2.2ファイルシステムの管理

ファイルシステムは作って終わりではなく、運用中に検査・調整・バックアップし続ける対象です。ext4・XFS・Btrfsはそれぞれ設計思想が異なり、専用ツール群も別系統になるため、「どのファイルシステムにはどのコマンド」を正確に対応づけられるかが実務にも試験にも直結します。

2.2.1作成と整合性検査

• mkfs＝ファイルシステムを新規作成する総称コマンド。実体はmkfs.ext4・mkfs.xfs・mkfs.btrfsのようなmkfs.*個別実装で、mkfs -t ext4はこれを呼び出すラッパー。作成後は元のデータが失われる破壊的操作。
• fsck＝ファイルシステムの整合性検査・修復を行う総称コマンドで、実体はfsck.*（fsck.ext4等）。マウント中のファイルシステムに対する実行は原則不可（破損の危険。ルートファイルシステムは起動時のシングルユーザー/レスキューモードで検査するのが定石）。

2.2.2ext系の調整とバックアップ、XFS・Btrfs、SMART

• tune2fs＝マウントしたままext2/3/4のパラメータ（ラベル・予約ブロック率・チェック間隔等）を変更できる調整ツール。dumpe2fs＝スーパーブロックやブロックグループ情報などの詳細情報を表示（変更はしない・読み取り専用）。
• dump／restore＝ext系ファイルシステム全体を完全・差分・増分でバックアップ／リストアする伝統的なペア（ダンプレベルで世代管理）。
• XFS専用（.区切りで統一）＝xfs_info（レイアウト表示）・xfs_check（旧式チェック）・xfs_repair（アンマウント状態で修復。fsck.xfsは実質何もしない）・xfsdump／xfsrestore（XFS版のdump/restore）。
• Btrfs＝サブボリューム（subvolume）で1つのファイルシステム内を独立した名前空間に分割し、スナップショット（snapshot）でCoW（コピーオンライト）による瞬時・省容量な時点保存を実現。操作はbtrfs subvolume create/list・btrfs subvolume snapshotのようにbtrfsサブコマンド体系に統一。既存ext系からの移行はbtrfs-convert。
• smartd＝SMART（Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology）対応ディスクを常駐監視するデーモン（しきい値超過等をログ/通知）。smartctl＝SMART情報の手動照会・自己テスト実行ツール（smartctl -a /dev/sdaで属性一覧、smartctl -t shortでテスト起動）。

3つのファイルシステムのトレードオフを整理しておくと、出題の文脈が読みやすくなります。ext4は枯れた実装と幅広い実績が強みで、tune2fs・dumpe2fs・dump/restoreという成熟したツール群が揃い、単純な用途で無難な選択です。XFSは大容量・高並列I/Oに強い設計で、xfs_repairによるオンライン性の高い運用（ただし修復自体はアンマウント必須）やxfsdump/xfsrestoreによるレベル管理バックアップが特徴で、大規模ファイルサーバーやデータベース用途で好まれます。BtrfsはサブボリュームとスナップショットというCoWベースの機能で差別化されており、「本番環境の変更前にスナップショットを取り、問題があれば即座に戻す」という運用が容易です。既存のext4環境をBtrfsへ移行したい場合、データを作り直さずその場で変換できるbtrfs-convertが使われますが、変換後のファイルシステムは元のext4イメージへのロールバック情報を保持するため、確定後は明示的に破棄する運用が必要です。ディスク自体の健全性はSMARTで別軸に監視します。smartdを常駐させて閾値超過を継続的に検知し、疑わしい兆候（再割り当てセクタ数の増加等）が出た場合はsmartctl -t longで詳細な自己診断テストを実行してから、必要ならディスク交換に進む、という運用がハードウェア障害の予兆管理の定石です。

2.2.3この節のまとめ

• mkfs/fsckは総称＋.型個別実装。fsckはアンマウント必須（ルートはシングルユーザー）・tune2fsはマウント中調整可・dumpe2fsは読み取り専用
• XFS＝xfs_repair（アンマウント要）・xfsdump/xfsrestore／Btrfs＝CoWのsubvolume・snapshot・btrfs-convert／SMART＝smartd常駐・smartctl手動照会