Linux磁盘管理及文件系统使用

Posted 2021-02-02

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux磁盘管理及文件系统使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

磁盘管理基础知识
分区
- fdisk
- parted
- gdisk
格式化
挂载

Linux中磁盘命名：
IDE类型：/dev/hd[a-z]
SCSI类型：/dev/sd[a-z]
一块磁盘经过哪些步骤才能够使用：分区（非必需）-->格式化-->挂载；磁盘分区的类型有MBR（master boot record）和GPT（GUID Partition Table），主要区别在MBR只能分4个主分区超过需要分为逻辑分区，磁盘容量最大不超过2T，超过部分无法识别。
MBR 也就是主引导记录，位于硬盘的 0 磁道、0 柱面、1 扇区中，主要记录了启动引导程序和磁盘的分区表：

由于分区表大小固定：最多只能分4个，超过需要使用扩展分区来划分逻辑分区，即使主分区再分配一个，逻辑分区命名从/dev/sda5开始。
分区

fdisk：不适用于GPT分区。
1.查看磁盘分区信息：
用法:fdisk -l [-u] [device...]：列出指定磁盘设备上的分区情况；

[[email protected] ~]# fdisk -l
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: 0x00036ca6
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            2048    20973567    10485760   83  Linux
/dev/sda2        20973568    25167871     2097152   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda3        25167872    25692159      262144   83  Linux

2.分区管理，fdisk提供了交互接口来管理分区
用法：fdisk [options] <disk>

[[email protected] ~]# fdisk /dev/sda 
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): m
Command action
a   toggle a bootable flag
b   edit bsd disklabel
c   toggle the dos compatibility flag
d   delete a partition：删除分区
g   create a new empty GPT partition table
G   create an IRIX (SGI) partition table
l   list known partition types
m   print this menu
n   add a new partition：创建新分区
o   create a new empty DOS partition table
p   print the partition table：列出现有分区
q   quit without saving changes ：不保存退出
s   create a new empty Sun disklabel
t   change a partition‘s system id：修改分区类型
u   change display/entry units
v   verify the partition table
w   write table to disk and exit：保存退出
x   extra functionality (experts only)

3.在已经分区并且已经挂载其中某个分区的磁盘设备上创建的新分区，内核可能无法直接识别，通知内核重读分区表
查看：cat /proc/partitions
CentOS 5：partprobe [device]
CentOS 6,7：partx, kpartx
partx -a [device]
kpartx -af [device]

parted 、gdisk能够使用GPT模式
1.查看磁盘信息
parted [options] [device]

[[email protected] ~]# parted -l 
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sda: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    Type     File system     Flags
1      1049kB  10.7GB  10.7GB  primary  xfs
2      10.7GB  12.9GB  2147MB  primary  linux-swap(v1)
3      12.9GB  13.2GB  268MB   primary  btrfs
Error: /dev/sdb: unrecognised disk label
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)                                    
Disk /dev/sdb: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: unknown
Disk Flags:

