Administrer un système de fichiers ext4

ext4 est le système de fichiers par défaut de Debian et Ubuntu : stable, mature et polyvalent. Ce guide montre comment formater une partition avec mkfs.ext4, régler ses paramètres avec tune2fs (réserve root, label), redimensionner avec resize2fs et vérifier avec fsck. Pour administrateurs débutants à intermédiaires. Toutes les sorties proviennent d'un disque de test AlmaLinux ; rien n'est inventé. Le choix entre ext4, XFS et Btrfs est traité dans le guide de décision dédié.

Ce que vous allez apprendre

• Formater une partition en ext4 avec mkfs.ext4 et ses options utiles
• Lire et régler les paramètres avec tune2fs (réserve root, label)
• Redimensionner un ext4 avec resize2fs
• Vérifier et réparer avec fsck / e2fsck

Prérequis

• Une partition créée et le bon disque identifié
• Le paquet e2fsprogs (installé par défaut sur toutes les distributions)

Pourquoi ext4

ext4 (fourth extended filesystem) est l'évolution d'ext3/ext2. C'est un système de fichiers journalisé : il enregistre les métadonnées dans un journal avant de les appliquer, ce qui permet de retrouver un état cohérent après une coupure. Ses atouts : stabilité, large compatibilité, outils matures (fsck, tune2fs, e2label). Ses limites : pas de snapshots ni de compression natifs, contrairement à Btrfs. Pour la majorité des serveurs et postes, c'est le choix le plus simple et le plus sûr.

Créer un système de fichiers ext4

Le formatage écrit la structure ext4 sur la partition. La commande de base est mkfs.ext4, ici avec un label (-L) et une réserve root réduite à 1 % (-m 1, voir plus bas) :

sudo mkfs.ext4 -L donnees -m 1 /dev/sda1

Creating filesystem with 262144 4k blocks and 65536 inodes
Filesystem UUID: e1015b55-7926-4e71-820a-c1180d169587
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done

La sortie indique le nombre de blocs (de 4 Kio chacun), le nombre d'inodes (fixé à la création, il borne le nombre de fichiers) et l'UUID qui servira au montage.

Le formatage efface tout

mkfs.ext4 détruit le contenu de la partition ciblée. Vérifiez la cible avec lsblk et l'absence de montage avant de lancer la commande.

Vérifier le résultat

tune2fs -l affiche les paramètres du système de fichiers créé. C'est la vérification immédiate après formatage :

sudo tune2fs -l /dev/sda1

Filesystem volume name:   donnees
Filesystem UUID:          e1015b55-7926-4e71-820a-c1180d169587
Default mount options:    user_xattr acl
Filesystem state:         clean
Inode count:              65536
Block size:               4096
Reserved block count:     2621
Reserved blocks uid:      0 (user root)

Le champ Filesystem state: clean confirme un système sain. On retrouve le label, l'UUID, la taille de bloc (4096 octets, le défaut) et les blocs réservés à root (ici 2621 blocs, soit 1 % du volume).

Régler ext4 pour un disque de données

Par défaut, ext4 réserve 5 % de l'espace au superutilisateur. Sur /, cette marge évite qu'un utilisateur sature le disque et bloque le système. Sur un disque de données pur, ces 5 % sont du gaspillage : sur 4 To, cela fait 200 Go inutilisés. Ajustez avec tune2fs -m (le changement est immédiat, sans reformatage) :

sudo tune2fs -m 1 /dev/sda1   # réserve à 1 %
sudo tune2fs -m 0 /dev/sda1   # plus aucune réserve (données seules)

Changez le label à tout moment avec e2label, sans démonter :

sudo e2label /dev/sda1 data-prod

Les options de montage (performance, sécurité) se posent dans /etc/fstab. Les plus utiles :

Option	Effet	Pour
noatime	n'écrit pas la date d'accès à chaque lecture	volumes très sollicités
nodev,nosuid,noexec	durcit le montage	/home, /tmp, disques externes
errors=remount-ro	remonte en lecture seule si erreur	tous les volumes critiques
discard	TRIM en continu sur SSD	SSD (ou préférer fstrim.timer)

Glissez pour voir

La configuration complète de /etc/fstab et du montage par UUID est détaillée dans le guide montage et persistance.

