Linux磁盘和文件系统管理

Posted 2020-08-04

    Linux系统中的磁盘和文件系统管理，之所以将二者放在一起总结，是因为在平时的工作中，二者是相辅相成的，常常用来一起使用。

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首先介绍下磁盘分区的管理工具

常用的磁盘分区管理工具有fdisk，parted，sfdisk

这里我们介绍下常用的fdsik工具

fdisk -l [DEVICE]... ：列出指定磁盘设备上的分区情况

fdisk [DEVICE]:创建分区

fdisk提供了一个交互式接口来管理分区，它有许多子命令，分别用于不同的管理功能；所有的操作均在内存中完成，没有直接同步到磁盘；直到使用w命令保存至磁盘上；

常用命令：

n：创建新分区

d：删除已有分区

t：修改分区类型

l：查看所有已有ID

w：保存并退出

q：不保存退出

m：查看帮助信息

p：显示现有分区信息

注意：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，内核可能在创建完成后无法直接识别；

这时我们查看内核是否已经识别新的分区：cat /proc/partitions

对于已有分区处于使用状态的磁盘来讲，新建分区后需要让内核重读其分区表：

通知内核强制重读磁盘分区表：

centos5：partprobe[device]

centos6,7:partx,kpartx

partx -a [device]

kpartx -af [device]

这里给大家补充下删除磁盘分区后的同步方法：

centos5,7：partprobe[device]

centos6：partx -d --nr #（分区号） [DEVICE]

有时我们添加新的物理磁盘时，通常情况下我们需要重启系统才能让系统检查新加入的磁盘，这里给大家介绍一种小技巧，可是在不重启的情况下检查新加入的硬盘

echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan 

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介绍完磁盘管理工具，下面来说说Linux文件系统管理

首先来说下Linux文件系统的分类

VFS:Virtual File System

Linux的文件系统：ext2，ext3，ext4，xfs,reiserfs，btrfs

光盘：iso9660

网络文件系统：nfs，cifs

集群文件系统：gfs2，ocfs2

内核级分布式文件系统：ceph

Windows文件系统：vfat，ntfs

伪文件系统：proc，sysfs，tmpfs，hugepagefs

unix的文件系统：UFS,FFS,JFS

交换文件系统：swap

用户空间的分布式文件系统：mogilefs，moosefs，glusterfs

根据是否支持日志功能还可分为：

日志型文件系统：ext3，ext4，xfs

非日志型文件系统：ext2，vfat

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在介绍如何创建文件系统之前，先为大家介绍下文件系统的管理工具

创建文件系统工具：mkfs

mkfs.ext2,mkfs.ext3,mkfs.ext4,mkfs.xfs..

检测及修复文件系统的工具：fsck

fsck.ext2,fsck.ext3,...

查看其属性的工具：dumpe2fs,tune2fs

调整文件系统特性：tune2fs

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下面我们们来详细介绍下以上提到的文件系统的管理工具

mkfs命令：make file system

-t FSTYPE [DEVICE]

mkfs -t FSTYPE=mkfs.FSTYPE

mkfs -t ext4=mkfs.ext4

-L‘LABEL‘:设定卷标

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；既每多少字节创建一个inode；

-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；加^表示关闭此特性；

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e2label命令：卷标的查看与设定

查看：e2label device

设定：e2label device LABEL

tune2fs命令：查看或修改ext系列文件系统的某些属性

adjust tunable filesystem parameters on ext2/ext3/ext4 filesystems

注意:块大小创建后无法改变

tune2fs [OPTIONS] device

-l:查看超级块儿内容；

修改指定文件系统的属性：

-j：ext2-->ext3;

