Linux 再入门整理：详解 /etc/fstab 文件

参考文章：

• https://www.redhat.com/sysadmin/etc-fstab
• https://wiki.archlinux.org/title/Fstab

1. 什么是 /etc/fstab

/etc/fstab 文件是 Linux 系统中用于定义和管理文件系统的挂载信息的配置文件。它的作用是告诉系统在启动时，应该如何自动挂载各种文件系统。挂载是 Linux 操作系统中一种将存储设备与目录树关联的操作。通过挂载，存储设备中的文件可以通过目录访问。

2. /etc/fstab 文件的格式

/etc/fstab 文件的每一行描述了一个文件系统或设备的挂载信息，通常由 6 个字段组成，每个字段通过空格或制表符分隔。字段的顺序非常重要，具体如下：

<设备文件>  <挂载点>  <文件系统类型>  <挂载选项>  <dump>  <fsck>

2.1 设备文件 (Device)

这是指需要挂载的设备或分区。可以通过多种方式指定设备，常见的几种方式包括：

• 设备名：直接使用物理设备名或分区名，如 /dev/sda1，表示第一个硬盘的第一个分区。
• UUID：每个分区都有一个唯一标识符 (UUID)，使用 UUID=xxxx-xxxx-xxxx 格式可以更加稳定地标识设备，因为设备名在不同的启动过程中可能会改变。
• LABEL：如果为分区设置了标签 (Label)，可以通过 LABEL=MyData 的方式引用设备。

/dev/sda1        /boot           ext4    defaults        0  2
UUID=550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000  /home  ext4  defaults 0 2

2.2 挂载点 (Mount Point)

这是文件系统挂载的位置，即它在目录树中的路径。挂载点可以是任何一个空目录。例如：

• / 表示根文件系统。
• /home 表示用户目录挂载点。
• /mnt/data 是一个常用的手动挂载位置。
• /media/data 是一个常用的手动挂载位置。
• none 表示文件系统不挂载到特定的路径，通常用于 swap 分区。

2.3 文件系统类型 (File System Type)

这是指定文件系统类型的字段，它告诉内核如何处理该分区。常见的文件系统类型包括：

• ext4：目前大多数 Linux 系统的默认文件系统，支持日志记录和大文件。
• xfs：高性能文件系统，特别适合大数据和企业级存储环境。
• vfat：FAT32 文件系统，用于 U 盘和移动设备兼容 Windows 系统的情况。
• ntfs：Windows NT 文件系统，适用于从 Linux 访问 Windows 分区。
• swap：交换分区，用于虚拟内存扩展。
• nfs：网络文件系统，允许从远程服务器挂载文件系统。

# 示例
/dev/sda1        /boot           ext4    defaults        0  2
/dev/sda5        none            swap    sw              0  0
192.168.1.100:/shared /mnt/nfs  nfs   defaults  0 0

2.4 挂载选项 (Mount Options)

挂载选项控制文件系统的行为。这些选项以逗号分隔，组合使用时不会有空格。常见的挂载选项有：

• defaults：这是一组默认的选项，包括 rw（读写）、suid（允许 setuid 位）、dev（解释字符和块设备）、exec（允许可执行文件）、auto（自动挂载）、nouser（用户无法挂载）、async（异步 I/O 操作）。
• ro/rw：以只读 (ro) 或读写 (rw) 模式挂载。
• noatime：不更新文件访问时间，提升性能，特别适合 SSD 和高性能服务器。
• nodiratime：不更新目录访问时间，进一步优化性能。
• user/nouser：user 允许普通用户挂载和卸载该文件系统，nouser 则仅允许 root 挂载。
• sync/async：sync 选项意味着所有文件系统操作是同步的，async 则是异步的，async 是默认值。
• noauto：不自动挂载，需要手动挂载。
• noexec：禁止在文件系统上执行可执行文件。

