Linux磁盘管理及文件系统
1、Linux磁盘管理
识别硬盘设备：/dev/sd
标记不同的硬盘设备：/dev/sd[a-z]
标记同一设备上的不同分区：/dev/sd[a-z][1-]
1-4: 主或扩展分区标识
5+：逻辑分区标识
2、设备文件：特殊文件
设备号：
major, minor
major: 设备类型
minor: 同一类型下的不同设备
“块”：block，随机设备
“字符”：character，线性设备
3、分区工具：
（1）fdisk, parted, sfdisk
注：最多支持在一块硬盘上的15个分区；
fdisk工具的使用：
分区管理交互式命令：
p: 显示
n: 创建
d: 删除
t: 修改分区ID
l: 列出所有支持ID类型
w: 保存退出
q: 放弃修改并退出
m: 获取帮助
（2）创建完成之后，查看内核是否已经识别新的分区：
# cat /proc/partitions
例子：
[[email protected] ~]# cat /proc/partitions major minor #blocks name 8 0 125829120 sda 8 1 512000 sda1 8 2 62423040 sda2 8 3 2097152 sda3 253 0 41447424 dm-0 253 1 10485760 dm-1 253 2 10485760 dm-2
（3）有三个命令可以让内核重读磁盘分区表：
CentOS 5: partprobe [DEVICE]
CentOS 6,7:
partx
kpartx
partx命令：
partx DEVICE
partx -a DEVICE
partx -a -n M:N DEVICE
kpartx命令：
kpartx -af DEVICE
例子：
[[email protected] ~]# partx -a /dev/sda [[email protected] ~]# cat /proc/partitions major minor #blocks name 8 0 125829120 sda 8 1 512000 sda1 8 2 62423040 sda2 8 3 2097152 sda3 8 4 31 sda4 8 5 10488317 sda5 8 6 20980858 sda6 253 0 41447424 dm-0 253 1 10485760 dm-1 253 2 10485760 dm-2 [[email protected] ~]# ls /dev/sda sda sda1 sda2 sda3 sda4 sda5 sda6
4、Linux文件系统管理
（1）文件系统：
VFS：Virtual File System
Linux：ext2, ext3, ext4, reiserfs, xfs, btrfs, swap
光盘：iso9660
Windows: fat32(vfat), ntfs
Unix: ffs, ufs, jfs, jfs2
网络文件系统：nfs, cifs
集群文件系统：ocfs2, gfs2
分布式文件系统：ceph,
moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs
（2）日志型文件系统
非日志型文件系统：ext2
日志型文件系统：ext3
（3）swap：交换分区
5、创建文件系统：
在分区上执行格式化(高级格式化)
要使用某种文件系统，满足两个条件：
内核中：支持此种文件系统
用户空间：有文件系统管理工具
（1）创建工具：mkfs (make filesystem)
mkfs -t type DEVICE
mkfs.type DEVICE
（2）ext系列文件系统的专用管理工具：
mke2fs -t {ext2|ext3|ext4} DEVICE
-b BLOCK: 1024, 2048, 4096
-L ‘LABEL‘: 设定卷标
（3）blkid命令：
UUID---Universally Unique Identifiers
全局唯一标识符：
blkid DEVICE
LABEL, UUID, TYPE
例子：
[[email protected] ~]# blkid /dev/sda1 /dev/sda1: UUID="dbde3019-886c-4eb3-8a79-b15825f7f929" TYPE="ext4"
6、Linux文件系统管理:
（1）创建文件系统：
mkfs, mkfs -t type = mkfs.type
ext：mke2fs
mke2fs [OPTION]... DEVICE
-t {ext2|ext3|ext4}
-b {1024|2048|4096}
-L ‘LABEL‘
-j: mke2fs -t ext3
-i #：
-N #：
-m #: 预留磁盘空间占据多大百分比的空间为后期管理使用；
O FEATURE[,...]
