Linux-磁盘管理介绍

Posted 2023-03-24 Liang_GaRy

Linux-磁盘管理介绍

计算硬盘介绍

硬盘是计算机主要存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料，硬盘内部由磁道、柱面、扇区、磁头等部件组成;

• cylinder：柱面
• sector：扇区
  • 磁道与磁道之间是有间距的；
  • 每一个扇区存储512字节
• head：磁头

Linux系统中存放硬件设备的目录：/dev/

block是文件存储的最小单位

block以及inode的讲解

文件的存储分为两个部分

• 文件内容–>block
• 权限以及文件属性–>inode

其中还有一个就是超级快：SuperBlock

• SuperBlock记录文件的整体信息：
  • 包括block和inode总量、使用的大小、剩余大小等等

总结：

• Superblock：记录文件系统的整体信息，包括inode与block的总量、使用大小、剩余大小， 以及文件系统的格式与相关信息等；
• Inode：记录文件的属性，权限，同时会记录该文件的数据所在的block编号；
• Block：存储文件的内容，如果文件超过默认Block大小，会自动占用多个Block。

操作系统进行格式化分区时，操作系统自动将硬盘分成两个区域。

• 一个是数据Block区，用于存放文件数据；
• 另一个是Inode Table区，用于存放inode包含的元信息。
• 格式化信息的时候是可以指定每个block的大小
  • 128B、256B、等等

#查看分区的inode大小
[root@Test0 ~]# dumpe2fs  /dev/sda1 | grep "Inode size"
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
dumpe2fs: Bad magic number in super-block 当尝试打开 /dev/sda1 时

	#这两条命令，都出现有报错，原因是我们的系统使用了xfs-->需要另外一个命令查看
[root@Test0 ~]# tune2fs  -l /dev/sda2 |grep "Inode size"
[root@Test0 ~]# xfs_info /dev/sda1 
meta-data=/dev/sda1              isize=512    agcount=4, agsize=65536 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=262144, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

	#这样子也能查看文件的大小
[root@Test0 ~]# stat /boot/  |grep Inode
设备：801h/2049d	Inode：64          硬链接：5

在给硬盘分区的时候，到格式化的步骤的时候，可以指定block的大小

• mkfs 硬盘名
  • -b：可以直接指定block块的大小

软链接和硬链接的介绍

文件名和inode编号是有对应关系的

• 一个inod对应一个文件
• 也可以多个文件指向一个inode

硬链接的好处

• 可以备份文件；防止误删除
• 有相同的inode号；误删源文件–>链接文件还能使用
• 硬链接只能对文件生效
• 硬链接无法跨分区创建；

创建硬链接

• ln 源文件 目标文件

[root@Test0 sh]# ln aa.txt  aa.txt.hard
[root@Test0 sh]# ll -i ./aa*
17544472 -rw-r--r-- 2 root root  0 3月  13 06:42 ./aa.txt
17544472 -rw-r--r-- 2 root root  0 3月  13 06:42 ./aa.txt.hard

软链接介绍

• 软链接有点想windows上面的链接文件

软链接功能

• 软链接可以跨分区；
• 支持链接目录也支持文件
• inode号不同，
• 源文件存在，链接文件可以使用，
• 源文件删除了，软链接没法使用

创建软连接

• ln -s 源文件 目标文件

#创建软连接
[root@Test0 sh]# ln -s aa.txt aa.txt.soft
[root@Test0 sh]# ll -i aa.txt*
17544472 -rw-r--r-- 2 root root 0 3月  13 06:42 aa.txt
17544472 -rw-r--r-- 2 root root 0 3月  13 06:42 aa.txt.hard
17544479 lrwxrwxrwx 1 root root 6 3月  13 06:48 aa.txt.soft -> aa.txt

磁盘实操过程讲解

Linux中一切的硬件设备都是需要挂载才能使用，因此硬盘也是不例外；

如果添加了硬盘之后–>需要在/dev/目录中查看是否有识别到硬盘

#查看硬盘是否识别
[root@Test0 ~]# ls /dev/sd*
/dev/sda  /dev/sda1  /dev/sda2  /dev/sdb  /dev/sdc

