Восстановление файловых систем linux

Блог X-PRESS

Из-за различных неполадок или неожиданного отключения компьютера файловая система может быть повреждена. При обычном выключении все файловые системы монтируются только для чтения, а все не сохраненные данные записываются на диск.

Но если питание выключается неожиданно, часть данных теряется, и могут быть потерянны важные данные, что приведет к повреждению самой файловой системы. В этой статье мы рассмотрим как восстановить файловую систему fsck, для нескольких популярных файловых систем, а также поговорим о том, как происходит восстановление ext4.

Немного теории

Как вы знаете файловая система содержит всю информацию обо всех хранимых на компьютере файлах. Это сами данные файлов и метаданные, которые управляют расположением и атрибутами файлов в файловой системе. Как я уже говорил, данные не сразу записываются на жесткий диск, а некоторое время находятся в оперативной памяти и при неожиданном выключении, за определенного стечения обстоятельств файловая система может быть повреждена.

Современные файловые системы делятся на два типа — журналируемые и нежурналируемые. Журналиуемые файловые системы записывают в лог все действия, которые собираются выполнить, а после выполнения стирают эти записи. Это позволяет очень быстро понять была ли файловая система повреждена. Но не сильно помогает при восстановлении. Чтобы восстановить файловую систему linux необходимо проверить каждый блок файловой системы и найти поврежденные сектора.

Для этих целей используется утилита fsck. По сути, это оболочка для других утилит, ориентированных на работу только с той или иной файловой системой, например, для fat одна утилита, а для ext4 совсем другая.

В большинстве систем для корневого раздела проверка fsck запускается автоматически, но это не касается других разделов, а также не сработает если вы отключили проверку.

Основы работы с fsck

В этой статье мы рассмотрим ручную работу с fsck. Возможно, вам понадобиться LiveCD носитель, чтобы запустить из него утилиту, если корневой раздел поврежден. Если же нет, то система сможет загрузиться в режим восстановления и вы будете использовать утилиту оттуда. Также вы можете запустить fsck в уже загруженной системе. Только для работы нужны права суперпользователя, поэтому выполняйте ее через sudo.

Основные опции указывают способ поведения утилиты, оболочки fsck. Раздел диска — это файл устройства раздела в каталоге /dev, например, /dev/sda1 или /dev/sda2. Опции файловой системы специфичны для каждой отдельной утилиты проверки.

• -l — не выполнять другой экземпляр fsck для этого жесткого диска, пока текущий не завершит работу. Для SSD параметр игнорируется;
• -t — задать типы файловых систем, которые нужно проверить. Необязательно указывать устройство, можно проверить несколько разделов одной командой, просто указав нужный тип файловой системы. Это может быть сама файловая система, например, ext4 или ее опции в формате opts=ro. Утилита просматривает все файловые системы, подключенные в fstab. Если задать еще и раздел то к нему будет применена проверка именно указанного типа, без автоопределения;
• -A — проверить все файловые системы из /etc/fstab. Вот тут применяются параметры проверки файловых систем, указанные в /etc/fstab, в том числе и приоритетность. В первую очередь проверяется корень. Обычно используется при старте системы;
• -C — показать прогресс проверки файловой системы;
• -M — не проверять, если файловая система смонтирована;
• -N — ничего не выполнять, показать, что проверка завершена успешно;
• -R — не проверять корневую файловую систему;
• -T — не показывать информацию об утилите;
• -V — максимально подробный вывод.

Это были глобальные опции утилиты. А теперь рассмотрим опции для работы с файловой системой, их меньше, но они будут более интересны:

• -a — во время проверки исправить все обнаруженные ошибки, без каких-либо вопросов. Опция устаревшая и ее использовать не рекомендуется;
• -n — выполнить только проверку файловой системы, ничего не исправлять;
• -r — спрашивать перед исправлением каждой ошибки, используется по умолчанию для файловых систем ext;
• -y — отвечает на все вопросы об исправлении ошибок утвердительно, можно сказать, что это эквивалент a.
• -c — найти и занести в черный список все битые блоки на жестком диске. Доступно только для ext3 и ext4;
• -f — принудительная проверка файловой системы, даже если по журналу она чистая;
• -b — задать адрес суперблока, если основной был поврежден;
• -p — еще один современный аналог опции -a, выполняет проверку и исправление автоматически. По сути, для этой цели можно использовать одну из трех опций: p, a, y.