# 示例
/dev/sda2   /media/usb   vfat    noauto,user,exec,rw  0  0

这行代码表示挂载一个 U 盘，使用 vfat 文件系统，指定普通用户可以挂载且文件系统可以读写，挂载时还允许执行文件，但不会自动挂载。

2.5 Backup Operation（dump 参数）

这是一个很少使用的字段，指定是否启用 dump 备份程序。通常为 0 或 1：

• 0：不备份该分区。
• 1：允许 dump 备份。

2.6 Pass Order (fsck 参数)

准确来说，/etc/fstab 中的最后一列是 pass order，但是这个数字值是用来决定系统在启动时使用 fsck 工具检查文件系统的顺序。不同的发行版根分区（/）与 /boot 分区默认的数字值是不同的。

fsck 工具= File System Consistency Check (文件系统一致性检查) 工具

2.6.1 参数设置

该字段指定系统启动时是否检查文件系统的完整性以及检查的顺序：

• 0：不检查该文件系统。通常对 swap 分区或远程挂载（如 NFS）使用。
• 1：通常用于根分区（ / ），表示启动时首先检查这个分区。
• 2：一般用于对其他分区进行检查（ /home、/var 等），检查顺序可以根据需要设置。
• 如果数字相同，则会按照文件中的出现顺序来进行检查。

例如：

# 示例
/dev/sda1   /boot           ext4    defaults        0  2

fsck 在系统启动时会检查 /boot 分区，但优先级低于根文件系统（/，其优先级为 1）

2.6.2 不同发行版默认参数

不同发行版的版本以及不同的安装配置都会影响该参数。

以 Ubuntu 为例，当系统启动时，fsck 会根据 fstab 中定义的 pass order 来决定哪些文件系统需要检查。系统会首先检查那些 pass order 为 1 的分区，通常是根分区 /，然后再检查 pass order 为 2 的其他分区。如果某个文件系统的 pass order 设置为 0，则它不会被检查。

/boot 与 /boot/efi 区别：

• /boot/efi 是专门为 UEFI 启动系统设计的目录，用于挂载 EFI 系统分区（ESP）。UEFI 是 BIOS 的继任者，提供了更现代的启动机制；通过 GPT（GUID 分区表） 启动，通常格式化为 vfat 文件系统。
• /boot 用于传统较老的（BIOS、Legacy BIOS）启动系统设计的目录；通过 MBR（主引导记录） 引导。

2.6.3 设置为 0 的原因

1. 启动时间优化：很多服务器或高可用系统要求尽量减少启动时间，fsck 在大分区或多个分区时检查时间较长，故一些发行版（如 CentOS/RHEL）会选择关闭自动检查。
2. 管理员手动控制：某些场景下，系统管理员希望通过手动方式定期检查文件系统，而不是每次启动时依赖自动检查。因此选择将 pass order 设置为 0。
3. 现代文件系统的可靠性：现代文件系统（如 ext4、xfs 等）已经非常稳定，不像早期的文件系统那样容易出错，因此有时并不需要频繁运行 fsck。
4. 大规模部署环境：在一些大规模服务器部署环境中（如使用 CentOS/RHEL 的数据中心），自动检查文件系统可能会导致系统不可预测的启动时间波动，因此关闭启动时的检查以避免系统长时间不可用。
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3. 常见示例

接下来，通过一些常见的 /etc/fstab 配置示例，进一步展示如何为不同的分区或设备配置文件系统挂载。

3.1 常见的本地磁盘配置

UUID=2b4e9d04-29e9-xxx  /        ext4    defaults       0  1
UUID=550e8400-e29b-xxx  /home    ext4    defaults       0  2
/dev/sda5               none     swap    sw             0  0

这段配置代表了以下内容：

• 根文件系统 / 挂载在 ext4 文件系统上，并设置为在系统启动时首先进行文件系统检查。
• /home 挂载在单独的分区上，使用 ext4 文件系统。
• 交换分区 swap 被定义但没有挂载点。

3.2 NFS 挂载

192.168.1.100:/shared /mnt/nfs  nfs  defaults  0 0

这是一个挂载网络文件系统的示例。它将远程服务器 192.168.1.100 上的 /shared 目录挂载到本地 /mnt/nfs。

3.3 U 盘自动挂载配置

/dev/sdb1  /mnt/usb  vfat  noauto,user,exec,rw  0  0

这段配置表示将 U 盘挂载到 /mnt/usb，使用 vfat 文件系统，并且允许普通用户手动挂载、读写 U 盘，并执行其中的文件。

3.4 更多…

More And More ....

/etc/fstab 是一个重要的配置文件，它决定了系统的存储设备如何挂载以及如何管理文件系统。在实际使用中，正确配置 /etc/fstab 能够提升系统性能、简化存储管理，并确保系统启动时自动挂载关键分区。

凑个图，图文并茂，哈哈哈哈！