#或者是使用fdisk 命令也能查看
[root@Test0 ~]# fdisk  -l

添加新硬盘操作：

在虚拟机添加硬盘的操作就不做解释了；也不做笔记了，做了很多很多；

• 首先对硬盘进行分区
  • 实验中第一块sdb硬盘，我们使用MBR分区；
  • 使用的命令就是fdisk命令

#对硬盘进行分区
[root@Test0 ~]# fdisk /dev/sdb 
.........
命令(输入 m 获取帮助)：m			#输入m获取帮助
命令操作
   a   toggle a bootable flag				
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition						#扇区分区
   g   create a new empty GPT partition table	#创建gpt标签
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types				#列出已分区信息
   m   print this menu							#获取帮助信息
   n   add a new partition						#添加新分区
   o   create a new empty DOS partition table	#创建dos分区标签
   p   print the partition table				#显示分区信息-->分区好之后使用
   q   quit without saving changes				#不保存退出
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id			#指定分区id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit				#保存并且退出
   x   extra functionality (experts only)
命令(输入 m 获取帮助)：n					#添加分区
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p				#选择是主分区还是拓展分区-->默认不填就是主分区	
分区号 (1-4，默认 1)：1				#选择分区号-->不填就是默认1
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：		#开始的扇区
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +sizeK,M,G (2048-41943039，默认为 41943039)：+2G	#指定分区的大小
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 2 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：p					#列出已经分区的信息
...............
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     4196351     2097152   83  Linux
/dev/sdb2         4196352    12584959     4194304   83  Linux

#如果想删除分区
命令(输入 m 获取帮助)：d  
分区号 (1,2，默认 2)：2
分区 2 已删除

#保存退出
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。

#查看一下是否成功
[root@Test0 ~]# ls /dev/sdb1
/dev/sdb1

• 然后格式化硬盘
  • 格式化就是创建文件系统
  • 使用的命令就是mkfs.ext4

#查看一下有多少命令是可以进行分区的
[root@Test0 ~]# mkfs
mkfs         mkfs.btrfs   mkfs.cramfs  mkfs.ext2    mkfs.ext3    mkfs.ext4    mkfs.minix   mkfs.xfs

#对sdb1进行分区
[root@Test0 ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=131072 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=524288, 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

• 最后是挂载使用
  • 创建一个目录用于挂载sdb1
  • 最好不要使用已经有数据的目录，因为会覆盖；

#创建目录
[root@Test0 ~]# mkdir  /sbd1

#直接挂载使用
[root@Test0 ~]# mount /dev/sdb1 /sdb1

#查看一下是否挂载
[root@Test0 ~]# df -h | grep sdb1
/dev/sdb1                2.0G   33M  2.0G    2% /sdb1
[root@Test0 ~]# 

fdisk命令

作用：对硬盘进行分区–>MBR分区

语法：fdisk+选项+硬盘

选项：

• -b：编辑bsd disklabel；
• -c：切换dos兼容性标志；
• -d：删除一个分区；
• -g：创建一个新的空GPT分区表；
• -G：创建一个IRIX（SGI）分区表；
• -l：列出已知的分区类型；
• -m：打印帮助菜单；
• -n：添加一个新分区；
• -o：创建一个新空DOS分区表；
• -p：打印分区表信息；
• -q：退出而不保存更改；
• -s：创建一个新的空的Sun磁盘标签；
• -t：更改分区的系统ID；
• -u：更改显示/输入单位；
• -v：验证分区表；
• -w：将分区表写入磁盘并退出；
• -x：额外功

