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EBB-13、Linux磁盘管理

2013-07-07 15:18 183 查看

Linux磁盘管理
（一）分区
1、分区的本质：把一定数量的扇区划分为逻辑上的区域，由系统进行相应的管理。
1）硬盘的物理结构：
（1）磁道：当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨
迹，这些圆形轨迹就叫做磁道(Track)
（2）柱面: 在有多个盘片构成的盘组中，由处于同一半径的磁道组成的一个圆柱面(Cylinder)
(3) 扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是硬盘的扇区(Sector)。硬盘的第一
个扇区，叫做引导扇区。
2、通用规则：常用的数据放在硬盘内圈。例如windows系统安装在C盘。
3、分区的作用：
1）将数据保存在指定的范围内
2）便于逻辑上进行管理

4、服务器上Linux、UNIX分区优势：可以将存储数据随心所欲存放到任何位置，任何设备主机，方便
调用。访问目录就是访问分区。

（二）格式化
1、本质：构建文件系统。
构建文件的索引与文件数据之间的对应关系。
注意：分区格式化后数据依然保留，格式化只是修改盘片相应的数据标识，删除文件的时候，并不
删除数据，而是数据的标识和block可以被其他的程序所覆盖和重新使用，目录中block存放
的inode和block的对应关系也被擦除。但磁记录还存放在盘片上。
所以数据是可以恢复的，但是文件名或目录关系很难找回。

1）高级格式化：高级格式化又称逻辑格式化，它是指根据用户选定的文件系统（如FAT12、FAT16、
FAT32、NTFS、EXT2、EXT3等），在磁盘的特定区域写入特定数据，以达到初
始化磁盘或磁盘分区、清除原磁盘或磁盘分区中所有文件的一个操作。高级格式化包
括对主引导记录中分区表相应区域的重写、根据用户选定的文件系统，在分区中划出
一片用于存放文件分配表、目录表等用于文件管理的磁盘空间，以便用户使用该分区
管理文件。简单来说，就是重新构建文件系统。
2）低级格式化：低级格式化（Low-Level Formatting）又称低层格式化或物理格式化（Physical
Format），对于部分硬盘制造厂商，它也被称为初始化（initialization）。大多数
的硬盘制造商将低级格式化（Low-Level Formatting）定义为创建
硬盘扇区（sector）使硬盘具备存储能力的操作。简言之，就是清除文件系统，硬盘磁
记录全部归零。
（1）在Dos和windows下需要专用的工具低格；
（2）linux下，执行dd if=/dev/zero of=/dev/sda命令低格，将硬盘全部置0。

2、linux支持的文件系统由内核编译方式决定。
RHEL5支持的文件系统：
cd /lib/modules/ 进入内核的模块文件目录
cd 2.6.18-194.el5/ 进入指定的内核版本目录
cd kernel/ 进入内核模块目录
cd fs/ 放置文件系统模块，罗列着支持的所有文件系统

主要使用的文件系统：
fat：
vfat：
ntfs：
nfs：linux网络共享文件系统
cifs：windows的网络共享文件系统
ext2：RHEL3、4默认使用的文件系统
ext3：RHEL5默认使用的文件格式，比ext2多一个日志功能。在非计划停机或意外重启时，如果发
生存储数据的丢失，通过日志保证数据的完整性。
iso9660：光驱文件系统
reiserfs：对大量的小文件处理管理性能优异
btrfs：

3、文件系统是一种数据逻辑管理方式。主要保存文件的索引和具体数据以及相应的对应关系。
Linux文件系统（File System）是Linux系统的核心模块。

（三）磁盘分区命名方式
1、在Linux中，每一个硬件设备都映射到一个系统的文件，包括硬盘、光驱等IDE或SCSI设备。Linux
把各种IDE设备分配了一个由hd前缀组成的文件。而各种SCSI设备，则被分配了一个由sd前缀组成
的文件，编号方法为拉丁字母表顺序。
2、在Linux中规定，每一个硬盘设备最多能有4个主分区（其中包含扩展分区）。
常见的Linux磁盘命名规则为hdXY（或sdXY），其中X为小写拉丁字母，Y为阿拉伯数字。个别系统
可能命名略有差异。如：hda1 、hdb2、sdb2

