Linux学习5—磁盘管理

骑猪看日落 2024-04-01 08:23 64阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一.基本分区
 *   *  1.1磁盘简介
     *  1.2 管理磁盘
     *  1.3 创建文件系统
     *  1.4 挂载
 *  二.逻辑卷LVM
 *   *  2.1目的
     *  2.2 特点
     *  2.3 术语
     *  2.4 创建LVM
     *  2.5卷组VG扩容
     *  2.6逻辑卷LV扩容 ——lvextend
     *  2.7 文件系统详解
 *  三.交换分区管理了swap（虚拟内存）
 *   *  3.1作用
     *  3.1 swap大小

## 一.基本分区 ##

### 1.1磁盘简介 ###

*  从工作原理来分

> 机械硬盘  
> 固态硬盘

*  命名  
    Kernel对不同接口硬盘命名方式

> RHEL7/centos7
> 
>  *  /dev/sda——设备文件目录（sda是一个文件）  
>     s——代表sata接口  
>     d——代表磁盘  
>     a——代表第一块
>  *  /dev/sdb——磁盘第二块（后面的块数以此类推）

*  磁盘分区方式

> MBR（主引导记录）：MBR支持最大磁盘容量是<2TB，设计时分配4个分区，如果希望超过4个分区，需放弃主分区，改为扩展分区和逻辑分区  
> GPT（全局唯一标识分区表）：GPT支持大于2T的硬盘，支持128个分区

### 1.2 管理磁盘 ###

*  管理磁盘分区三步

>  *  分区（MBR或GPT）
>  *  格式化/文件系统（创造文件系统）
>  *  挂载

*  查看磁盘信息

>  *  /dev/文件目录下

*  创建分区：

>  *  MBR将硬盘分区
>  *  启动分区工具：fdisk——MBR gdisk——GPT  
>     ![在这里插入图片描述][f6c88fccb6bc4b29bdbb3de479bcb2bf.png]
>  *  进入会话模式  
>     提示1：命令（输入m获取帮助）  
>     操作：敲击字母"n"键（划分分区）  
>     说明：欢迎界面，输入班组指令或操作指令  
>     提示2:  
>     ![在这里插入图片描述][998132caa1a245259bdbb81accf90baf.png]  
>     操作：敲击字母键"p"  
>     说明：请选择主分区，或者扩展分区  
>     提示3:  
>     ![在这里插入图片描述][2505fe5772e9465eb2b538d3bc28f2f4.png]  
>     操作：敲击数字“1”  
>     说明：选择分区号  
>     提示4![在这里插入图片描述][a359f84fc7fa4a2da687e1980e1552f8.png]  
>     操作：敲击回车键  
>     说明：选择磁盘开始的扇区（有效空间从2048开始是因为0-2048记录了分区表（分区信息））  
>     提示5  
>     ![在这里插入图片描述][945b3551a752447aa65c731800ff132b.png]  
>     操作：+结束扇区号（这个不常用）/+ 该扇区大小（K/M/G)  
>     说明：选择磁盘分区结束的扇区，即分区大小  
>     提示6：命令(输入m获取帮助）：  
>     说明：已经完成了大小分区记录，但未生效  
>     提示7：  
>     ![在这里插入图片描述][066a19561d9f4147bff2a3b5b59c9266.png]  
>     操作  
>     输入w保存分区信息  
>     自动退出分区工具（可以重复上面操作给该硬盘划分多个分区，最后再按w）
>  *  刷新分区表：partprobe 硬盘号
>  *  查看分区结果：fdisk -l 硬盘号

### 1.3 创建文件系统 ###

*  命令：mkfs.ext4 磁盘号

> mk:make——创造  
> f:file——文件  
> s:system——系统  
> ext4:extend4——扩展文件系统第四代，是文件系统的类型  
> 磁盘号:磁盘文件名

### 1.4 挂载 ###

*  手动挂载

>  *  创建挂载点，一个分区一个挂载点(mkdir)
>  *  mount

######
    lsblk  #列出系统的块状设备(可以查看硬盘状况)
    fdisk [-l] /dev/nvmen02  #进入会话模式
    partprobe /dev/nvmn02 #刷新分区表
    mount -t ext4 硬盘文件 挂载的文件夹名
    mkfs -t  ext4 磁盘名 #格式化
    cp -rf 文件1 文件2  #拷贝，-r指强制递归（当文件1是一个目录时，会递归拷贝目录下的东西） -f：覆盖已经存在的文件不给出提示
    df  -hT #以容易理解的格式输出文件系统的大小，并显示系统文件类型
    dd if=/dev/zero  of=/mnt/disk4/1.txt  bs=1M count=1000#将zero文件内容抄写到1.txt中,bs抄写大小 count是抄写多少次

## 二.逻辑卷LVM ##

### 2.1目的 ###

> 管理磁盘的一种方式，性质与基本磁盘无异

### 2.2 特点 ###

> 随意扩张大小

### 2.3 术语 ###

> PV——物理卷  
> VG——卷组  
> LV——逻辑卷

### 2.4 创建LVM ###

>  *  准备物理磁盘
>  *  创建物理卷
>  *  创建卷组
>  *  创建逻辑卷
>  *  挂载文件系统 (下面的三个操作和创建物理分区的原理是一样的）
>  *  创建挂载点
>  *  挂载