-O ^FEATURE：关闭此特性
has_journal
（2）文件系统属性查看及调整工具：
e2label #不影响分区中的数据
e2lable DEVICE [LABEL]
（3）显示ext系列文件系统的属性，或调整其属性；
tune2fs #不影响分区中的数据
-l：显示超级块中的信息；显示整个文件的属性及布局等相关信息；
-L ‘LABEL‘：修改卷标；
-m #: 调整预留给管理员的管理空间百分比；
-j: ext2 --> ext3
-O:文件系统属性的启动或关闭
-o:文件系统默认挂载选项的启用或关闭
（4）dumpe2fs：
-h: 仅显示超级块信息；
例子：
[[email protected] ~]# mke2fs -L lisir -t ext4 /dev/sda5 mke2fs 1.41.12 (17-May-2010) 文件系统标签= 操作系统:Linux 块大小=4096 (log=2) 分块大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 655776 inodes, 2622079 blocks 131103 blocks (5.00%) reserved for the super user ........ [[email protected] ~]# tune2fs -o acl /dev/sda5 #开启acl tune2fs 1.41.12 (17-May-2010) [[email protected] ~]# tune2fs -L lisir01 /dev/sda5 #修改卷标 tune2fs 1.41.12 (17-May-2010) [[email protected] ~]# tune2fs -l /dev/sda5 #查看分区信息 tune2fs 1.41.12 (17-May-2010) Filesystem volume name: lisir01 Last mounted on: <not available> Filesystem UUID: 1d305c60-761e-447e-b585-6c2416d13228 Filesystem magic number: 0xEF53 Filesystem revision #: 1 (dynamic) Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize Filesystem flags: signed_directory_hash Default mount options: acl
7、文件系统检测：
注：由于硬盘常年读写，系统会造成系统文件损坏，导致重启后无法登陆到系统，fsck不仅可以对文件系统进行扫描，还能修正文件系统的一些问题。值得注意的是fsck扫描文件系统时一定要在单用户模式、修复模式或把设备umount后进行。
（1）fsck: Filesystem check
fsck -t type
fsck.type
-a: 自动修复错误
-r: 交互式修复错误
-f: 强制检测
（2）e2fsck：ext系列文件系统专用的检测修复工具；
-y: 自动回答为“yes”
f：force
（3）文件系统的挂载和使用：
kernel --> rootfs(分区)
rootfs分区：
bin, sbin, etc, lib, lib64, dev, tmp, proc, sys
/sbin/init
将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件系统访问 入口的行为，称之为挂载；
解除此关联关系的过程：卸载；
挂载点：mount point, 设备挂载至目录；
注意：挂载点在挂载在之后，其内部原有的文件会被暂时隐藏；建立使用空目录做为挂载点；
例子：
[[email protected] ~]# fsck.ext4 -a /dev/sda5 #自动修复sda5磁盘错误 lisir01: clean, 11/655776 files, 79700/2622079 blocks [[email protected] ~]# fsck.ext4 -f /dev/sda5 #强制检测磁盘sda5 e2fsck 1.41.12 (17-May-2010) 第一步: 检查inode,块,和大小 第二步: 检查目录结构 第3步: 检查目录连接性 Pass 4: Checking reference counts 第5步: 检查簇概要信息 lisir01: 11/655776 files (0.0% non-contiguous), 79700/2622079 blocks
8、挂载方法：
mount：通过读取/etc/mtab文件来显示当前系统所有已经挂载的设备；
mount -a：挂载/etc/fstab文件中的所有支持自动挂载的文件系统；
mount [options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT
[options]：命令选项
[-o options]：挂载选项
-o 挂载选项：
async：异步模式
sync: 同步模式
atime/noatime：是否更新访问时间戳；
diratime/nodiratime：是否更新目录的访问时间戳；
auto/noauto: 是否允许此设备被自动挂载；
exec/noexec：是否允许执行此文件系统上应用程序；
dev/nodev：是否支持在此设备上使用设备文件；
suid/nosuid：
remount：重新挂载
