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磁盘管理与文件系统

2022-07-27 05:23:00 【千城泪1999】

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

一、磁盘基础

1.磁盘结构

请添加图片描述
硬盘的物理结构

盘片:硬盘有多个盘片，每盘片2面。
磁头:每面一个磁头。

2.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，硬盘的最小存储单位。

磁道:同一盘片不同半径的同心圆，是由磁头在盘片表面划出的圆形轨迹。

柱面:不同盘片相同半径构成的圆柱面，由同一半径圆的多个磁道组成。

硬盘存储容量=磁头数×磁道（柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数(512字节)

可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域
磁盘接口类型
IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

3.MBR和磁盘分区表示

MBR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
分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件

/dev/hda5

/dev/=硬件设备所在目录
hd=IDE设备
a=硬盘顺序号a；b；c等等以字母表示
5=分区的顺序号，以数字表示

4.磁盘分区结构

硬盘中的主分区数目只有4个
主分区和扩展分区的序号限制在1~4
扩展分区再分为逻辑分区
逻辑分区的序号将始终从5开始

5.文件系统类型

1.XFS文件系统
存放文件和目录数据的分区。

高性能的日志型文件系统，特别擅长于处理大文件，持上百万TB的存储空间。
CentOS 7系统中默认使用的文件系统。

2.swap，交换文件系统

为Linux系统建立交换分区

─般设置为物理内存的1.5~2倍

6.Linux支持的其它文件系统类型

EXT4 、FAT32、NTFS、LVM

二、检测并确认新磁盘

1. fdisk命令

fdisk -l [磁盘设备] 或
fdisk [磁盘设备]
-n 表示添加一个新的分区
-p 表示打印分区列表
-q 不保存退出
-t 表示更改分区的id(类型)
-l 展示所有分区类型(的id)
-w 保存并退出

2. 创建系统文件（格式化)

mkfs -t xfs / dev/ sdb1 和mkfs.xfs / dev / sdb1

3./etc/fstab 意思

在/etc/fstab
文件中，每一行记录对应一个分区或设备的挂载配置信息，这些信息从左到右包括六个字段（使用空格或制表符分隔），各部分的含义如下所述。
/dev/sdb1 / xfs defaults 0 0
第1字段:设备名或设备卷标名。
第2字段:文件系统的挂载点目录的位置。第3字段:文件系统类型，如 xfs、swap等。
第4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 分别表示默认参数、可写、只读、禁用执行程序。
第5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o时将被dump忽略。
第6字段:该数字决定在系统启动时进行磁盘检查的顺序。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配置，可以实现开机后自动挂载指定的分区。

4.扩充df命令

df命令用来检查文件系统的磁盘空间占用情况，使用权限是所有用户。df格式[ options]

一T:显示文件系统类型。
一h:以容易理解的格式印出文件系统大小，例如136KB、24MB、21GB。

常用组合df -hT

5.挂载命令和解挂载

挂载文件系统

mount +要挂载的文件+要挂载到的目录

解挂载文件系统

unmount+设备存储位置
或
unmount+挂载点位置

加lf可强制执行。

6.free命令

[[email protected] /]# free
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        3762948      448316     2901128       14736      413504     3075792
Swap:       8191996           0     8191996

Mem：内存
swap：交换分区

total:总量
usee：已使用
free：未使用

free -h 显示单位
free -m 以M为单位显示

缓存区是内存和cpu之间的存储区，用来存储cpu多次从内存读取到的数据，多次读取同一变量，就会将该变量放到缓存区中，当再次调用时直接从缓存区取，不从内存中取，当内存中该变量改变时，这种情况会导致内存不可见问题；这样做的目地是比访问内存更快。

缓冲区是内存中的存储区。
缓冲区分为内核缓冲区和用户缓冲区；功能不同。
内核缓冲区是网络传输，文件io，控制台输入输入等操作的“中转站”，为不可见内存，即用户不能直接使用。

三、实验

在这里插入图片描述
不重启的情况下识别磁盘：
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host0/scan
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host2/scan
重启命令： reboot / init 6

[[email protected] ~]# fdisk -l

磁盘 /dev/sda：64.4 GB, 64424509440 字节，125829120 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000a3ffd