（四）常用磁盘管理命令
对于一个新硬盘，首先需要对其进行分区。和Windows一样，在Linux下用于磁盘分区的工具也是
fdisk命令。除此之外，还可以通过cfdisk，parted等可视化工具进行分区。由于磁盘分区操作可能
造成数据损失，因此操作需要十分谨慎。
fdisk命令参数说明
a 切换分区是否为启动分区
b 编辑bsd卷标
c 切换分区是否为DOS兼容分区
d 删除分区
l 打印linux支持的分区类型
m 打印fdisk帮助信息
n 新增分区
o 创建空白的DOS分区表
p 打印该磁盘的分区表
q 不保存直接退出
s 创建一个空的Sun分区表
t 改变分区的类型号码
u 改变分区大小的显示方式
v 检验磁盘的分区列表
w 保存结果并退出
x 进入专家模式

1、fdisk -l 查看硬盘当前的分区

/dev/sda 设备名称，/dev设备文件目录。
2、fdsik /dev/sda 执行分区，注意fdsik 后跟的是设备名称，不是分区名称。

按下m键获取帮助

d删除一个分区
l 列出已知的分区类型
m 打印这个列表
n 增加一个新的分区
q 退出并不保存
p 打印出分区表

w 保存对分区表的修改
创建一个新的分区

1)询问创建主分区（primary partition）还是扩展分区（extended）
MBR分区表中保存64字节的分区表，保存一个分区需要16个字节，所以分区表只能描述四个
分区。
输入e创建扩展分区，扩展分区默认从4开始，sda4，hda4；如果当前分区少于四个，询问创建主
分区（p）或扩展分区（e）；分区等于或大于四个不再询问，直接创建扩展分区（e）。

2)是否从上一个分区的末尾处开始分区，回车确定

3)分区的大小，可以输入 +size 或者磁柱数字表示，默认全分

4)输入p打印出来，显示出/dev/sda4分区

5)如果再次输入n执行创建，不在询问创建主分区还是扩展分区；分区的起始位置是从扩展分区的
初始部分开始分子分区
输入+100m，按p打印出来

6)现在的分区状态未写入分区表，按w键保存到分区表

7)提示重新启动后使用新的分区表；但是在生产中，由于设备不能随便重新启动。
所以通过执行partprobe 命令重新加载分区，内核动态的重新读取一次分区表。

注意：在RHEL6的早期版本，如6.1等早期版本中，partprobe有bug，必须重新启动，系统才会使
用新的分区表。

要使用分区还需要构建文件系统
3、构建文件系统
mkfs mkfs.ext3等命令
1）mkfs -t ext3 /dev/sda5
-t 指定格式化的文件系统的类型

filesystem label 当前文件系统卷标
OS type :操作系统类型
Block size:一个文件系统block，文件系统中存放数据的最小单位，这里是1024个字节
2048 inodes per group ：一个分区组中有2048个inodes
2） mkfs其他常用参数
(1)-b
ext文件格式下，block大小会影响数据读取I/O的性能。
在盘片的旋转速度，机械臂的寻道时间相同的情况下，提高I/O效率的手段是将数据连续性存
储。所以block越大，I/O效率越高；但是block大，可能会造成存储空间的浪费，磁盘的碎片
大，存储性能下降。
所以需要合理的规划存储空间大小以及分配相应的文件大小。
(2)-i 创建inode的数量，对当前inode使用量的预估。
多大空间对应一个inode标识。一般默认即可。
<1>