ro
rw
user/nouser: 是否允许普通挂载此设备；
acl：是否支持此设备上使用facl；
defaults：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
DEVICE: 要挂载的设备
(1) 设备文件：/dev/sda5
(2) 卷标：-L ‘LABEL‘
(3) UUID：-U ‘UUID‘
(4) 伪文件系统名称
MOUNT_POINT: 挂载点
常用选项：
-t type：文件系统类型
-r: 以“只读”方式挂载此文件系统
-w: 以“读写”方式挂载此文件系统
-n：每个文件系统在挂载时都会自动更新/etc/mtab文件，-n用于禁止此功能；
此时，如果想查看挂载的所有文件系统：cat /proc/mounts
-a: 自动挂载所有支持自动挂载的设备；
-B：绑定目录至另一个目录上；
umount：卸载命令
# umount DEVICE
# umount MOUNT_POINT
查看正在访问指定挂载点的进程：
# fuser -v MOUNT_POINT
终止所有正在访问指定的挂载点的进程：
# fuser -km MOUNT_POINT
例子：
[[email protected] ~]# umount /mydata/ umount: /mydata: device is busy. (In some cases useful info about processes that use the device is found by lsof(8) or fuser(1)) [[email protected] ~]# fuser -v /mydata/ 用户 进程号 权限 命令 /mydata/: root 3764 ..c.. bash [[email protected] ~]# fuser -km /mydata/ /mydata/: 3764c [[email protected] ~]# umount /mydata/
9、交换分区：
（1）free命令：
查看memory和swap的使用状态
-m: 以MB为单位
-g: 以GB为单位
（2）mkswap：创建交换分区
mkswap [option] DEVICE
-L ‘LABEL‘
（3）swapon：启用交换分区
swapon [option] [DEVICE]
-a: 激活所有交换分区
-p PRIORITY: 设定其优先级；
（4）swapoff：禁用交换分区
swapoff [option] [DEVICE]
例子：
[[email protected] ~]# mkswap -L swap01 /dev/sda6 Setting up swapspace version 1, size = 20980852 KiB LABEL=swap01, UUID=3835c7ba-8b9b-4047-931c-a19eed79d7c4 [[email protected] ~]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/sda3 partition 2097148 0 -1 [[email protected] ~]# swapon -a /dev/sda6 [[email protected] ~]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/sda3 partition 2097148 0 -1 /dev/sda6 partition 20980852 0 -2 [[email protected] ~]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 988 728 260 3 18 327 -/+ buffers/cache: 382 606 Swap: 22537 0 22537
10、文件系统等空间占用信息的查看工个：
（1）df: disk free
-h: human-readable
-i: inode数量
-P: 以Posix兼容的格式输出
（2）du: disk usage
-h: human-readable
-s: summary
11、文件系统相关挂载配置文件：/etc/fstab
每行定义一个文件系统；
要挂载的设备：
设备文件、LABEL=、UUID=、伪文件系统名称
挂载选项：
defaults、acl
转储频率：
0： 不转储
1： 每天转储
2： 每隔一天转储
自检次序：
0：不自检
1：首先自检，通常只有/才为1
2：
...
12、文件系统上的链接文件：
硬链接：
两个路径指向同一个inode
不能对目录进行；
不能跨分区进行
指向同一个inode的多个不同路径; 创建文件的硬链接会增加inode的引用计数；删除硬链接仅是删除 其一个访问路径，只到最后一个路径被删除；
符号链接：
链接文件的数据指向另一个文件路径；
可以对目录进行；
可以跨分区；
指向的是另一个文件路径；而非inode；
对文件创建符号链接不会增加其引用计数；删除原文件，符号链接文件也将无法；
ln [-s] SRC DEST
-s：symbolic link
-v：verbose
例子：
[[email protected] ~]# ln -s /etc/fstab ./123 [[email protected] ~]# ll 总用量 100 lrwxrwxrwx. 1 root root 10 9月 7 15:28 123 -> /etc/fstab