2.分区管理
用法： parted device

[[email protected] ~]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.1
Using /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type ‘help‘ to view a list of commands.
(parted) help         #查看帮助                                                    
align-check TYPE N                        check partition N for TYPE(min|opt) alignment
help [COMMAND]                           print general help, or help on COMMAND
mklabel,mktable LABEL-TYPE               create a new disklabel (partition table)
mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END     make a partition
name NUMBER NAME                         name partition NUMBER as NAME
print [devices|free|list,all|NUMBER]     display the partition table, available devices, free space, all found
    partitions, or a particular partition
quit                                     exit program
rescue START END                         rescue a lost partition near START and END
rm NUMBER                                delete partition NUMBER
select DEVICE                            choose the device to edit
disk_set FLAG STATE                      change the FLAG on selected device
disk_toggle [FLAG]                       toggle the state of FLAG on selected device
set NUMBER FLAG STATE                    change the FLAG on partition NUMBER
toggle [NUMBER [FLAG]]                   toggle the state of FLAG on partition NUMBER
unit UNIT                                set the default unit to UNIT
version                                  display the version number and copyright information of GNU Parted
(parted) print                                                            
Error: /dev/sdb: unrecognised disk label
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)                                    
Disk /dev/sdb: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: unknown
Disk Flags: 
(parted) mklabel gpt  #修改磁盘结构类型："aix", "amiga", "bsd", "dvh", "gpt", "loop", "mac", "msdos", "pc98", or "sun"
Warning: The existing disk label on /dev/sdb will be destroyed and all data on this disk will be lost. Do you want
to continue?
Yes/No? yes                                                               
(parted) mkpart    #交互式分区
Partition name?  []? primary #分区名称： primary", "logical", or "extended"                            File system type?  [ext2]? ext4   #文件系统类型                                        
Start? 0
End? 1000    #分配分区大小                                                             
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Ignore/Cancel? Ignore                                                     
(parted) print                                                            
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
1      17.4kB  1000MB  1000MB               primary
(parted) rm 1    #删除分区1                                                         
(parted) p                                                                
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start  End  Size  File system  Name  Flags
==============================================================
(parted) mkpart primary 0 2000G    # 方法2分区 mkpart part-type [fs-type] start end
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Ignore/Cancel? i                                                          
(parted) p                                                                
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
1      17.4kB  2000GB  2000GB               primary
(parted) q                                                                
Information: You may need to update /etc/fstab.

centos7有更简便工具：gdisk 与fdisk类似

[[email protected] ~]# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10
Partition table scan:
MBR: protective
BSD: not present
APM: not present
GPT: present
Found valid GPT with protective MBR; using GPT. #默认是GPT模式
Command (? for help): ?#查看帮助
b   back up GPT data to a file
c   change a partition‘s name
d   delete a partition
i   show detailed information on a partition
l   list known partition types
n   add a new partition
o   create a new empty GUID partition table (GPT)
p   print the partition table
q   quit without saving changes
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
x   extra functionality (experts only)
?   print this menu
================================================
Command (? for help): n 添加新分区
Partition number (1-128, default 1): 
First sector (34-6291455966, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: +3T
First sector (34-6291455966, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (2048-6291455966, default = 6291455966) or {+-}size{KMGTP}: +3T
Last sector (2048-6291455966, default = 6291455966) or {+-}size{KMGTP}: 
Current type is ‘Linux filesystem‘
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 8300
Changed type of partition to ‘Linux filesystem‘
======查看分区信息
Command (? for help): p
Disk /dev/sdb: 6291456000 sectors, 2.9 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): FA9BB121-FD84-4955-95C3-D4F21890A508
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 6291455966
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      6291455966   2.9 TiB     8300  Linux filesystem

格式化：低级格式化（分区之前进行，划分磁道）、高级格式化（分区之后对分区进行，创建文件系统）
1.创建文件系统的工具：

[[email protected] ~]# mkfs
mkfs.btrfs   mkfs.ext2    mkfs.ext4    mkfs.xfs     
mkfs.cramfs  mkfs.ext3    mkfs.minix

2.ext系列文件系统专用管理工具：mke2fs

mke2fs [OPTIONS]  device
            -t {ext2|ext3|ext4}：指明要创建的文件系统类型
                mkfs.ext4 = mkfs -t ext4 = mke2fs -t ext4
            -b {1024|2048|4096}：指明文件系统的块大小；
            -L LABEL：指明卷标；
            -j：创建有日志功能的文件系统ext3；
                mke2fs -j = mke2fs -t ext3 = mkfs -t ext3 = mkfs.ext3
            -i #：bytes-per-inode，指明inode与字节的比率；即每多少字节创建一个Indode; 
            -N #：直接指明要给此文件系统创建的inode的数量；
            -m #：指定预留的空间，百分比；               
            -O [^]FEATURE：以指定的特性创建目标文件系统；

3.检测及修复文件系统工具 fsck.type e2fsck xfs_repair,修复文件建议离线修复

ext系列文件系统的专用工具：
e2fsck : check a Linux ext2/ext3/ext4 file system
                    e2fsck [OPTIONS]  device
                        -y：对所有问题自动回答为yes; 
                        -f：即使文件系统处于clean状态，也要强制进行检测；
                        -b:superblock 超级快                           
                fsck：check and repair a Linux file system
                    -t fstype：指明文件系统类型；
                        fsck -t ext4 = fsck.ext4
                    -a：无须交互而自动修复所有错误；
                    -r：交互式修复；   
        eg: e2fsck -v -y -b 163840 /dev/sdb7    当fsck修复不了时，使用该命令修复

