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Linux磁盘管理和文件系统

2021/12/30 23:16:36
  1. 磁盘基础
  2. 检测并确认新硬盘
  3. 创建文件系统
  4. 挂载、写在文件系统
  5. 总结

1.磁盘基础

 

 

 

 

硬盘的数据结构

扇区:盘片被分为多个扇形区域,每个扇区存放512字节的数据(扇区越多容量越大)

磁道:同一盘片不同半径的同心圆

柱面:不同盘片相同半径的源(柱面和磁道数量相同)

 

硬盘接口类

IDE:..1.33MB/s,并行接口,早期家用电脑

SCSL;..640MB/s,并行接口,早期服务器

SATA:..6Gbps,SATA数据端口与电源端口是分开的,即需要两条线,一条数据线,一条电源线

SAS:.6Gbps,SAS是一整条线,数据揣口与电源端口是—体化的,SAS中是包含供电线的,而SATA中不包含供电线。SATA标准其实是SAS标准的一个子集,二者可兼容,SATA硬盘可以插入SA5王板上。反之不行。

硬盘分区

常见的硬盘可以划分为主分区、扩展分区和逻辑分区,通常情况下主分区只有四个,而

扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型,在扩展分区中可以建立逻辑分区。

主分区一般

用来安装操作系统,扩展分区则多用来存储文件数据

MBR:..Master Boot Record,1982年,使用32位表示扇区数,分区不超过2T

 

 

MBR是主引导记录,位于硬盘第一个物理扇区处,MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。MBR总共512字节,前446字节是主引导记录,分区表保存在MBR扇区中的447-510字节里。分区表由四个分区记录区,每个分区记录区占16字节

主启动记录(MBR)磁盘分区有支持最大卷为2.2TB,每个磁盘最多有4个主分区,1个扩展分区和再扩展分区里面分多个逻辑分区。

 

 

XFS:是一种高性能的日志文件系统,特比擅长处理大文件,可支持上百万T字节的存储空间,由于XFS文件系统开启日志功能,所以即便发生宕机也不怕数据遭到破坏,这种文件系统可以根据日志记录在短时间内进行

数据恢复

SWAP:交换文件系统,用于为linux系统建立交换分区。交换分区的作用相当于虚拟内存,能够在一定程度上缓解物理内存不足的问题。一般建议将交换分区的大小设置为物理内存的1.5~2被。例如,对于拥有512MB物理内存的主机,其交换分区的大小建议设置为1024M。如果服务器的物理内存足够大(如8GB以上),也可以不设置交换分区。交换分区不用于直接存储用户的文件和目录等数据。

EXT4:第四代扩展文件系统,用于存放文件和目录数据的分区,是linux系统中默认使用的文件系统(Centos7默认使用XFS)。EXT4是典型的日志型文件系统,其特点是保存有磁盘存取记录的日志数据,便于恢复,在存取性能和稳定性方面更加出色

2.检测并确认新硬盘

 

Device:分区的设备文件名称

Bo-ot:是否是引导分区。若是,则有““标识。

start:该分区在硬盘中的起始位置(柱面数) 。End:i该分区在硬盘中的结束位置《柱面数)

Blocks:分区的大小,以 Blocks(块)为单位,默认的块大小为 1024字节。

Id:分区对应的系统ID号。83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区. 8e表示LVM逻辑卷。LVM是Linux

操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制,之相关的知识将在后面的章节介绍。

System:分区类型。识别到新的硬盘设备后,就可以在该硬盘中建立新的分区了。在Linux操作系统中,分区和格式化的过种是相对独立的,关于格式化分区的操作将在后续内容中讲解。

Command {m for help}:m     ###输入m指令

a    ###设置可引导标记

b    ###修改bsd的磁盘标签

c    ###设置DOS操作系统兼容标记

d    ###删除一个分区

l    ###现时已知的分区类型,其中82为  Linux swap分区, 83为Linux分区

m   ###显示帮助菜单

n    ###增加一个新的分区

o    ###船舰一个新的空白的DOS分区表

p    ###显示磁盘当前的分区表

q    ###退出fdisk程序,不保存任何修改

s    ###船舰一个新的空白的sun磁盘标签

t    ###改变一个分区的系统号码

u    ###改变显示记录单位

v    ###对磁盘分区表进行验证

w   ###保存修改结果并突出fdisk程序

x    ###特殊功能,不建议初学者使用

3.创建文件系统

 

