linux 磁碟管理詳細介紹
阿新 • • 發佈：2020-08-03
linux磁碟介紹
什麼是磁碟 什麼是軟盤 什麼是硬碟 磁碟的基本結構 碟片 磁軌 扇區 512B 柱面 磁頭 磁碟的相關概念 磁碟的介面： IDE SCSI # 淘汰了 SATA III SAS #企業級 SSD（ SATA III PCIE ） M2 超極本的介面標準 MSATA 機械硬碟 HDD 固態硬碟 SSD 容量大價格低 容量小价格貴 抗擊打能力弱 抗擊打能力強 讀寫速度慢 讀寫速度快 資料損壞恢復易 資料恢復難 壽命一直使用 使用期限有一定限制
1)磁碟的命令方式
磁碟的命名方式：
/dev/sda1 # 第一塊物理硬碟的第一個分割槽
/dev/sdb3 # 第二塊物理硬碟的第三個分割槽
/dev/vdc5 # 第三塊虛擬硬碟的第5個分割槽
sd # 物理硬碟
vd # 虛擬硬碟
2)磁碟的相關單位和術語
磁碟的相關單位和術語 尺寸： 2.5英寸 3.5英寸 資料大小： bit B KB MB GB TB PB EB 單位換算： 1024 1B=8b 轉速： RPM 轉/每分鐘 5400 7200 10k 15k IOPS 衡量磁碟讀寫 IO的單位 每秒的輸入輸出 兩個分割槽表： MBR 適用於2TB 只能有4個主分割槽 擴充套件分割槽(邏輯分割槽 ) 3個主分割槽 + 1個擴充套件分割槽（ 邏輯分割槽...... ） MBR的位置： 0磁頭0磁軌1扇區 512位元組 446位元組 MBR引導記錄 64位元組4個主分割槽 2位元組分割槽結束識別符號 GPT 適用於2TB 128個主分割槽 分割槽工具： fdisk # 適用於2TB的分割槽 gdisk # 適用於2TB以上
fdisk分割槽
# 檢視系統磁碟和分割槽情況 [root@localhost /mnt]# ll /dev/sd* brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Aug 3 10:43 /dev/sda brw-rw---- 1 root disk 8, 1 Aug 3 10:43 /dev/sda1 brw-rw---- 1 root disk 8, 2 Aug 3 11:39 /dev/sda2 brw-rw---- 1 root disk 8, 3 Aug 3 10:43 /dev/sda3 brw-rw---- 1 root disk 8, 16 Aug 3 10:43 /dev/sdb brw-rw---- 1 root disk 8, 17 Aug 3 10:43 /dev/sdb1 brw-rw---- 1 root disk 8, 32 Aug 3 10:45 /dev/sdc brw-rw---- 1 root disk 8, 33 Aug 3 10:45 /dev/sdc1 # 檢視磁碟分割槽結構詳細資訊 [root@localhost ~]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 20G 0 disk ├─sda1 8:1 0 500M 0 part /boot ├─sda2 8:2 0 1G 0 part [SWAP] └─sda3 8:3 0 18.5G 0 part / sdb 8:16 0 20G 0 disk └─sdb1 8:17 0 10G 0 part sdc 8:32 0 3T 0 disk └─sdc1 8:33 0 3T 0 part sr0 11:0 1 4.3G 0 rom # 詳細檢視fdisk分割槽格式的分割槽資訊 [root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sda Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x000ac22f Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 2048 1026047 512000 83 Linux /dev/sda2 1026048 3123199 1048576 82 Linux swap / Solaris /dev/sda3 3123200 41943039 19409920 83 Linux # 進行fdisk分割槽 建立分割槽 [root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb # 針對sdb磁碟進行fdisk分割槽 Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2). Changes will remain in memory only, until you decide to write them. Be careful before using the write command. Command (m for help): n # n建立新分割槽 Partition type: p primary (1 primary, 0 extended, 3 free) e extended Select (default p): p # P建立主分割槽 Partition number (2-4, default 2): 2 # 2主分割槽的編號 First sector (20973568-41943039, default 20973568): # 從哪個扇區位置開始 Using default value 20973568 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (20973568-41943039, default 41943039): # 給多大的空間 Using default value 41943039 Partition 2 of type Linux and of size 10 GiB is set # 分割槽成功 Command (m for help): w # 儲存退出 The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. # 提示重新載入一下分割槽 Syncing disks. # 分割槽建立好了需要格式化一下 [root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb2 meta-data=/dev/sdb2 isize=512 agcount=4, agsize=655296 blks = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=0, sparse=0 data = bsize=4096 blocks=2621184, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1 log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1 realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0 # 格式化好後就可以使用了 掛載目錄 [root@localhost ~]# mkdir /fisk_sdb2 # 建立掛載目錄 [root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /fisk_sdb2/ # 掛載 [root@localhost ~]# ll /fisk_sdb2 total 0 [root@localhost ~]# df -h # 檢視磁碟掛載 Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda3 19G 1.4G 18G 8% / devtmpfs 900M 0 900M 0% /dev tmpfs 910M 0 910M 0% /dev/shm tmpfs 910M 9.5M 901M 2% /run tmpfs 910M 0 910M 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 497M 130M 367M 27% /boot tmpfs 182M 0 182M 0% /run/user/0 /dev/sdb2 10G 33M 10G 1% /fisk_sdb2 # 測試掛載是否可用 [root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/fisk_sdb2/data bs=100M count=10 10+0 records in 10+0 records out 1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 2.83371 s, 370 MB/s [root@localhost ~]# ll /fisk_sdb2/data -rw-r--r-- 1 root root 1048576000 Aug 3 16:20 /fisk_sdb2/data # 實現永久掛載開機自動掛載 # 檢視磁碟uuid號 [root@localhost ~]# blkid /dev/sr0: UUID="2018-11-25-23-54-16-00" LABEL="CentOS 7 x86_64" TYPE="iso9660" PTTYPE="dos" /dev/sda1: UUID="4b4a640f-2389-47bb-8318-fe69554236d5" TYPE="xfs" /dev/sda2: UUID="2439ad1b-794a-47c3-9715-94c2e55215af" TYPE="swap" /dev/sda3: UUID="8647091b-fad2-423c-898b-91fbdb48b908" TYPE="xfs" /dev/sdb1: UUID="07e38a19-75bf-49b9-8719-e445f7e94598" TYPE="xfs" /dev/sdb2: UUID="16d22521-821d-4055-a60e-f26b60d27d0a" TYPE="xfs" /dev/sdc1: PARTLABEL="Linux filesystem" PARTUUID="b0b79b87-d0ca-46a5-b9be-fb627fed6f83" # 通過uuid進行永久掛載掛載 [root@localhost ~]# vim /etc/fstab [root@localhost ~]# vim /etc/fstab # # /etc/fstab # Created by anaconda on Sun Jul 5 00:10:31 2020 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # UUID=8647091b-fad2-423c-898b-91fbdb48b908 / xfs defaults 0 0 UUID=4b4a640f-2389-47bb-8318-fe69554236d5 /boot xfs defaults 0 0 UUID=2439ad1b-794a-47c3-9715-94c2e55215af swap swap defaults 0 0 UUID=16d22521-821d-4055-a60e-f26b60d27d0a /fisk_sdb2 xfs defaults 0 0 [root@localhost ~]# mount -a # 重新載入掛載點目錄 # 配置掛載檔案說明 #以空白字元為分隔符，分為6列： 第一列： 掛載的裝置 掛載的地址 網路裝置地址 第二列： 掛載點 掛載的目錄 空目錄 第三列： 檔案系統的型別 xfs 7預設的 ext4 6預設的 nfs gfs 第四列： 掛載的引數 defaults 第五列： 是否允許dump進行備份 0 # 不備份 1 # 每天備份 2 # 不定期備份 第六列： 是否通過fsck命令檢查磁碟 0 # 不檢查 1 # 檢查 檢查順序 先檢查 / 2 # 檢查順序
gdisk分割槽
# 安裝gdisk掛載工具
[root@qls ~]# yum install -y gdisk
# 檢視磁碟分割槽層級詳細資訊
[root@qls ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 100G 0 disk
├─sda1 8:1 0 500M 0 part /boot
├─sda2 8:2 0 2G 0 part [SWAP]
└─sda3 8:3 0 97.5G 0 part /
sdb 8:16 0 100G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 10G 0 part /fdisk01
├─sdb2 8:18 0 1K 0 part
└─sdb5 8:21 0 20G 0 part
sdc 8:32 0 3T 0 disk
sr0 11:0 1 4.3G 0 rom
# 檢視gdisk分割槽格式的分割槽資訊
[root@qls ~]# gdisk -l /dev/sdc
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10
Partition table scan:
MBR: not present
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present
Creating new GPT entries.
Disk /dev/sdc: 6442450944 sectors, 3.0 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 2BF39D49-315B-42C3-9C9C-C5A98D1EBB71
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 6442450910
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 6442450877 sectors (3.0 TiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
# 建立分割槽
[root@qls ~]# gdisk /dev/sdc
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10
Partition table scan:
MBR: not present
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present
Creating new GPT entries.