-L LABEL：修改卷标；

-m #：调整预留空间百分比

-O [^]FEATURE：开启或关闭某种特性

-o [^] mount_options:开启或关闭某种默认挂载选项；

acl：启用acl

^acl：关闭acl

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dumpe2fs命令：显示ext系列文件系统的属性信息

dumpe2fs [-h] device

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fsck:用于实现文件系统检测的工具

因进程意外终止或系统崩溃等原因导致操作系统非正常终止时，可能会造成文件损坏；此时，应检测并修复文件系统；建议：离线进行；

ext系列文件系统的专用工具：e2fsck

e2fsck [OPTIONS] device

-y:对所有文件自动回答为yes；

-f：即使文件系统处于clean状态，也要强制进行检测；

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

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blkid命令：

blkid device

blkid -L LABEL：根据LABEL定位设备

blkid -U UUID：根据UUID定位设备

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文件系统的挂载

此前我们创建的磁盘分区，在格式化完成之后要想被使用，就必须先挂载，

根文件系统之外的其它文件系统要想被访问，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”；

Linux系统上的固定挂载点为:/mnt,/media

挂载点：mount_point,用于作为另一个文件系统的访问入口；

1.事先存在；

2.应该使用未被或不会被其它进程使用到的目录；

3.挂载点下原有的文件将会被隐藏；

mount命令：

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：默认情况下，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；

-t vfstype：指明要挂载的设备上的文件系统的类型；多数情况下可省略，此时mount会通过blkid来判断要挂载的文件系统类型；

-L LABEL：挂载时以卷标的方式指明设备

mount -L LABEL dir

-U UUID：挂载时以UUID的方式指明设备；

mount -U UUID dir

-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

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.

一个使用技巧：

可以实现将目录绑定至另一个目录上，作为其临时访问入口；

mount --bind 源目录 目标目录

查看当前系统所有已经挂载的设备；

# mount

# cat /etc/mtab

# cat /proc/mounts

挂载光盘：

mount -r /dev/cdrom mount_point

光盘设备文件：/dev/cdrom,/dev/dvd

挂载U盘:

事先识别U盘的设备文件：

挂载本地的回环设备：

#mount -o loop /PATH/TO/SOME_LOOP_FILE MOUNT_POINT

umount命令：

umount device | dir

注意：正在被访问到的挂载点无法被卸载；

查看被哪个或哪些进程所占用；

#lsof MOUNT_POINT

#fuser -v MOUNT_POINT

终止所有正在访问某挂载点的进程：

#fuser -km MOUNT_POINT

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挂载交换分区

交换分区的启用和禁用：

创建交换分区的命令：mkswap

启用：swapon

swapon[OPTION][DEVICE]

-a :定义在/etc/fstab文件中的所有swap设备

禁用：swapoff

swapoff DEVICE

设定除根文件系统以外的其它文件系统能够开机时自动挂载：/etc/fstab文件

每行定义一个要挂载的文件系统及相关属性；

6个字段：

1.要挂载的设备；

设备文件；

LABEL

UUID

伪文件系统：如sysfs，proc，tmpfs等

2.挂载点

swap类型的设备的挂载点为swap；

3.文件系统类型；

4.挂载选项：

defaults：使用默认挂载选项；

如果要同时指明多个挂载选项，彼此之间使用逗号隔开；

5.转储频率：

0：从不备份；

1：每天备份；

2：每隔一天备份

6.自检次序

0：不自检

1：首先自检，通常只能是根文件系统可用1；

2：次级自检：

...

mount -a：可自动挂载定义在此文件中的所有支持自动挂载的设备；

两个命令：df和du

df命令：

df[OPTION]...[FILE]...

-l：仅显示本地文件的相关信息；

-h：human-readable

-i：显示inode的使用状态而非blocks

du命令：

du [OPTION]...[FILE]...

-s：sumary 显示目录时显示所有文件大小之和

-h：human-readable

文件系统的卸载

卸载：挂载点没有被进程访问时方可被卸载；

卸载命令：umonut DEVICE 或者 unmont MOUNT_POINT

在卸载之前最好是查看下哪些进程正在访问挂载的设备，可使用：

fuser -v 挂载点

如果有程序正在使用该设备，并且想终止正在此挂载点的进程，则可使用：

fuser -km 挂载点

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