磁盘管理

磁盘管理
I/O 硬盘和网络设备

内核控制硬件
驱动程序驱动硬件
驱动程序写进内核

设备文件：关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备进行通信

设备号码：
主设备号：major number 标识设备类型
次设备号：minor number，表示同一类型的不同设备

硬盘接口类型：
并行：
IDE：133MB/S
SCSI:630MB/S
串口：
SATA:6Gbps
SAS：6Gbps
USB：480MB/S

/dev/DEV_FILE
磁盘设备的设备文件命名:
IDE:/dev/hd
SCSI,SATA,SAS,USB:/dev/sd
不同设备：a-z
/dev/sda,/dev/sdb.....
同一设备上的不同分区：1,2.....
/dev/sda1,/dev/sda2

机械式硬盘：
track:磁道
cylinger：柱面
sector:扇区
512bytes

如何分区：
按柱面划分

0磁道0扇区：512bytes
MBR:Master Boot Record主引导记录
446bytes:boot loader
64bytes:分区表
16bytes:标识一个分区
2bytes:

4个主分区：
3主分区+1扩展（N个逻辑分区）

问题：UEFI、GPT

分区管理工具：fdisk,parted,sfdisk

fdisk:
对于一块硬盘来讲，最多fdisk只能管理15个分区
fdisk [-uc] [-b sectorsize] [-C cyls] [-H heads] [-S sects] device
fdisk -l [-u] [device...]
fdisk -s partition...

fdisk device
子命令：管理功能
p:print，显示已有分区
n:new,创建
d:delete，删除
w:write，写入磁盘并退出
q:quit放弃更新并退出
m:获取帮助
l:列表所分区id
t:调整分区id

查看内核是否已经识别新的分区
cat /proc/partations

通知内核重新读取硬盘分区表
partx -a /dev/DEVICE

kpartx -a /dev/DEVICE

centos5:partprobe /dev/DEVICE

Linux文件系统管理

Linux文件系统：ext2,ext3,ext4,xfs,btrfs,reiserfs,jfs,swap
swap:交换分区，
光盘：iso9660

windows:fat32,ntfs

unix:ffs,ufs,jfs2

网络文件系统:NFS,CIFS
集群文件系统：GFS2,OCFS2
分布式文件系统:ceph
moosefs,mogiilefs,GlusterFS,Lustre

根据其是否支持‘journal'功能：
日志性文件系统：ext3,ext4
非日志型文件系统：ext2,vfat

文件系统的组成部分：
内核中的模块：exit4,xfs,vfat
用户空间的管理工具：mkfs.ext4,mkfs.xfs,mkfs.vfat

Linux的虚拟文件系统：VFS

创建文件系统：
mkfs
mkfs.FILE_TYPE /dev/DEVICE
mkfs -t FILE_TYPE /dev/DEVICE
-L 'LABEL':设定卷标
-f:强制格式化

btrfs(centos 7自带 包含LVM功能是很强大的文件的系统)
cat /proc/filesystems
lsmod
mkfs.ext4 /dev/sda5
blkid /dev/sda5
mkfs.ext4 -L "MYDATA" /dev/sda5
mkfs.btrfs -f /dev/sda5

mke2fs:ext序列文件系统专用管理工具
-t(ext2|ext3|ext4)
-b(1024|2048|4096):默认4096,4k
-L 'LABEL'
-j:相当于 -t ext3
mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 =mke2fs -j =mke2fs -t ext3
-i #:为数据空间中每多少字节创建一个inode；此大小不应该小于block的大小
-N #：为数据空间创建多少个inode
-m #:为管理人员预留的空间占据的百分比
-O FEATURE[,...]:启用指定特性
-O ^FEATURE :关闭指定特性

mkswap:创建交换分区
mkswap [options] DEVICE
前提：调整分区的系统类型 82

blkid:块设备属性信息查看
blkid -L label | -U uuid [DEVICE]
-L LABEL:根据指定的LABEL来查找对应的设备
-U UUID:根据指定的UUID来查找对应的设备

e2label:管理ext序列文件系统的LABEL
e2label DEVICE [LABEL]

tune2fs:重新设定ext序列文件系统可调整参数的值
-l：查看指定文件系统超级块信息：super block
-L 'LABEL':修改就卷标
-m #:修改预留给管理员的空间百分比
-j:将ext2升级ext3
-O:文件系统属性启用或禁用
-o：调整文件系统的默认挂载选项
-U UUID:修改UUID号

dumpe2fs:
-h:查看超级块信息

文件系统检测：
fsck:File System check
fsck.FILE_TYPE
fsck -t FILE_TYPE
-a:自动修复错误
-r:交互式修复错误

