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Dateisysteminformationen in Linux anzeigen

Mit findmnt, lsblk, dumpe2fs und XFS-Werkzeugen Dateisystemtypen, Superblock, Geometrie und Metadaten sicher anzeigen und sichern.

Überblick: Welche Dateisysteminformation wird gesucht?

Linux speichert Dateien nicht einfach ungeordnet auf einem Datenträger. Ein Dateisystem ist die Struktur, mit der Dateien und Verzeichnisse organisiert werden. Dazu gehören Verwaltungsinformationen wie Dateinamen, Größen, Zeitstempel, Speicherblöcke und Inodes. Diese Verwaltungsinformationen heißen Metadaten; sie sind von den eigentlichen Inhalten der Dateien zu unterscheiden.

Bei der Diagnose müssen drei Ebenen auseinandergehalten werden:

• Blockgerät: Eine Gerätedatei repräsentiert einen Datenträger oder eine Partition, zum Beispiel /dev/sda3.
• Dateisystem: Auf dem Blockgerät liegt beispielsweise ext4 oder XFS. Es enthält Superblock, Inodes, Verzeichnisstrukturen, Datenblöcke und weitere Verwaltungsstrukturen.
• Mountpoint: Ein Verzeichnis wie /home oder /xfs, unter dem ein eingehängtes Dateisystem im Verzeichnisbaum erreichbar ist.

Der Dateisystemtyp und der Zustand des Dateisystems müssen vor der Werkzeugwahl bekannt sein. dumpe2fs ist für ext2, ext3 und ext4 gedacht, während xfs_info und die übrigen XFS-Werkzeuge XFS-spezifisch sind. Ein falscher Gerätepfad kann außerdem dazu führen, dass Informationen eines anderen Dateisystems gelesen oder bei einer Wiederherstellung produktive Daten überschrieben werden.

Dateisystem und Gerät ermitteln

Beginnen Sie mit einer Übersicht über eingehängte Dateisysteme, Quellgeräte, Mountpoints und Typen:

findmnt

Für eine Übersicht über Blockgeräte und Partitionen ist lsblk -f hilfreich:

lsblk -f

Die Ausgabe enthält unter anderem Gerätenamen, Dateisystemtyp, Label, UUID und Mountpoint. Suchen Sie beispielsweise nach einem Eintrag mit ext4 oder xfs. Verifizieren Sie vor einem Befehl mit Schreib- oder Wiederherstellungswirkung immer, dass die Partition tatsächlich die gewünschte Quelle oder das gewünschte Ziel ist.

Ein Mountpoint ist ein Verzeichnis und kann nur für ein eingehängtes Dateisystem verwendet werden. Ein Blockgerät beginnt typischerweise mit /dev/. Eine Partition wie /dev/sda3 ist nicht dasselbe wie das gesamte Laufwerk /dev/sda.

ext2, ext3 und ext4 mit dumpe2fs untersuchen

dumpe2fs liest Superblock- und weitere Metadaten von ext2-, ext3- und ext4-Dateisystemen. Der Superblock ist eine zentrale Metadatenstruktur mit grundlegenden Eigenschaften und Zustandsinformationen. Die Grundsyntax verwendet ein Blockgerät als Ziel:

sudo dumpe2fs /dev/sda3

Ohne Option gibt das Programm neben den Superblock-Daten umfangreiche Informationen zu den Blockgruppen aus. Eine Blockgruppe ist eine Verwaltungseinheit eines ext-Dateisystems. Die vollständige Ausgabe eignet sich für eine detaillierte Analyse, kann aber sehr lang sein.

Kompakte Superblock-Ausgabe

Mit -h werden die Superblock-Informationen angezeigt, während die umfangreichen Blockgruppen-Details entfallen:

sudo dumpe2fs -h /dev/sda3

Je nach Dateisystem und Version können die Bezeichnungen leicht variieren. Besonders wichtig sind folgende Angaben:

• Filesystem volume name: Label oder Name des Dateisystems.
• Filesystem features: Aktivierte Eigenschaften, beispielsweise Journaling- oder ext4-spezifische Funktionen.
• Filesystem OS type: Betriebssystemtyp, für den das Dateisystem angelegt oder markiert wurde.
• Last mount time: Zeitpunkt des letzten Einhängens und häufig der zugehörige Mountpoint in der Ausgabe.
• Last checked: Zeitpunkt der letzten Dateisystemprüfung.
• Inode count: Gesamtzahl der Inodes. Ein Inode verwaltet Metadaten einer Datei oder eines Verzeichnisses.
• Block count: Gesamtzahl der Dateisystemblöcke.
• Free blocks: Noch nicht belegte Dateisystemblöcke.
• Free inodes: Noch verfügbare Inodes.