Теперь мы все разобрали и вы готовы выполнять восстановление файловой системы linux. Перейдем к делу.

Как восстановить файловую систему в fsck

Допустим, вы уже загрузились в LiveCD систему или режим восстановления. Ну, одним словом, готовы к восстановлению ext4 или любой другой поврежденной ФС. Утилита уже установлена по умолчанию во всех дистрибутивах, так что устанавливать ничего не нужно.

Восстановление файловой системы

Опцию y указывать необязательно, но если этого не сделать утилита просто завалит вас вопросами, на которые нужно отвечать да.

Восстановление поврежденного суперблока

Обычно эта команда справляется со всеми повреждениями на ура. Но если вы сделали что-то серьезное и повредили суперблок, то тут fsck может не помочь. Суперблок — это начало файловой системы. Без него ничего работать не будет.

Но не спешите прощаться с вашими данными, все еще можно восстановить. С помощью такой команды смотрим куда были записаны резервные суперблоки:

На самом деле эта команда создает новую файловую систему. Вместо ext4 подставьте ту файловую систему, в которую был отформатирован раздел, размер блока тоже должен совпадать иначе ничего не сработает. С опцией -n никаких изменений на диск не вноситься, а только выводится информация, в том числе о суперблоках.

Теперь у нас есть шесть резервных адресов суперблоков и мы можем попытаться восстановить файловую систему с помощью каждого из них, например:

После этого, скорее всего, вам удастся восстановить вашу файловую систему. Но рассмотрим еще пару примеров.

Проверка чистой файловой системы

Битые сектора

Установка файловой системы

Проверка всех файловых систем

Но такая команда сработает только в режиме восстановления, если корневой раздел и другие разделы уже примонтированы она выдаст ошибку. Но вы можете исключить корневой раздел из проверки добавив R:

Также вы можете проверить не все файловые системы, а только ext4, для этого используйте такую комбинацию опций:

Или можно также фильтровать по опциям монтирования в /etc/fstab, например, проверим файловые системы, которые монтируются только для чтения:

Проверка примонтированных файловых систем

Раньше я говорил что нельзя. Но если другого выхода нет, то можно, правда не рекомендуется. Для этого нужно сначала перемонтировать файловую систему в режим только для чтения. Например:

Просмотр информации

Выводы

Вот и все, теперь вы знаете как выполняется восстановление файловой системы ext4 или любой другой, поддерживаемой в linux fsck. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!

Источник

fsck (Русский)

Состояние перевода: На этой странице представлен перевод статьи fsck. Дата последней синхронизации: 10 июля 2021. Вы можете помочь синхронизировать перевод, если в английской версии произошли изменения.

fsck (file system check) — утилита для проверки и восстановления файловых систем Linux. Проверка файловых систем разных физических дисков выполняется параллельно, что позволяет значительно её ускорить (см. fsck(8) ).

Процесс загрузки Arch включает в себя процедуру fsck, поэтому проверка файловых систем на всех носителях выполняется автоматически при каждой загрузке. По этой причине обычно нет необходимости выполнять её через командную строку.

Проверка при загрузке

Механизм

Существует два возможных варианта:

1. mkinitcpio предоставляет хук fsck для проверки корневой файловой системы перед монтированием. Корневой раздел должен быть смонтирован на запись и чтение (параметр ядра rw ) [1].
2. systemd проверяет все файловые системы, которым задано значение fsck больше 0 (либо параметром fstab, либо в пользовательском файле юнита). Корневая файловая система изначально должна быть смонтирована только на чтение (параметр ядра ro ), и лишь позже перемонтирована на чтение-запись в fstab. Имейте в виду, что опция монтирования defaults подразумевает rw .