### 2.5卷组VG扩容 ###

>  *  创建PV
>  *  加入到卷组

### 2.6逻辑卷LV扩容 ——lvextend ###

### 2.7 文件系统详解 ###

>  *  种类  
>     windows：FAT16 FAT32 NTFS  
>     LINUX：EXT3 EXT4 XFS
>  *  EXT3/4文件系统  
>     简介：  
>     类型：索引（index）文件系统
>  *  系统限制：  
>       EXT3：文件系统最大16TB  
>       EXT4：文件系统最大16TB  
>       XFS：文件系统最大100TB  
>     注意：在EXT3和EXT4文件系统中，每4096字为一个存储单位m，称为block（每个文件会占用一个或多个块）
>  *  名词：  
>     inode（决定了文件系统中文件的数量）  
>       记录文件的属性（文件的元数据metadata——大小，权限，属主等）  
>       一个文件占用一个inode，同时记录此文件数据所在的blocknumber  
>       inode的大小为128bytes  
>     block  
>       存储文件的实际数据  
>       实际存储文件的内容，若文件较大，会占用多个block  
>       block大小文默认的4K  
>     superblock  
>       block和inode的总量  
>       未使用和已使用的inode/block数量
>  *  文件链接  
>     软链接  
>       软链接像快捷方式，可以对文件和目录做软链接  
>       软链接记录的只是源文件的绝对路径  
>       软链接失去源文件不可用  
>     ![在这里插入图片描述][1b5827e390614276b20e0abdf14221ed.png]  
>     硬链接  
>       创建同分区硬链接成功，创建不同分区硬链接失败（硬链接只能在一个分区里面做）  
>       硬链接的inode号相同，但并不占用block，使用df -k 观察硬链接数量有无变化  
>       不允许将硬链接指向目录
>  *  RAID（磁盘冗余阵列系统）  
>     简介：  
>       RAID：廉价磁盘冗余阵列  
>       作用：容错、提升读写速率  
>     类型：  
>       RAID0：条带集2块磁盘以上，读写速率快N倍（n为磁盘数），但不容错  
>       RAID1：RAID1镜像集，2块磁盘，容量50%（再写数据时两块磁盘会同时写进数据，所以实际容量为总容量的50%），读写速率一般，可用于容错（一块坏了还有另一块）  
>     RAID5：带奇偶校验条带集，至少包含三块磁盘（两块存数据，一块存奇偶校验，其它的做热备盘），利用率（n-1)/n读写速率快，容错
>  *  不同场景RAID的使用  
>     硬RAID：需要RAID卡，有自己的CPU，处理速度快，有电池和无电池  
>     软RAID：通过操作系统实现，比如windows，linux
>  *  软RAID实例：  
>     准备硬盘(准备了四块）  
>     ![在这里插入图片描述][c1cb821f3a30468b9b6798a0b48821c8.png]  
>     创建RAID  
>     ![在这里插入图片描述][9b88a33f95eb49a5b4d6847f2669b458.png]  
>     格式化，挂载  
>     ![在这里插入图片描述][49db6297c36f412d940a12818a3cb79a.png]  
>     查看RAID信息  
>     模拟一块硬盘损害并移除  
>     ![在这里插入图片描述][8e33aaf8fbd647cb828583e46f4447ba.png]  
>     设置RAID开机生效

pvcreate  /dev/nvme0n2  #将物理磁盘nvme0n2创建为物理卷
    vgcreate chailong /dev/nvme0n2 #创基卷组，名字为chailong
    lvcreate -L 200M -n lv2 chailong #从卷组chailong中拿出200M空间创建一个名叫lv2的逻辑卷
    mkfs.ext4 /dev/chailong/lv1  #给逻辑卷挂载文件系统，路径名为/卷组名/逻辑卷名
    pvs  #查找当前物理卷
    vgs  #查找卷组
    lvs  #查找逻辑卷组
    vgextend vg1 /dev/sdd1 #逻辑卷组扩容，sdd1是已经创建好的物理卷
    lvextend -L +200M /dev/vg1/lv2  #逻辑卷扩容，vg1是卷组，lv2是逻辑卷名
     resize2fs  /dev/chailong/lv1    #增大或者收缩未加载的“ext2/ext3/ext4”文件系统的大小
     
     ll -i 文件名 #观察inode信息
     df -i  #查看系统的inode数量
     touch file{
        1..5} #创建文件file1-file5
     ln -s /file1 /home/file1  #给file1创建一个软链接，链接文件所在的文件夹位于/home/file1（-s为软链接，不加为硬链接）
     mdadm -C /dev/md0 -l5 -n3 -x1 /dev/nvme0n{
        2,3,4,5}  #创建RAID，-c创建的意思，/dev/md0 是名字，必须在dev下 -l5是等级5 -n3是几块盘，这里是3块 -x1是热备盘，这里是1块 最后是磁盘名
     mdadm -D /dev/md0  #查看raid信息
     mdadm /dev/md0 -f /dev/nvme0n2 -r /dev/nvme0n2 #强制移除一个盘

## 三.交换分区管理了swap（虚拟内存） ##

### 3.1作用 ###

> “提升”内存容量，防止OOM（OUT of memory）

### 3.1 swap大小 ###

>  *  推荐：设置交换分区大小为内存的两倍
>  *  生产环境下：  
>     大于4gb而小于16gb内存的系统，最小需要4GB交换空间  
>     大于16GB而小于64GB内存的系统，最小需要8GB的交换空间  
>     大于64GB而小于256GB内存的系统，最小需要16GB交换空间
>  *  查看当前交换分区

free -m #查看空闲分区
    mkswap /dev/sdc1  #创建交换分区
    swapon /dev/sde1  #将交换分区挂载
    swapoff /dev/sdc2  #退出分区
    umount /dev/sdb4  #卸载磁盘
    reboot #重启动
    init 6#重启

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