分区结束后需要格式化,否则无效

添加磁盘后需要重启或者输入echo “- - -” >  /sys/class/scsi_host/host2/scan

扩展

查看UUID

[root@localhost home]# blkid /dev/sdb1

/dev/sdb1: UUID="276c83cc-7ed7-415e-9fe7-dc264c5ee677" TYPE="xfs"

4.挂载、写在文件系统

 

 

[root@localhost home]# vi /etc/fstab

276c83cc-7ed7-415e-9fe7-dc264c5ee677 /home/sdb1gua  xfs defaults        0 0

###通过UUID设置永久挂载

第一字段:设备名称或设备卷标名

第二字段:文件系统的挂载点目录的位置

第三字段:文件系统类型,如XFS、swap等

第四字段:挂载参数,即mount 命令“-o”选项后可使用的参数。例如,defaults、rw、ro、noexec分表表示默认参数、可写、只读、禁用执行程序

第五字段:表示文件系统是否需要dump备份(dump是一个备份工具)。一般设为1时表示需要,设为0时将被dump忽略

第六字段:该数字决定在系统启动时景下磁盘检查的顺序。0表示不进行检查,1表示优先检查,2表示其次检查。根分区应设为1,其他分区设为2

通过在/etc/fstab文件中添加相应的挂载设备,可以实现开机后自动挂载指定的分区。例如,执行以下操作将添加自动挂载分区/dev/sdb1的配置记录

lsblk查看树形的硬盘结构

[root@localhost home]# lsblk

NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT

sda               8:0    0   60G  0 disk

├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot

└─sda2            8:2    0   59G  0 part

  ├─centos-root 253:0    0   37G  0 lvm  /

  ├─centos-swap 253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]

  └─centos-home 253:2    0 18.1G  0 lvm  /home

sdb               8:16   0   20G  0 disk

├─sdb1            8:17   0    2G  0 part /home/sdb1gua

├─sdb2            8:18   0    6G  0 part

├─sdb3            8:19   0    1K  0 part

└─sdb5            8:21   0   12G  0 part

sdc               8:32   0   20G  0 disk

sr0              11:0    1 1024M  0 rom

常用参数

-a  ##显示所有设备

-b  ##以bytes方式显示设备大小

-d  ##不显示 slaves 或 holders

-D  ##print discard capabilities

-e  ##排除设备

-f  ##显示文件系统信息

-h  ##显示帮助信息

-i  ##use ascli characters only

-m  ##显示权限信息

-l  ##使用列表格式显示

-n  ##不显示标题

-o  ##输出列

-p  ##使用key=”value”格式显示

-r  ##使用原始格式显示

-t  ##显示拓扑结构信息


 

mount命令

挂载文件系统,ISO镜像到指定文件夹

mount [-t 类型] 存储设备  挂载点目录

#用于指定文件系统类型,通常可以省略,由系统自动识别

mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录

#挂在参数列表,以英文逗号分隔:如用来描述特殊设备,用loop指定

loop:用来吧一个文件当成硬盘分区挂接上系统


 

-s:对每个names参数只给出占用的数据块总数

-a:递归地显示指定目录中各文件及子目录中个文件占用的数据块数。若既不指定-s,也不指定-a,则只显示names中的每一个目录即其中的各子目录所占的磁盘块数

-k:以1024字节为单位列出磁盘空间使用情况

-x:跳过在不同文件系统上的目录不予统计

-l:计算所有的文件大小,对硬链解文件则计算多次

-i:显示inode信息而非块使用量

-h:一容易理解的格式印出文件系统大小,例如136KB、2.4MB、21GB

-p:使用POSIX输出格式

-T:显示文件系统类型

gdisk命令交互模式中的指令(扩充)

b 将GPT数据备份到一个文件

c 更改分区名称

d 删除一个分区

i  显示分区详细信息

l  理出一直分区类型。此处8200是Linux swap, 8300是Linux filesystem(对应fdisk的82和83),还有一个8e00是Linux LVM

n  增加一个新的分区

o  创建一个新的空白的GPT分区表

p  显示当前磁盘的分区表

q   退出gdisk程序,不保存任何修改

r  恢复和转换选项(仅限专家)

s  排序分区

t  改变分区的类型

v  验证磁盘分区表

w  将分区表写入保存并退出

x  额外功能(仅限专家)

?  显示帮助信息

5.总结

管理磁盘和分区

创建文件系统

挂载、卸载文件系统