注意：FILE_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同

e2fsck:ext序列文件专用的检测修复工具
-y：自动回答为yes
-f:强制修复；

回顾：
磁盘接口类型、磁盘分区、fdisk、mkfs、mke2fs, tune2fs, blkid, dumpe2fs, e2label

vfs: xfs, ext{2|3|4}, btrfs

文件系统管理：
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访问入口的行为称之为挂载；

解除此关联关系的过程称之为卸载；

把设备关联挂载点：Mount Point
mount

卸载时：可使用设备，也可以使用挂载点
umount

注意：挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏；

挂载方法：mount DEVICE MOUNT_POINT
mount：通过查看/etc/mtab文件显示当前系统已挂载的所有设备
mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
device：指明要挂载的设备；
(1) 设备文件：例如/dev/sda5
(2) 卷标：-L 'LABEL', 例如 -L 'MYDATA'
(3) UUID, -U 'UUID'：例如 -U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'
(4) 伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs
dir：挂载点
事先存在；建议使用空目录；
进程正在使用中的设备无法被卸载；

常用命令选项：
-t vsftype：指定要挂载的设备上的文件系统类型；
-r: readonly，只读挂载；
-w: read and write, 读写挂载；
-n: 不更新/etc/mtab；
-a：自动挂载所有支持自动挂载的设备；(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有“自动挂载”功能)
-L 'LABEL': 以卷标指定挂载设备；
-U 'UUID': 以UUID指定要挂载的设备；
-B, --bind: 绑定目录到另一个目录上；

注意：查看内核追踪到的已挂载的所有设备：cat /proc/mounts

-o options：(挂载文件系统的选项)
async：异步模式；
sync：同步模式；
atime/noatime：包含目录和文件；
diratime/nodiratime：目录的访问时间戳
auto/noauto：是否支持自动挂载
exec/noexec：是否支持将文件系统上应用程序运行为进程
dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件；
suid/nosuid：
remount：重新挂载
ro：
rw:
user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备
acl：启用此文件系统上的acl功能

注意：上述选项可多个同时使用，彼此使用逗号分隔；
默认挂载选项：defaults
rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async

卸载命令：
# umount DEVICE
# umount MOUNT_POINT

查看正在访问指定文件系统的进程：
# fuser -v MOUNT_POINT

终止所有在正访问指定的文件系统的进程：
# fuser -km MOUNT_POINT

挂载交换分区：
启用：swapon
swapon [OPTION]... [DEVICE]
-a：激活所有的交换分区；
-p PRIORITY：指定优先级；
禁用：swapoff [OPTION]... [DEVICE]

内存空间使用状态：
free [OPTION]
-m: 以MB为单位
-g: 以GB为单位

文件系统空间占用等信息的查看工具：
df:
-h: human-readable
-i：inodes instead of blocks
-P: 以Posix兼容的格式输出;

查看某目录总体空间占用状态：
du：
du [OPTION]... DIR
-h: human-readable
-s: summary

命令总结：mount, umount, free, df, du, swapon, swapoff, fuser

文件系统挂载使用：
挂载光盘设备：
光盘设备文件：
IDE: /dev/hdc
SATA: /dev/sr0

符号链接文件：
/dev/cdrom
/dev/cdrw
/dev/dvd
/dev/dvdrw

mount -r /dev/cdrom /media/cdrom
umount /dev/cdrom

文件挂载的配置文件：/etc/fstab

每行定义一个要挂载的文件系统；

要挂载的设备或伪文件系统 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率 自检次序

要挂载的设备或伪文件系统：
设备文件、LABEL(LABEL="")、UUID(UUID="")、伪文件系统名称(proc, sysfs)

挂载选项：
defaults

转储频率：
0：不做备份
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；一般只有rootfs才用1；
...

文件系统上的其它概念：

Inode: Index Node, 索引节点
地址指针：
直接指针：
间接指针：
三级指针：

inode bitmap：对位标识每个inode空闲与否的状态信息；

链接文件：
硬链接：
不能够对目录进行；
不能跨分区进行；
指向同一个inode的多个不同路径；创建文件的硬链接即为为inode创建新的引用路径，因此会增加其引用计数；

符号链接：
可以对目录进行；
可以跨分区；
指向的是另一个文件的路径；其大小为指向的路径字符串的长度；不增加或减少目标文件inode的引用计数；

ln [-sv] SRC DEST
-s：symbolic link
-v: verbose

文件管理操作对文件的影响：
文件删除：
文件复制：
文件移动：