Linux 存储管理 (一)存储方式

简介: 【8月更文挑战第13天】在Linux中,存储管理方式多样,包括文件系统如Ext4、XFS,支持高效数据管理;磁盘分区实现数据隔离;逻辑卷管理(LVM)提供灵活的存储池;网络文件系统(NFS)及网络附加存储(NAS)实现远程文件共享;存储区域网络(SAN)提供高性能块级访问;RAID技术增强数据冗余与读写速度。分区类型含主分区、扩展分区、逻辑分区及引导分区,利用`lsblk`可查看磁盘信息,而`fdisk`则用于创建与管理分区。这些技术可根据需求灵活组合,优化存储效率与安全性。

1.存储方式

  在Linux系统中,有几种常见的存储方式:

    1. 文件系统

      Linux支持多种文件系统,包括Ext4、XFS、Btrfs等。文件系统是对存储介质(如硬盘)进行组织和管理的方式,它定义了文件和目录的结构、权限和访问方式。

    2. 磁盘分区:

      磁盘分区是将物理硬盘划分为逻辑区域的过程。每个分区可以单独挂载为一个文件系统,从而实现对不同数据的分隔和管理。常见的分区方案包括主分区、扩展分区和逻辑分区。

    3. 逻辑卷管理(LVM):

      LVM是一种虚拟化技术,它可以将多个物理硬盘或分区组合成一个逻辑卷。逻辑卷可以根据需要进行扩展或缩小,从而提供更灵活的存储管理。LVM还支持快照和数据迁移等高级功能。

    4. 网络文件系统(NFS):

      NFS是一种用于在网络上共享文件系统的协议。它允许远程主机通过网络挂载和访问共享的文件系统。NFS可以实现分布式存储和共享,适用于多个服务器之间的文件共享和协作。

    5. 网络附加存储(NAS):

      NAS是一种通过网络连接的存储设备,它提供文件级别的共享访问。NAS可以通过以太网连接到服务器,并使用标准协议(如NFS、CIFS等)提供文件共享服务。

    6. 存储区域网络(SAN):

      SAN是一种通过专用网络连接服务器和存储设备的存储解决方案。它提供块级别的存储访问,适用于需要高性能和可靠性的应用程序,如数据库和虚拟化环境。

    7. RAID:

      RAID(冗余独立磁盘阵列)是一种将多个磁盘组合成一个逻辑卷的技术,以提供数据冗余和性能改善。Linux支持多种RAID级别,如RAID 0、RAID 1、RAID 5等。

    以上存储方式可以根据实际需求和应用场景进行组合和配置,以满足不同的存储管理需求。

2.创建分区

  在Linux系统中,有四个基本分区,分别是:

    1. 主分区(Primary Partition):

      主分区是最基本的分区类型,每个物理硬盘最多只能有四个主分区。每个主分区都可以单独挂载为一个文件系统,并作为独立的存储空间使用。

    2. 扩展分区(Extended Partition):

      扩展分区是用于扩展主分区数量的一种特殊分区类型。一个物理硬盘最多只能有一个扩展分区,它可以被划分为多个逻辑分区。逻辑分区与主分区类似,也可以单独挂载为一个文件系统。

    3. 逻辑分区(Logical Partition):

      逻辑分区是在扩展分区内创建的分区,它允许在一个物理硬盘上创建多个逻辑分区,从而扩展存储空间。每个逻辑分区都可以单独挂载为一个文件系统。

    4. 引导分区(Boot Partition):

      引导分区是用于存放操作系统引导程序的分区。在使用GRUB等引导程序时,引导分区通常被设置为主分区,并包含引导加载程序的配置文件和其他必要的引导信息。

  这些基本分区类型可以根据实际需求进行组合和配置,以满足不同的存储管理需求。需要注意的是,只有主分区和逻辑分区可以直接挂载为文件系统,扩展分区和引导分区通常不需要挂载。

  lsblk命令:

    用于显示系统中的块设备(如磁盘、分区、RAID等)。它可以显示设备的大小、挂载点、文件系统类型等信息。

    以下是`lsblk`命令的一些常用选项:

      - `-a`:显示所有设备,包括空设备。

      - `-l`:仅显示设备列表,不显示设备的子设备(如分区)。

      - `-p`:显示设备的完整路径。

      - `-f`:显示设备的文件系统信息。

      - `-m`:以Mebibyte(MiB)为单位显示设备的大小。

      - `-o`:自定义显示的字段,可以指定需要显示的字段列表,如`lsblk -o NAME,SIZE,MOUNTPOINT`。

      - `-r`:以原始格式显示输出,不进行对齐和格式化。

    例如,运行`lsblk -f`命令可以显示设备的文件系统信息:

lsblk -f

  fdisk命令:

    是一个用于磁盘分区的工具,可以创建、删除、调整磁盘分区。它可以在命令行界面中与磁盘进行交互,并提供了一系列的命令来操作分区表。

    以下是`fdisk`命令的一些常用选项和命令:

      - `fdisk -l`:显示系统中所有的磁盘和分区的详细信息。

      - `fdisk /dev/sdX`:打开指定设备的分区表,其中`/dev/sdX`是磁盘设备的路径,如`/dev/sda`。

      - `p`:显示当前分区表的信息。

      - `n`:创建一个新分区。

      - `d`:删除一个分区。

      - `t`:更改分区的类型。

      - `w`:将分区表写入磁盘并退出。

    例如,使用fdisk命令创建分区:

      1. 运行`fdisk -l`命令查看系统中的磁盘和分区信息:

fdisk -l

      2. 运行`fdisk /dev/sdc

fdisk /dev/sdc

      3. 在`fdisk`命令的交互界面中,使用`n`命令创建一个新分区,按照提示输入分区的起始扇区和大小:

命令(输入m获取帮助):n

      4. 使用`p`命令查看分区表的变化:

命令(输入m获取帮助):p

      5. 使用`w`命令将分区表写入磁盘并退出:

命令(输入m获取帮助):w

     6.使用lsblk命令查看新增分区

lsblk

请注意,`fdisk`命令需要使用`sudo`或具有root权限的用户来运行,以便对磁盘进行写操作。在操作分区表时,请小心确保选择正确的磁盘,并备份重要的数据。

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