此部落格總結與馬哥課堂筆記

時間：2015.09.09

linux磁碟管理

Linux磁碟管理
硬碟的分類有兩種
1、機械式硬碟

機械硬碟即是傳統普通硬碟，主要由：碟片，磁頭，碟片轉軸及控制電機，磁頭控制器，資料轉換器，介面，快取等幾個部分組成；有5400轉主用於筆記本； 7200轉主用於桌上型電腦；10000和15000(也稱為15K)主用於伺服器。

2、SSD硬碟

用固態電子儲存晶片陣列而製成的硬碟，由控制單元和儲存單元（FLASH晶片、DRAM晶片）組成；主要用於軍事、車載、工控、視訊監控、網路監控、網路終端、電力、醫療、航空、導航裝置等領域。

機械式：
track磁軌，每個磁軌的周長不同所以所存的扇區也有所不同
sector:表示每一條磁軌上有幾個

MBR：0磁軌，主引導記錄(Master Boot Record),存著系統的啟動程式

512bytes
446: bootloader作業系統載入程式就在此
64: filesystem allocation table用來標記磁碟分割槽的，其中每16個位元組為一個分割槽，所以硬碟只能有4個主分割槽。
2：55AA標示MBR是否有效的
磁碟介面型別：
IDE (ATA)：速率133MB/s，/dev/hd 並行的介面
SCSI:速率640MB/s 工業級應用介面
SATA：速率6Gbps企業級應用介面
SAS：速率6Gbps 基於 序列方式的企業級應用介面

例:/dev/sda就是linux系統的第一塊盤，而我們如果新增加一塊盤則會顯示為/dev/sdb,如下圖：

我們再增加一塊硬碟，具體是怎麼增加硬碟的我就不再演示了，因為我懶；看下圖：我新增加的一塊5G大小的硬碟，顯示為/dev/sdb;新增完硬碟需要重啟系統，物理機肯定是需要重啟的因為你要做RAID，虛擬機器我不知道還有其它辦法不重啟出來沒？

標記同一裝置上的不同分割槽：/dev/sd[a-z][1-]

1-4: 主或擴充套件分割槽標識；此意思就是每一個磁碟最多可以分為4個主分割槽，而如果你要想分配更多的分割槽的話，那麼你就要劃分擴充套件分割槽了，而擴充套件分割槽也需要佔一個主分割槽的；那麼就像我上圖中增加了一個單獨的磁碟，就可以再多出4個主分割槽，那麼各個分割槽的命名就是 /dev/sda1 /dev/sda2或者是 /dev/sdb1 /dev/sdb2

5+：邏輯分割槽標識
裝置檔案：特殊檔案

裝置號：
major, minor
major: 裝置型別
minor: 同一型別下的不同裝置
“塊”：block，隨機裝置塊裝置標識為b
“字元”：character，線性裝置字元標示為c
GPT大於2T的磁碟空間使用GPT分割槽

分割槽：分割槽原因為分隔儲存空間為多個小的空間，每個空間可獨立使用檔案系統；

分割槽工具：
fdisk,parted, sfdisk
fdisk工具的使用：
最多支援在一塊硬碟上的15個分割槽；
分割槽管理子命令：
p: 顯示
n: 建立
d: 刪除
t: 修改分割槽ID
l: 列出所有支援ID型別
w: 儲存退出
q: 放棄修改並退出
m: 獲取幫助

具體操作如下圖：

建立完成之後，檢視核心是否已經識別新的分割槽：
# cat /proc/partitions

如果沒有讀進核心我們使用

有三個命令可以讓核心重讀磁碟分割槽表：
CentOS 5:

partprobe [DEVICE]