Command (? for help): ?
b back up GPT data to a file
c change a partition's name
d delete a partition #刪除分割槽
i show detailed information on a partition
l list known partition types #顯示分割槽型別
n add a new partition #建立一個新的分割槽
o create a new empty GUID partition table (GPT)
p print the partition table #列印分割槽表
q quit without saving changes #不儲存退出
r recovery and transformation options (experts only)
s sort partitions
t change a partition's type code
v verify disk
w write table to disk and exit #儲存退出
x extra functionality (experts only)
? print this menu #幫助
Command (? for help):
Command (? for help): n #建立分割槽
Partition number (1-128, default 1): #分割槽編號
First sector (34-6442450910, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: #扇區起始位置
Last sector (2048-6442450910, default = 6442450910) or {+-}size{KMGTP}: #扇區結束位置
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): #選擇分割槽型別
Changed type of partition to 'Linux filesystem'
Command (? for help): p #列印分割槽表資訊
Disk /dev/sdc: 6442450944 sectors, 3.0 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 2E58E6D9-4971-4B2F-A455-16D3A5115002
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 6442450910
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 2014 sectors (1007.0 KiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 6442450910 3.0 TiB 8300 Linux filesystem
Command (? for help):
Command (? for help): w #儲存退出
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!
Do you want to proceed? (Y/N): y #是否確認
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdc.
The operation has completed successfully.
# 格式化，建立檔案系統
[root@qls ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1
meta-data=/dev/sdc1 isize=512 agcount=4, agsize=201326527 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=805306107, imaxpct=5
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=393215, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 建立掛載點，進行掛載
[root@qls ~]# mkdir /gdisk01
[root@qls ~]# mount /dev/sdc1 /gdisk01
[root@qls ~]# df -h | grep '/gdisk01'
/dev/sdc1 3.0T 33M 3.0T 1% /gdisk01
[root@qls ~]# cp /fdisk01/test.log /gdisk01/
[root@qls ~]# df -h | grep '/gdisk01'
/dev/sdc1 3.0T 1.1G 3.0T 1% /gdisk01
[root@qls ~]#
# 永久掛載
[root@qls ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/sdc1 /gdisk01 xfs defaults 0 0
[root@qls ~]# mount -a
[root@qls ~]#
磁碟的掛載方式
在Linux系統中，所有的裝置必須掛載才能使用
mount # 掛載的命令
選項：
-t # 指定檔案系統 網路協議 nfs
-o # 指定掛載的引數
-a # 重新掛載/etc/fstab檔案中的掛載列表
umount # 解除安裝
選項：
-l # 強制解除安裝
[root@qls fdisk01]# umount /fdisk01 # 不能在掛載的目錄中進行解除安裝
[root@qls fdisk01]# umount -l /dev/sdb1 # 強制解除安裝掛載
# 通過uuid掛載
[root@qls ~]# mount UUID="0668e9f1-7d37-42eb-9e79-980f6352c342" /fdisk01/
# 以空白字元為分隔符，分為6列：
第一列： 掛載的裝置 掛載的地址 網路裝置地址
第二列： 掛載點 掛載的目錄 空目錄
第三列： 檔案系統的型別 xfs 7預設的 ext4 6預設的 nfs gfs
第四列： 掛載的引數 defaults
第五列： 是否允許dump進行備份
0 # 不備份
1 # 每天備份
2 # 不定期備份
第六列： 是否通過fsck命令檢查磁碟
0 # 不檢查
1 # 檢查 檢查順序 先檢查 /
2 # 檢查順序
虛擬記憶體
# pratprobe告訴作業系統核心已經發生變化
Out of memory
OOM # 記憶體溢位 記憶體不足
# free檢視記憶體使用情況
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 85432 622216 9708 1155576 1593040
Swap: 1048572 0 1048572
虛擬記憶體
# 新增一個swap分割槽
# 建立一個1G的分割槽
# 建立一個fdisk格式分割槽
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x368ba5c5
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-209715199, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-209715199, default 209715199): +1G
Partition 1 of type Linux and of size 1 GiB is set
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
# 把新建立的格式分割槽是設定成swap檔案
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb1
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=97d9b776-5dbd-4068-9446-8d5e60b07a7c
# 把swap檔案交給記憶體使用
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb1
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 129728 1588624 9688 144872 1569524
Swap: 2097144 0 2097144
# 取消swap檔案
[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb1
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 126M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 1.0G 0B 1.0