<2>
dd if=/dev/zero of=/tmp/test.img bs=1M count=100

执行mkfs –t ext3 /tmp/test.img
格式化/tmp/test.img文件

提示该文件不是一个块文件。输入y确认继续执行。
所以文件也可以执行格式化。

该文件可以直接挂接，但是系统会提示该文件不是一个块的设备，或许应该使用 –o loop参
数以环回设备方式进行挂接。

在该文件下可以创建、写入文件。也可以卸载目录。查看该文件时，显示该文件格式为ext3
文件。

4、挂接的本质：
要使用磁盘分区，就需要挂载该分区。挂载时需要指定需要挂载的设备和挂载目录（该目录也成为
挂载点）。
1）dumpe2fs /dev/sda5 | less 查看分区格式化后的记录

filesystem volume name：磁盘的卷标名称
2）挂载磁盘分区的命令为mount，常用的命令格式如下所示：
mount -t type device dir
mount –t vfat /dev/hdb2 /tmp
例如：
mount /dev/sda5 /mnt

3）查看磁盘的挂载情况，直接输入不带参数的mount命令即可。

5、卸载磁盘分区
要移除磁盘，例如卸载USB磁盘、光盘或者某一硬盘分区，则需要首先卸载该分区。卸载磁盘的命
令为umount，常用的命令格式如下所示：
umount [device|dir]
umount /hdb2
或umount /tmp
注意：卸载之前必须退出该目录，并确定目录下文件未被访问使用，否则会出现卸载失败。
6、 mount 其他常用参数
vi /etc/fstab

1）LABEL=/ 挂接的设备，一般以卷标名书写的，也可以用设备名称，为了避免设备加载顺序出现
名称变化。所以一般以卷标书写。
2）/ mountpoint挂接点
3）ext3 以什么样的文件系统挂接, 由于ext文件系统向下兼容，所以在这可以以ext2文件系统挂
接，但是会丧失ext3比ext2多出的功能。如果以其他文件系统挂接则会报错
4）defaults 挂接参数

man mount
/-o 指定挂接的参数

async：同步挂接方式
atime：记录文件的修改时间
auto：开机自动挂载
defaults:默认支持rw（只读方式挂接），suid（让分区支持suid），dev（以dev设备挂接），
auto（开机自动挂接），nouser，支持async
noauto：开机不自动挂载
nouser：只有超级用户可以挂载
ro：按只读权限挂载
rw：按可读可写权限挂载
user：任何用户都可以挂载
noexec：不允许可执行文件执行，注意千万不要把根分区挂载为noexec，那就无法使用系统了，
连mount命令都无法使用了，这时只有重新做系统了！
nodev：不允许挂载设备文件
nosuid,nosgid：不允许有suid和sgid属性

注意:光驱和软驱只有在装有介质时才可以进行挂载，因此它是noauto.

5）1 执行dump检查的时候自动将相应分区备份。
0是指dump(系统备份工具）。这一项为0，就表示从不备份。如果上次用dump备份，将显示
备份至今的天数。1为一天一次，2为两天一次
6）1 开机过程中检测是否需要执行fsck命令。
order 指fsck（启动时fsck检查的顺序）。
为0就表示不检查，1为第一个检查，2为第一的检查完了，检查值为2的，（/）分区永远都
是1，其它的分区只能从2开始，当数字相同就同时检查。如果要把第二块SATA硬盘上的
windows C 区挂到文件系统中，那么数据项是：/dev/sdb1 /c vfat defaults 0 0 (/c 是
事先建立的文件夹，作为c盘的挂载点。)当你修改了/etc/fstab后，一定要重新引导系统或
执行mount -a才会有效。

对于已经挂载好的设备，现在要改变挂载参数，这时可以不用卸载该设备，而可以使用下面
的命令（没有挂载的设备，remount 这个参数无效）
mount /mnt/D/ -o remount,ro （改defaults为ro）

7、对于没有正常卸载的磁盘，如遇突然断电的情况，可能会造成文件系统目录结构或文件损坏。因
此，遇到这种情况需要检查和修复磁盘分区。检查和修复磁盘分区的命令为fsck，其常用的命令格
式如下：
fsck [options] device
umount /hdb2
fsck /hdb2
fsck常用选项
-t type 指定分区的类型。指定后fsck不自动检测分区类型，可提高检测速度
-p 不提示用户直接修复
-y 自动回答yes
-c 检测坏块
-f 强制检测，即使系统标志该分区无问题
-n 只检测，不修复
-v Verbose互动模式

8、创建卷标名
1)e2label /dev/sda5 /mnt