Рекомендуется по умолчанию использовать первый вариант. Если вы устанавливали систему в соответствии с руководством, то использоваться будет именно он. Если вы хотите вместо этого использовать вариант 2, то удалите хук fsck из mkinitcpio.conf и задайте параметр ядра ro . Кроме того, параметром ядра fsck.mode=skip можно полностью отключить fsck для обоих вариантов.

Принудительная проверка

Если вы используете base -хук mkinitcpio, то можно принудительно выполнять fsck во время загрузки, задав параметр ядра fsck.mode=force . Проверена будет каждая файловая система на машине.

В качестве альтернативы можно воспользоваться службой systemd systemd-fsck@.service(8) , которая проверит все настроенные файловые системы, которые не были проверены в initramfs. Тем не менее, проверка корневой файловой системы этим способом может стать причиной задержки в время загрузки, поскольку файловая система будет перемонтироваться.

Примечание: Если вы используете другие дистрибутивы GNU/Linux, то учтите, что старые методы проверки вроде файлов forcefsck для каждой файловой системы или команды shutdown с флагом -F будут работать только с SysVinit и ранними версиями Upstart; работать с systemd они не будут. Решение, предложенное выше, является единственным рабочим для Arch Linux.

Советы и рекомандации

Восстановление повреждённых блоков

Следующая команда позволяет восстановить повреждённые участки файловых систем ext2/ext3/ext4 и FAT:

Важно: Разрешение на восстановление запрошено не будет. Подразумевается, что вы уже ответили «Да», запустив команду на выполнение.

Интерактивное восстановление повреждённых блоков

Полезно в том случае, если файлы на загрузочном разделе были изменены, а журнал не обновился соответствующим образом. В этом случае размонтируйте загрузочный раздел и выполните:

Изменение частоты проверки

Примечание: Команды tune2fs и dumpe2fs работают только с файловыми системами ext2/ext3/ext4.

По умолчанию fsck проверяет файловую систему каждые 30 загрузок (вычисляется отдельно для каждого раздела). Чтобы изменить частотку проверок, выполните:

Здесь 20 — число загрузок между проверками. Если задать значение 1 , то проверка будет выполняться при каждой загрузке, а значение 0 отключит сканирование.

Текущую частоту проверок и опции монтирования конкретного раздела можно узнать командой:

# dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep -i 'mount count'

Параметры fstab

fstab — файл системных настроек, который используется для передачи ядру Linux информации о том, какие разделы (файловые системы) монтировать и в какие точки дерева файловой системы.

Записи в /etc/fstab выглядят примерно следующим образом.

/dev/sda1 / ext4 defaults 0 1 /dev/sda2 /other ext4 defaults 0 2 /dev/sda3 /win ntfs-3g defaults 0 0 

Шестое поле каждой строки (выделено) — опция fsck:

• 0 — не проверять.
• 1 — файловая система (раздел), которая должна быть проверена первой; для корневого раздела ( / ) должно использоваться именно это значение.
• 2 — прочие файловые системы, которые должны быть проверены.

Решение проблем

Не запускается fsck для отдельного раздела /usr

1. Убедитесь, что используются соответствующие хуки в /etc/mkinitcpio.conf , а также что вы не забыли пересоздать initramfs после последнего редактирования этого файла.
2. Проверьте fstab! Только корневому разделу должен быть задан параметр 1 в последнем поле, все остальные разделы должны иметь либо 2 , либо 0 . Также проверьте файл на наличие иных опечаток.

ext2fs: no external journal

Иногда (например, из-за внезапного отключения питания) файловые системы ext(3/4) могут повредиться так сильно, что восстановить их обычным способом не удастся. Как правило, при этом fsck выводит сообщение о том, что не удалось найти журнал (no external journal). В этом случае выполните команды ниже.

Отмонтируйте раздел от соответствующего каталога:

Запишите на раздел новый журнал:

Запустите fsck, чтобы восстановить раздел:

Источник