備份 JFS 快照檔案系統」。

若欲進行線上備份，與 LVM lvsplit 公用程式相較下，使用快照有何優缺點？

此問題假設已安裝 HP MirrorDisk/UX 和 HP OnLineJFS。

使用 lvsplit 的優點：

JFS 快照的優點：

JFS 是否具有快照檔案系統介面？

fscat 公用程式提供 JFS 快照檔案系統介面，此介面相似於 dd 公用程式 (在其他 JFS 檔案系統中的特殊檔案上呼叫) 所提供的介面。在大部分的 JFS 檔案系統上，若需將檔案系統備份至磁帶，檔案系統的區塊或字元特殊檔可提供存取檔案系統的原始影像。fscat 公用程式將快照顯示為可於管道 (pipeline)中處理或寫入磁帶的位元組流。

若需相關資訊，請參閱 fscat_vxfs(1M)。

配置 JFS 檔案系統時，管理者需知的大小考量有哪些？

此外，JFS 和 HFS 皆有相同的檔案和檔案系統大小限制：

JFS 如何確保效能良好？

一般而言，JFS 檔案系統因使用大延伸區、最佳化檔案系統空間使用、大量預先讀取和連續檔案，故其效能較 HFS 檔案系統為佳。然而，檔案系統的區塊會自然而然變為片段。

HP OnLineJFS 具有重組檔案系統空間的有效方法，可回復檔案系統的效能。使用 SAM 或直接自命令行使用 fsadm 命令即可重組 JFS 檔案系統。

您可執行兩種重組作業：目錄和延伸區重組。

重組 (重新組織) JFS 檔案系統的頻率？

若需最佳效能，則核心程式延伸區分配器 (allocator) 必須可在必要時找出大延伸區。欲維護檔案系統的效能等級，應對所有 JFS 檔案系統定期執行 fsadm 公用程式，以減少片段。執行的頻率視檔案系統的使用、活動樣式，和效能的重要性而定，可能需每日或每月執行。

不過，若欲使忙碌的檔案系統保持最佳效能，便應每晚重組這些系統。

如何重組 JFS 檔案系統？