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048      821247      409600   83  Linux
/dev/sda2          821248   109445119    54311936   83  Linux
/dev/sda3       109445120   125829119     8192000   82  Linux swap / Solaris

磁盘 /dev/sdc：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节


磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

2.规划硬盘中的分区
硬盘中创建删除更改分区使用fdisk命令，可以进入交互式设置页面
以对硬盘/dev/sdb分区为例

[[email protected] ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。

Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0x065664db 创建新的 DOS 磁盘标签。

3.p指令-列出硬盘中的分区情况，查看分区表

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x065664db

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System

4.n指令-新建分区,建立两个主分区，分别为5g和4g。

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{
    K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+^[[GG
G”。持的后缀：“
支持：10^N: KB (千字节), MB (兆字节), GB (吉字节)
            2^N: K  (约千字节), M  (约兆字节), G  (约吉字节)
Last 扇区, +扇区 or +size{
    K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+5GB
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 4.7 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：N
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): p
分区号 (2-4，默认 2)：
起始 扇区 (9766912-41943039，默认为 9766912)：
将使用默认值 9766912
Last 扇区, +扇区 or +size{
    K,M,G} (9766912-41943039，默认为 41943039)：+4GB
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 3.7 GiB

5.n指令-将剩余的空间全部分给3 逻辑分区。

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): e
分区号 (3,4，默认 3)：
起始 扇区 (17580032-41943039，默认为 17580032)：
将使用默认值 17580032
Last 扇区, +扇区 or +size{
    K,M,G} (17580032-41943039，默认为 41943039)：
将使用默认值 41943039
分区 3 已设置为 Extended 类型，大小设为 11.6 GiB

6.保存

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。

7.按p查看

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x065664db

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     9766911     4882432   83  Linux
/dev/sdb2         9766912    17580031     3906560   83  Linux
/dev/sdb3        17580032    41943039    12181504    5  Extended

9.创建系统文件（格式化）

[[email protected] ~]# mkfs.xfs /dev/sdb
mkfs.xfs: /dev/sdb appears to contain a partition table (dos).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
[[email protected] ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=305152 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1220608, 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
[[email protected] ~]# mkfs.xfs /dev/sdb2
meta-data=/dev/sdb2              isize=512    agcount=4, agsize=244160 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=976640, 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
[[email protected] ~]# mkfs.xfs /dev/sdb3
mkfs.xfs: /dev/sdb3 appears to contain a partition table (dos).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.

10.在/目录下创建目录ky21

[[email protected] ~]# mkdir /ky21

11.永久挂载并查看

[[email protected] /]# vim /etc/fstab

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Jun 21 00:03:15 2022
#
# 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=f4fa0787-b442-43b8-b146-a8eb38d322be / xfs defaults 0 0
UUID=3f9e0dcc-ec8c-4b14-ad33-a34eedc3dcf8 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=15a82917-6245-4027-8105-d89b1761f63b swap                    swap    defaults        0 0
/dev/sdb1                                 /ky21                    xfs    defaults        0 0
~                                                                                             
：wq                       保存并退出

[[email protected] /]# mount -a          即时生效挂载      

[[email protected] /]# df -hT           查看
文件系统       类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs       devtmpfs  1.8G     0  1.8G    0% /dev
tmpfs          tmpfs     1.8G     0  1.8G    0% /dev/shm
tmpfs          tmpfs     1.8G   13M  1.8G    1% /run
tmpfs          tmpfs     1.8G     0  1.8G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda2      xfs        52G  4.9G   47G   10% /
/dev/sda1      xfs       397M  213M  185M   54% /boot
tmpfs          tmpfs     368M     0  368M    0% /run/user/0
tmpfs          tmpfs     368M   16K  368M    1% /run/user/42
/dev/sdb1      xfs       4.7G   33M  4.7G    1% /ky21

[[email protected] /]# cat /etc/fstab         或用这个查看

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Jun 21 00:03:15 2022
#
# 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=f4fa0787-b442-43b8-b146-a8eb38d322be / xfs defaults 0 0
UUID=3f9e0dcc-ec8c-4b14-ad33-a34eedc3dcf8 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=15a82917-6245-4027-8105-d89b1761f63b swap                    swap    defaults        0 0
/dev/sdb1                                 /ky21                    xfs    defaults        0 0
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