文件系统本质上是在磁盘上存储文件。因此，了解文件系统的整体磁盘布局对于理解一个文件系统非常重要。文件系统的所有功能都围绕着磁盘。布局及其管理，让我们看一下OCFS2集群文件系统的整体磁盘布局。1.格式格式：mkfs.ocfs2-b4K-C1M-N32-Jsize=128M-L"xxx"-Tvmstore--fs-features=indexed-dirs,refcount--cluster-stack=o2cb--cluster-name=ocfs2fs.img格式参数说明：-b,--block-sizeblock-size文件系统执行IO的最小单位，本例取block4KB=4096=2^10-C,--cluster-sizecluster-size是文件数据分配空间的最小单位。本例中，cluster1MB=2^20-N,--node-slotsnumber-of-node-slots节点槽指向一系列系统文件，每个槽专供一个节点使用。插槽数表示该卷可以同时挂载多少个节点。-J,--journal-optionsoptionsOCFS2使用预写日志WAL（Write-AheadLog），使用JBD2，用户可配置，根据文件系统类型和卷大小决定，默认值：datafilestype64MB，vmstoretype128MB,mailtype256MB-L,--labelvolume-label标记卷以便于管理。-Tfilesystem-typeValidtypesaremail,datafilesandvmstore.mail:用作邮件服务器存储，将大量的元数据变成大量的小文件，使用更大的日志日志更有好处。datafiles：建议少分配大文件，需要较少的元数据更改，因此使用较大的日志日志无益。vmstore：顾名思义，稀疏分配大文件的虚拟机镜像--fs-features=[no]sparse...指定启用或禁用某些特性，如：稀疏文件、非写入范围、backupsuperblock--fs-feature-level=feature-level有效值为max-compat、default和max-features。默认支持稀疏文件、非写入范围、内联数据。查看根目录和系统目录通过debugfs.ocfs2可以看到系统文件。在此示例中，指定-N32进行格式化。因此，一些带有槽号的系统文件，如：local_allock:0000~0031，只显示下面截图的一部分。其余省略，不影响分析。通过格式化的参数，可以得到以下基本的数据信息，可以方便的进行计算。1block4KB=4096=2^101cluster1MB=2^201cluster=256blocks=2^8二、SuperBlockSuperBlock对于一个文件系统来说是最重要的，它描述了一个文件系统的基本数据信息，包含许多重要的关键信息。挂载文件系统后，首先要读取SuperBlock。格式化后可以看到SuperBlock的信息如下：其中，格式化命令行中有一个关键的数据参数，如：BlockSizeBits:12,ClusterSizeBits:20等，而SuperBlockBlkno必须预先指定，从这个SuperBlockBlkno计算出以下关键信息，比如：首先ClusterGroupBlknum：256，然后计算RootBlknum：513，SystemDirBlknum：514。>#defineOCFS2_SUPER_BLOCK_BLKNO2SuperBlock上的数据结构磁盘如下：格式化最重要的是指定磁盘的划分和布局。因此，需要先划分ClusterGroups。3、下面分析OCFS2磁盘的整体布局：OCFS2磁盘的整体布局主要描述如何实现对整个磁盘的管理。OCFS2将磁盘分成若干个ClusterGroup进行管理，称为簇组（ClusterGroup），在Ext4文件系统中中文称为块组（BlockGroup），用途相同。如下图所示：每个ClusterGroup由若干个Cluster组成，包括Descriptor+BitMap和描述ClusterGroup的DataClusters。第一个ClusterGroup比较特殊，因为它包含OCFS2元数据信息，包括SuperBlock、系统文件夹和系统文件。ClusterGroup中磁盘空间的管理是通过一个Block来体现ClusterGroup的信息，Block的剩余空间使用一个位图BitMap来管理整个ClusterGroup。位图BitMap中的每个Bit对应ClusterGroup中的一个簇。如果BitMap中第i个cluster对应的Bit为1，表示该cluster已经分配，??0表示没有使用。OCFS2使用BitMap确认可以使用哪些集群（本例中为1cluster=1MB）。系统文件global_bitmap用于描述ClusterGroups的信息。系统文件为global_bitmap（global_bitmap全局位图，用于实现集群组的全局管理，访问时需要分布式锁保护。）系统文件的磁盘数据结构为structocfs2_dinode，如图下图：structocfs2_dinode.id2.ocfs2_chain_list.ocfs2_chain_rec用于描述ClusterGroup信息，如下图：chain_list为ClusterGroupsList，磁盘数据结构记录了整个磁盘被划分为若干个Cluster团体。每个ClusterGroupChain用ocfs2_chain_rec描述，ocfs2_chain_rec.c_blkno是描述每个ClusterGroup的Block块位图（BitMap），磁盘数据结构为structocfs2_group_desc，用1个Block表示，如下：从0x00到0x40=64B，1Block4096B-64B=剩余的4032B*8bits=32256bits，因此，一个ocfs2_group_desc可以代表32256个簇，所以每个簇组的簇数，即：1个簇组包含32256个簇=32256MB=31.5GB。一个Disk或Volume可用的集群组总数=totalclusters/每个集群组包含的集群数，最后一个集群组包含剩余的集群数。在此示例中，80GVolume=81920个集群，（81920个集群+32256个集群-1）/32256个集群=3个集群组。下图为本例中全局位图global_bitmap中记录的ClusterGroups信息：一共有3个clustergroups，GroupChain:0,1,2blkno256/blkno8257536/blkno16515072图中，每个blkno是一个structocfs2_group_desc，用来表示这个clustergroup的位图信息。Clustergroupdescriptor:FirstClusterGroupBlknum:256在ocfs2_group_desc格式信息中也有显示，那么blkno256是怎么来的呢？blkno8257536和blkno16515072是怎么来的？接下来一步步分析。首先格式化首先确定global_bitmap的结构，着重划分clustergroup，确定每个clustergroup的descriptorblock。根据superblockblkno2计算出first_cluster_group_blkno=blkno256，剩下的clustergroupN为每个clustergroup的第一个block。第一个clustergroup不是第一个block，因为blkno0和1是reserved表示ocfsversion2，而blkno2用来表示SuperBlock，所以global_bitmapchain0中下标1的第一个cluster选择block256。关键代码截取如下：s->global_bm=initialize_bitmap(s,s->volume_size_in_clusters,//初始化全局global_bitmaps->cluster_size_bits,//20bits"globalbitmap",tmprec);/*到下一个对齐的簇*/s->first_cluster_group=(OCFS2_SUPER_BLOCK_BLKNO+1);//块3s->first_cluster_group+=((1<