例圖：

CentOS 6,7:

partx後面跟分割槽

kpartx

例：partx -s /dev/sda

如果分割槽還沒有載入到核心我們可以使用partx -a -n新增加分割槽1:新增加分割槽最後的編號

partx命令：
partx DEVICE裝置

partx -a DEVICE新增
artx -a -n M:N DEVICEM表示開始N表示結束
M只識別M
M:M開始的
:NN結束的
kpartx命令：

kpartx -af DEVICE
磁碟建立問了，下面我們來說一下檔案系統
Linux檔案系統管理
檔案系統：
VFS：Virtual File System
Linux：ext2, ext3, ext4, reiserfs, xfs, btrfs, swap
光碟：iso9660
Windows: fat32(vfat), ntfs
Unix: ffs, ufs, jfs, jfs2
網路檔案系統：nfs, cifs
叢集檔案系統：ocfs2, gfs2
分散式檔案系統：ceph,
moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs
(1) 日誌型檔案系統
非日誌型檔案系統：ext2
日誌型檔案系統：ext3
(2) swap：交換分割槽

避免記憶體被耗盡，臨時充當記憶體使用的分割槽

建立檔案系統：
在分割槽上執行格式化(高階格式化)
要使用某種檔案系統，滿足兩個條件：
核心中：支援此種檔案系統
使用者空間：有檔案系統管理工具
建立工具：mkfs (make filesystem)
mkfs -t type DEVICE
mkfs.type DEVICE

以上兩個命令是一樣的，都是格式化檔案系統

例:如下圖

ext系列檔案系統的專用管理工具：
mke2fs -t {ext2|ext3|ext4} DEVICE
-b BLOCK: 1024, 2048, 4096指定塊大小
-L 'LABEL': 設定卷標
blkid命令：檢視檔案系統的命令
blkid DEVICE可以檢視檔案系統的LABEL, UUID, TYPE

Linux檔案系統管理:
mkfs, mkfs -t type = mkfs.type
ext：mke2fs

建立檔案系統：
mke2fs [OPTION]... DEVICE
-t {ext2|ext3|ext4}指明檔案系統
-b {1024|2048|4096}建立檔案系統並指明塊大小，塊的大小取決於系統中檔案的大檔案多還是小檔案多
-L 'LABEL'指明卷標
-j:相當於mke2fs -t ext3 ，也就是格式化為日誌檔案系統
-i #：建立inod的，指明資料之間每多少空間指一個inod的
-N #：為磁碟分割槽保留多少個inod
-m #: 預留磁碟空間佔據多大百分比的空間為後期管理使用；預設為5%
-o FEATURE[,...] 是否啟用磁碟特性的，預設為開啟的
-O ^FEATURE：大寫的O關閉此特性
has_journal

檔案系統屬性檢視及調整工具：
e2label
e2lable DEVICE [LABEL]
帶卷標就是設定不帶就是檢視
tune2fs
顯示ext系列檔案系統的屬性，或調整其屬性；
-l：顯示超級塊中的資訊；顯示整個檔案的屬性及佈局等相關資訊；

-L 'LABEL'：修改卷標；

-m #: 調整預留給管理員的管理空間百分比；

-j: ext2 --> ext3這個提升不會影響內部的資料；沒有環境就不演示了

-O:檔案系統屬性的啟動或關閉

-o:檔案系統預設掛載選項的啟用或關閉
dumpe2fs：

-h: 僅顯示超級塊資訊；

檔案系統檢測：
fsck: Filesystem check
fsck -t type
fsck.type例fsck.ext4 /dev/sda5

-a: 自動修復錯誤 例fsck.ext4 -a /dev/sda5
-r: 互動式修復錯誤

-f: 強制檢測，無論有沒有錯誤都檢測 例fsck.ext4 -f /dev/sda5

e2fsck：ext系列檔案系統專用的檢測修復工具；
-y: 自動回答為“yes”表示自動修復模式
-f：force強制執行檢測

檔案系統修復一般在系統非正常關閉的時候才用。

檔案系統的掛載和使用：
kernel --> rootfs(分割槽)
rootfs分割槽：
bin, sbin, etc, lib, lib64, dev, tmp, proc, sys
/sbin/init
將額外檔案系統與根檔案系統某現存的目錄建立起關聯關係，進而使得此目錄做為其它檔案系統訪問入口的行為，稱之為掛載；

解除此關聯關係的過程：解除安裝；

掛載點：mount point, 裝置掛載至目錄；
注意：掛載點在掛載在之後，其內部原有的檔案會被暫時隱藏；建立使用空目錄做為掛載點；
掛載方法：
mount：通過讀取/etc/mtab檔案來顯示當前系統所有已經掛載的裝置；
mount -a：掛載/etc/fstab檔案中的所有支援自動掛載的檔案系統；
mount [options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT；例如下圖：