4.查看文件系统属性
dumpe2fs, tune2fs ，xfs_info

挂载
创建好文件系统后要使用先得挂载：根文件系统这外的其它文件系统要想能够被访问，都必须通过“关联”至根文件系统上的某个目录来实现，此关联操作即为“挂载”；此目录即为“挂载点”；
1.挂载点：
事先必须存在
该使用未被或不会被其它进程使用到的目录
工作目录非空，原有文件会被覆盖隐藏
2.查看当前挂载情况
mount
cat /etc/mtab
cat /proc/mounts

3.mount挂载命令使用
mount [-nrw] [-t vfstype] [-o options] device dir

命令选项：
                -r：readonly，只读挂载； 
                -w：read and write, 读写挂载； 
                -n：默认设备挂载或卸载的操作会同步更新至/etc/mtab文件中；-n用于禁止此特性；
                -a:读取/etc/fstab中没有挂载的设备， mount all filesystems mentioned in fstab
                -t vfstype：指明要挂载的设备上的文件系统的类型；可省略，会通过blkid来判断挂载设备的文件系统类型；            
-o options：挂载选项
                sync/async：同步/异步操作；
                atime/noatime：文件或目录在被访问时是否更新其访问时间戳；
                diratime/nodiratime：目录在被访问时是否更新其访问时间戳；
                remount：重新挂载； 
                acl：支持使用facl功能；
                    # mount -o acl  device dir 
                    # tune2fs  -o  acl  device 
                    mount -o remount,acl /dev/sda3 /mnt
                ro：只读 
                rw：读写 
                dev/nodev：此设备上是否允许创建设备文件；
                exec/noexec：是否允许运行此设备上的程序文件；
                auto/noauto：
                user/nouser：是否允许普通用户挂载此文件系统；
                suid/nosuid：是否允许程序文件上的suid和sgid特殊权限生效；      
                defaults：Use default options: rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime.

4.umount卸载命令
umount device|mount_point
注：当正在被某进程访问时无法卸载
查看被谁占用
#lsof mount_point
#fuser -v mount_point
终止进程访问：
fuser -km mount_point

如何开机自动挂载:
把设备信息写入到配置文件：/etc/fstab
mount -a：可自动挂载定义在此文件中的所支持自动挂载的设备

# /etc/fstab
# Created by anaconda on Fri Jun  1 22:10:52 2018
#
# 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=9633c392-6fa0-4e3b-814d-9a2c30c60085 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=402d2bec-0b46-4654-8c96-6d2ca74e5668 /boot                   btrfs   subvol=boot     0 0
UUID=9bf9acd8-1001-4eb1-b3a6-464afb90645d swap                    swap    defaults        0 0
一共6个字段：
1.要挂载的设备，最好使用设备的UUID
2.挂载点，swap类型特殊
3.文件系统类型
4.挂载选项，如同mount中options
5.转储频率
6.自检次序：0不检查，1首先检查，2次级检查一般对系统盘做检查，业务盘不检查即可，若检查异常导致系统无法启动

blkid device #查看设备uuid,类型

VMware添加一块新磁盘，不重启，fdisk -l没有显示。

1.查看主机总线号
[email protected] /]# ls /sys/class/scsi_host/
host0 host1 host2
2.重新扫描SCSI总线来添加设备
[[email protected] /]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
[[email protected] /]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
[[email protected] /]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
3.重新查看

[[email protected] ~]# fdisk -l
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: 0x00036ca6
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            2048    20973567    10485760   83  Linux
/dev/sda2        20973568    25167871     2097152   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda3        25167872    25692159      262144   83  Linux
Disk /dev/sdb: 3221.2 GB, 3221225472000 bytes, 6291456000 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

以上是关于Linux磁盘管理及文件系统使用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

28Linux磁盘使用及文件系统管理使用进阶