Redimensionner avec resize2fs

resize2fs ajuste la taille du système de fichiers ext4. Agrandir se fait à chaud (volume monté) ; réduire exige de démonter d'abord.

Avant toute réduction, resize2fs impose une vérification complète du système de fichiers dès que le volume a été monté depuis sa dernière vérification. Sans elle, il refuse de travailler et affiche Please run 'e2fsck -f /dev/sda1' first ; la même exigence vaut pour un agrandissement démonté, seul l'agrandissement à chaud s'en dispense. La séquence, système démonté, est donc en deux temps :

sudo e2fsck -f /dev/sda1
sudo resize2fs /dev/sda1 512M

The filesystem on /dev/sda1 is now 131072 (4k) blocks long.

Sans taille, resize2fs étend le système de fichiers à toute la place disponible dans son conteneur :

sudo resize2fs /dev/sda1

L'ordre compte

Agrandir un volume se fait toujours en deux temps : d'abord agrandir le conteneur (la partition avec parted, ou le volume logique avec lvextend), puis le système de fichiers avec resize2fs. Avec LVM, lvextend -r enchaîne les deux automatiquement (voir le guide LVM).

Vérifier et réparer avec fsck

fsck (qui appelle e2fsck pour ext4) détecte et corrige les incohérences après une coupure brutale ou une erreur disque. Règle absolue : le système de fichiers doit être démonté (ou en lecture seule). e2fsck y veille lui-même : sur un volume monté, il s'arrête avec /dev/sda1 is mounted. et e2fsck: Cannot continue, aborting. (code de retour 8, mesuré avec e2fsprogs 1.47). Ne cherchez pas à contourner ce refus : réparer un volume en cours d'écriture le corromprait.

sudo e2fsck -f -y /dev/sda1

L'option -f force la vérification même si le journal paraît propre, et -y répond « oui » à toutes les réparations (sinon e2fsck réclame un terminal interactif). Pour réparer un volume système, démarrez sur un support live afin que la partition soit démontée.

Dépannage

Les pannes d'ext4 se lisent presque toujours dans le message de l'outil qui refuse d'agir. Les quatre lignes ci-dessous couvrent les cas les plus fréquents : une réparation lancée sans terminal, un disque plein d'inodes, la réserve root qui « mange » de l'espace, et un volume remonté en lecture seule après une erreur.

Symptôme	Cause probable	Solution
e2fsck: need terminal for interactive repairs	fsck sans -y ni -p	relancer avec -y (réparation auto)
Disque « plein » alors que df montre de l'espace	inodes épuisés (millions de petits fichiers)	df -i, supprimer ou recréer avec plus d'inodes
5 % d'espace « manquant » sur un disque de données	réserve root par défaut	sudo tune2fs -m 0 /dev/sdX1
Volume remonté en lecture seule	erreur détectée + errors=remount-ro	e2fsck démonté, vérifier smartctl

Glissez pour voir

À retenir

• mkfs.ext4 formate ; -L pose un label, -m règle la réserve root (à 0 ou 1 sur un disque de données).
• tune2fs -l lit les paramètres ; Filesystem state: clean confirme un volume sain.
• tune2fs -m et e2label ajustent réserve et label sans reformater.
• resize2fs redimensionne : agrandir à chaud, réduire démonté ; toujours conteneur d'abord, FS ensuite.
• e2fsck -f -y répare, uniquement démonté ; sur le système, passer par un support live.
• ext4 n'a ni snapshots ni compression natifs : pour ça, regardez Btrfs.

Contrôle de connaissances

Vérifiez que l'essentiel de ce guide est acquis. Les questions portent uniquement sur ce qui vient d'être expliqué ici.

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6 questions

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