Freie Blöcke, belegte Blöcke und sichtbare Dateigrößen sind nicht immer identisch. Dateisystem-Metadaten, reservierte Blöcke und interne Verwaltungsstrukturen benötigen ebenfalls Speicherplatz. Außerdem können sich Werte während einer aktiven Änderung des Dateisystems verändern.

Lesendes Diagnosewerkzeug

dumpe2fs ist grundsätzlich ein lesendes Anzeigeprogramm und kein Reparaturprogramm. Es kann daher im Gegensatz zu reparierenden Werkzeugen grundsätzlich auch für ein eingehängtes Dateisystem verwendet werden. Während laufender Änderungen sind einzelne Angaben jedoch möglicherweise nicht vollständig konsistent. Für Prüfungen oder Reparaturen gelten andere Voraussetzungen; diese Aufgaben gehören zur Familie der fsck-Werkzeuge und dürfen nicht mit einer reinen Informationsabfrage verwechselt werden.

XFS mit xfs_info untersuchen

XFS besitzt eigene Verwaltungs- und Diagnosewerkzeuge. xfs_info zeigt Struktur- und Geometrieinformationen eines eingehängten XFS-Dateisystems an. Als Ziel wird der Mountpoint angegeben:

sudo xfs_info /xfs

Typische Ausgabebereiche sind:

• Datenbereich: Größe und Blockstruktur des Datenbereichs.
• Block- und Sektorgrößen: Größen, die für die Organisation des Dateisystems und die darunterliegende Speicherung relevant sind.
• Allocation Groups: XFS teilt den Datenbereich in mehrere unabhängige Verwaltungseinheiten. Ihre Anzahl und Geometrie beeinflussen die interne Organisation.
• Inodes: Angaben zur Inode-Größe, Ausrichtung und Organisation.
• Log beziehungsweise Journal: Informationen zum XFS-Log, das Metadatenänderungen protokolliert.
• Weitere Geometrieparameter: beispielsweise interne Block-, Sektor- und Bereichsgrößen.

xfs_info ist nicht der XFS-Ersatz für jede Funktion von dumpe2fs. Die Programme unterstützen unterschiedliche Dateisysteme und zeigen deren jeweils eigene Strukturen: dumpe2fs liest ext-Superblock- und Blockgruppendaten, xfs_info beschreibt XFS-Geometrie und Konfiguration eines eingehängten Ziels.

XFS-Metadaten mit xfs_metadump sichern

xfs_metadump extrahiert XFS-Metadaten in eine Dump-Datei. Ein solcher Dump kann für Diagnose, Analyse oder die Weitergabe an eine Supportstelle verwendet werden. Er enthält Verwaltungsdaten wie Namen, Verzeichnisstrukturen, Größen und weitere Dateisysteminformationen, aber nicht die normalen Inhalte der Dateien.

Die Grundsyntax verwendet zuerst das Quellgerät und danach die Zieldatei:

sudo xfs_metadump /dev/sda3 /xfs/xfs_dump

Das Quell-Dateisystem darf während der Erfassung nicht eingehängt oder aktiv beschrieben werden. Hängen Sie es vorher aus und stellen Sie sicher, dass keine Prozesse mehr darauf zugreifen. Nur so kann ein möglichst konsistenter Zustand erfasst werden. Der Speicherort der Dump-Datei benötigt ausreichenden freien Speicherplatz sowie Schreibrechte. Verwenden Sie vorzugsweise ein bewusst ausgewähltes Ziel, das nicht die zu untersuchende Quelle ist.