# 禁用swap
[root@localhost ~]# swapoff -a
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 125M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 0B 0B 0B
# 啟用swap
[root@localhost ~]# swapon -a
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 125M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 1.0G 0B 1.0G
# 生成一個大檔案 作為swap
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/root/swap.txt bs=100M count=10
10+0 records in
10+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 17.0654 s, 61.4 MB/s
[root@localhost ~]# ll
total 1024000
-rw-r--r-- 1 root root 1048576000 Aug 3 19:27 swap.txt
# 把檔案設定成swap檔案
[root@localhost ~]# mkswap ./swap.txt
Setting up swapspace version 1, size = 1023996 KiB
no label, UUID=f80dcef6-db90-4cba-acc1-629c5e0a08f8
# 檔案建議改成600許可權
[root@localhost ~]# chmod 600 ./swap.txt
# 啟用該檔案作為swap
[root@localhost ~]# swapon /root/swap.txt
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 130112 534972 9688 1198140 1545012
Swap: 2072568 0 2072568
raid基本介紹
磁碟陣列技術
做磁碟陣列的好處：
1. 獲得更高的容量
2. 獲得更高的效能
3. 讓資料更安全 冗餘
如何做RAID：
軟體實現 軟RAID 不推薦 mdadm
硬體RAID RAID卡實現的 推薦
做RAID什麼時候做：
在裝系統之前做
RAID的級別：
級別 別名 硬碟數量 容量 效能 容錯性
RAID0 條帶卷 至少兩塊 N*單塊 讀寫最快 0
RAID1 映象卷 只能兩塊 損失一半 寫慢 讀一般 50%
RAID5 校驗卷 至少3塊 浪費一塊 讀寫一般 N分之一 只能壞一塊
RAID10 映象陣列條帶卷 至少4塊 浪費一半 讀寫很快 50%
LVM概述
邏輯卷管理
PV #物理卷 硬碟 分割槽
VG #卷組 多個硬碟 多個分割槽組成
LV #邏輯卷 分割槽 邏輯分割槽
PE #基本單元 4MB 一個LV只能分配65534個PE
磁碟故障解決
# 磁碟大檔案佔了空間
[root@qls ~]# echo "123" >> /opt/file.txt
-bash: echo: write error: No space left on device # 磁碟空間不足
# 檢查磁碟空間發現被佔滿
[root@qls ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 98G 6.4G 92G 7% /
devtmpfs 980M 0 980M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 497M 120M 378M 25% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 10G 1.1G 9.0G 11% /fdisk01
/dev/sdb4 2.0G 2.0G 20K 100% /opt
# 找到這個大檔案 確認好之後在刪 一級一級往下找
[root@qls ~]# du -sh /opt/* | grep 'G'
2.0G /opt/test.log
# 磁碟被許多小檔案佔滿了導致ionde號不夠了
[root@qls ~]# echo "123" >>/opt/test.txt
-bash: /opt/test.txt: No space left on device
[root@qls ~]#
# 檢查空間磁碟
[root@qls ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 98G 6.4G 92G 7% /
devtmpfs 980M 0 980M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 497M 120M 378M 25% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 10G 1.1G 9.0G 11% /fdisk01
/dev/sdb4 2.0G 582M 1.5G 29% /opt
# 檢視都是小檔案
[root@qls ~]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 51123712 46093 51077619 1% /
devtmpfs 250786 417 250369 1% /dev
tmpfs 253511 1 253510 1% /dev/shm
tmpfs 253511 774 252737 1% /run
tmpfs 253511 16 253495 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 256000 326 255674 1% /boot
tmpfs 253511 1 253510 1% /run/user/0
/dev/sdb1 5242880 4 5242876 1% /fdisk01
/dev/sdb4 1048576 1048576 0 100% /opt
# 都是目錄佔了大多空間
[root@qls ~]# find /opt/ -type d -size +2M | xargs ls -lhd
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test01
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test02
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test03
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test04
drwxr-xr-x 2 root root 3.7M Aug 3 12:27 /opt/test/test05
# 找到這些小檔案目錄
[root@qls ~]# find /opt/ -type d -size +1M | xargs ls -lhd
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data01
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data02
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data03
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data04
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data05
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test01
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test02
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test03
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test04
drwxr-xr-x 2 root root 3.7M Aug 3 12:27 /opt/test/test05
[root@qls ~]# ll /opt/test/data01 | wc -l
50001
#找到之後，確認在刪除
[root@qls ~]# find /opt/test/data01 -type f -delete
[root@qls ~]# rm -f /opt/test/test01/*
-bash: /usr/bin/rm: Argument list too long
[root@qls ~]# ll /opt/test/test01/ | wc -l
150001