[options]：命令選項
[-o options]：掛載選項
DEVICE: 要掛載的裝置
(1) 裝置檔案：/dev/sda5
(2) 卷標：-L 'LABEL'
(3) UUID：-U 'UUID'
(4) 偽檔案系統名稱
MOUNT_POINT: 掛載點

mount的常用選項：

-t type：檔案系統型別
-r: 以“只讀”方式掛載此檔案系統

-w: 以“讀寫”方式掛載此檔案系統

如下圖

-n：每個檔案系統在掛載時都會自動更新/etc/mtab檔案，-n用於禁止此功能；

此時，如果想檢視掛載的所有檔案系統：cat /proc/mounts
-a: 自動掛載所有支援自動掛載的裝置；這個必須在/etc/fstab檔案中設定開機自動掛載，如下圖：

-B：繫結目錄至另一個目錄上；
-o 掛載選項：
async：非同步模式從記憶體同步的磁碟，但是斷電會出現資料丟失
sync: 同步模式 記憶體直接進磁碟
atime/noatime：是否更新訪問時間戳；
diratime/nodiratime：是否更新目錄的訪問時間戳；
auto/noauto: 是否允許此裝置被自動掛載；
exec/noexec：是否允許執行此檔案系統上應用程式；
dev/nodev：是否支援在此裝置上使用裝置檔案；
suid/nosuid：
remount：重新掛載
ro只讀
rw讀寫
user/nouser: 是否允許普通掛載此裝置；
acl：是否支援此裝置上使用facl；
defaults：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
umount：解除安裝命令
# umount DEVICE
# umount MOUNT_POINT，如下圖：

檢視正在訪問指定掛載點的程序：
# fuser -v MOUNT_POINT
終止所有正在訪問指定的掛載點的程序：
# fuser -km MOUNT_POINT
交換分割槽：
free命令：
檢視memory和swap的使用狀態
-m: 以MB為單位

-g: 以GB為單位

mkswap：建立交換分割槽
mkswap [option] DEVICE
-L 'LABEL'
swapon：啟用交換分割槽
swapon [option] [DEVICE]
-a: 啟用所有交換分割槽
-p PRIORITY: 設定其優先順序；
swapoff：禁用交換分割槽
swapoff [option] [DEVICE]
檔案系統等空間佔用資訊的檢視工具：
df: disk free
-h: human-readable
-i: inode數量可以顯示總使用剩餘
-P: 以Posix相容的格式輸出
du: disk usage
-h: human-readable評估單個目錄下每個檔案的大小的
-s: summary
檔案系統相關掛載配置檔案：/etc/fstab
每行定義一個檔案系統；
要掛載的裝置或偽檔案系統 掛載點 檔案系統型別 掛載選項 轉儲頻率 自檢次序
要掛載的裝置：裝置檔案、LABEL=、UUID=、偽檔案系統名稱
掛載選項：defaults
轉儲頻率：0： 不轉儲 1： 每天轉儲 2：每隔一天轉儲； 其實也就是備份一般不需要因為我們自己有專門的備份工具
自檢次序：0：不自檢 1：首先自檢，通常只有/才為1

檔案系統上的連結檔案：
硬連結：
兩個路徑指向同一個inode
不能對目錄進行；
不能跨分割槽進行
指向同一個inode的多個不同路徑; 建立檔案的硬連結會增加inode的引用計數；刪除硬連結僅是刪除其一個訪問路徑，只到最後一個路徑被刪除；
符號連結：
連結檔案的資料指向另一個檔案路徑；
可以對目錄進行；
可以跨分割槽；
指向的是另一個檔案路徑；而非inode；
對檔案建立符號連結不會增加其引用計數；刪除原檔案，符號連結檔案也將無法；

命令格式

ln [-s] SRC DEST
-s：symbolic link
-v：verbose
練習：建立一個10G檔案系統，型別為ext4，要求開機可自動掛載至/mydata目錄；不好意思呀測試環境只有Centos5.8的系統所以我就型別為ext3的了，不過方法都一樣了。

OK，這裡我們的磁碟管理就結束了

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