XFS-Metadatendump mit xfs_mdrestore wiederherstellen

xfs_mdrestore ist das Gegenstück zu xfs_metadump. Es stellt einen zuvor erzeugten XFS-Metadatendump in einem dafür vorgesehenen Ziel wieder her:

sudo xfs_mdrestore /xfs/xfs_dump /pfad/zum/testziel

Das Ziel dient der Metadatenanalyse oder einem Test. Die Wiederherstellung ist keine vollständige Sicherung und ersetzt kein Backup der eigentlichen Dateidaten. Prüfen Sie den Zielpfad und das Zielgerät mehrfach. Ein falsch gewähltes Ziel kann vorhandene produktive Strukturen überschreiben.

Werkzeuge für Dateisysteminformationen im Vergleich

Wichtige Informationsfelder und ihre Bedeutung

Sichere Arbeitsweise und Werkzeugwahl

1. Ermitteln Sie mit findmnt oder lsblk -f den Dateisystemtyp.
2. Ordnen Sie Mountpoint und Blockgerät ein. Verwechseln Sie beispielsweise /xfs nicht mit /dev/sda3.
3. Verwenden Sie für ext2, ext3 und ext4 dumpe2fs, für eingehängtes XFS xfs_info.
4. Für einen XFS-Metadatendump muss die Quelle ausgehängt und ruhig sein. Prüfen Sie außerdem Rechte und Speicherplatz am Ziel.
5. Bei xfs_mdrestore muss das Ziel ausdrücklich ein Analyse- oder Testziel sein.
6. Verwenden Sie administrative Rechte mit sudo nur, wenn sie für den Zugriff erforderlich sind.

Lesende Informationsabfragen sind von Prüf- und Reparaturvorgängen wie fsck zu unterscheiden. Führen Sie keine Schreib-, Reparatur- oder Wiederherstellungsoperation auf produktiven Datenträgern ohne aktuelle Sicherung, klare Zielprüfung und passenden Wartungsplan aus.

Fehlerbehebung

dumpe2fs meldet einen falschen Dateisystemtyp

Wahrscheinliche Ursachen sind ein falscher Gerätepfad, ein anderes Dateisystem oder die Angabe des gesamten Laufwerks statt der Partition. Prüfen Sie mit findmnt und lsblk -f Typ und Gerätezuordnung. Bei XFS verwenden Sie xfs_info statt dumpe2fs.

xfs_info zeigt keine Informationen

Prüfen Sie, ob das Ziel tatsächlich XFS ist und ob es eingehängt wurde. xfs_info erwartet das relevante eingehängte XFS-Ziel, typischerweise den Mountpoint. Ein ungeeignetes Gerät oder ein nicht eingehängtes Dateisystem führt ebenfalls zu einem Fehler.

xfs_metadump erzeugt keinen brauchbaren Dump

Ein noch eingehängtes oder aktiv verändertes Dateisystem kann zu einem inkonsistenten Ergebnis führen. Hängen Sie die Quelle aus, verhindern Sie weitere Zugriffe und wiederholen Sie die Erfassung. Prüfen Sie zusätzlich Schreibrechte und den freien Speicherplatz am Zielort.

Zugriff verweigert oder Gerät nicht gefunden

Lesen von Gerätedateien erfordert häufig administrative Rechte. Führen Sie den Befehl gegebenenfalls mit sudo aus. Verifizieren Sie den Gerätenamen mit lsblk; umgehen Sie Berechtigungsprobleme nicht durch unsichere Änderungen an Gerätedateien.

Freie Block- oder Inode-Werte wirken unerwartet

Blockbelegung, Inode-Verbrauch und sichtbare Dateigrößen sind verschiedene Kennzahlen. Reservierte Blöcke und Dateisystem-Metadaten beeinflussen die Werte. Bei einem aktiv genutzten Dateisystem kann sich die Ausgabe während der Abfrage ändern. Wiederholen Sie die Abfrage bei Bedarf in einem ruhigeren Betriebszustand.

Weiterführende Grundlagen

• Dateisystem ext2
• Dateisystem ext3
• Dateisystem ext4
• Dateisystem XFS
• Dateisysteme mounten
• Dateisystemcheck durchführen
• Inodes in Linux