GPT格式文件系统

如果硬盘的容量大于2TB的话，可以使用GPT格式；

parted命令是用于GPT格式的分区

实验过程：

• 首先需要把分区类型改为gpt格式；
• 然后创建文嘉系统
• 然后挂载使用

#修改硬盘的分区格式
[root@Test0 ~]# parted -s /dev/sdc mklabel gpt

 #基于ext4文件系统类型格式化
[root@Test0 ~]# mkfs.ext4 /dev/sdc
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
/dev/sdc is entire device, not just one partition!
无论如何也要继续? (y,n) y   
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
1310720 inodes, 5242880 blocks
262144 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=2153775104
160 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
	4096000

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成   

#然后挂载使用
[root@Test0 ~]# mount /dev/sdc /sdb1/

 #检查一下
 [root@Test0 ~]# df -h 
........
/dev/sdc                  20G   45M   19G    1% /sdb1

第二种直接使用parted命令进行分区

#直接输入parted
[root@Test0 ~]# parted
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.

#然后选择硬盘
(parted) select  /dev/sdc                                                 
使用 /dev/sdc

#然后创建格式类型
(parted) mklabel gpt                                                      
警告: 正在使用 /dev/sdc 上的分区。
忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore   		#这里会询问你是否确定-->输入忽略就可以了

#然后最后一次确认
警告: The existing disk label on /dev/sdc will be destroyed and all data on this disk will be lost. Do you want to
continue?
是/Yes/否/No? yes      	#直接选择yes

#把整块硬盘进行分区，分配一个分区
(parted) mkpart primary 0 -1                                              
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? ignore    

#查看一下就发现成功了
(parted) print                                                            
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name     标志
 1      17.4kB  21.5GB  21.5GB               primary

#退出
(parted) quit  


#然后创建文件系统
[root@Test0 ~]# mkfs.xfs  /dev/sdc1
meta-data=/dev/sdc1              isize=512    agcount=4, agsize=1310658 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=5242631, 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

#最后挂载使用
[root@Test0 ~]# mount /dev/sdc1 /sdb1/
[root@Test0 ~]# df -h | grep sdb
/dev/sdc1                 20G   33M   20G    1% /sdb1

mount命令

作用：对硬盘设备进行挂载；是一个用于挂载的工具

语法：mount + 选项+ 设备

选项：

• -V：查看版本号
• -l：查看已加载的列表
• -h：列出信息
• -v：输出指令执行的详细信息；
• -n：加载没有写入文件/etc/mtab中的文件系统；
• -r：将文件系统加载为只读模式；
• -a：加载文件/etc/fstab中配置的所有文件系统；
• -o: 指定mount挂载扩展参数，常见扩展指令：rw、
  • -o atime：系统会在每次读取文档时更新文档时间；
  • -o noatime：系统会在每次读取文档时不更新文档时间；
  • -o defaults:使用预设的选项 rw,suid,dev,exec,auto,nouser等；
  • -o exec ： 允许执行档被执行；
  • -o user、-o nouser：使用者可以执行 mount/umount的动作；
  • -o remount：将已挂载的系统分区重新以其他再次模式挂载；
  • -o ro：只读模式挂载；
  • -o rw：可读可写模式挂载；
  • -o loop ：使用loop模式，把文件当成设备挂载至系统目录。
• -t：指定mount挂载设备类型，常见类型nfs、ntfs-3g、vfat
  • iso9660：光盘或光盘镜像；
  • msdos：Fat16文件系统；
  • vfat：Fat32文件系统；
  • ntfs：NTFS文件系统；
  • ntfs-3g：识别移动硬盘格式；
  • smbfs：挂载Windows文件网络共享；、
  • nfs ：Unix/Linux文件网络共享。

实际操作案例讲解：

#正常挂载使用
[root@Test0 ~]# mount /dev/sdb1 /sdb1/

#挂载光盘镜像-->使用-t参数-->指定类型是iso9660
[root@Test0 ~]# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom/
mount: /dev/sr0 写保护，将以只读方式挂载

#重新挂载/目录，并且指定权限
[root@Test0 ~]# mount -o remount,rw /

#卸载操作
[root@Test0 ~]# umount  /dev/cdrom 
[root@Test0 ~]#