一、linux 文件系统及磁盘分区
1.1 磁盘简介
- 硬盘是计算机主要存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料，硬盘内部由磁道、柱面、扇区、磁头等部件组成
- Linux系统中硬件设备相关配置文件存放在/dev/下，常见硬盘命名：/dev/hda、/dev/sda、/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/vda。不同硬盘接口，在系统中识别的设备名称不一样。
- IDE硬盘接口在Linux中设备名为/dev/hda，SAS、SCSI、SATA硬盘接口在Linux中设备名为sda，高效云盘硬盘接口会识别为/dev/vda等。
- 文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做Sector（扇区），每个Sector储存512字节。操作系统在读取硬盘的时候，不会逐个Sector的去读取，这样效率非常低，为了提升读取效率，操作系统会一次性连续读取多个Sector，即一次性读取多个Sector称为一个Block（块。
- 由多个Sector组成的Block是文件存取的最小单位。Block的大小常见的有1KB、2KB、4KB，Block在Linux中常设置为4KB，即连续八个Sector组成一个Block。
- /boot分区Block一般为1KB，而/data/分区或者/分区的Block为4K
- linux 系统查看分区的Block大小方法：
[root@hbs ~]# stat anaconda-ks.cfg |grep -i "block" Size: 1511 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file [root@hbs ~]# [root@hbs ~]# stat /boot/|grep "IO Block" Size: 4096 Blocks: 8 IO Block: 4096 directory [root@hbs ~]#
1.2 linux 磁盘与文件系统简介
1.3 mount 挂载
- Mount命令工具主要用于将设备或者分区挂载至Linux系统目录下，Linux系统在分区时，也是基于mount机制将/dev/sda分区挂载至系统目录，将设备与目录挂载之后，Linux操作系统方可进行文件的存储。
mount [-Vh] mount -a [-fFnrsvw] [-t vfstype] mount [-fnrsvw] [-o options [,...]] device | dir mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir -V： 显示mount工具版本号； -l： 显示已加载的文件系统列表； -h： 显示帮助信息并退出； -v： 输出指令执行的详细信息； -n： 加载没有写入文件/etc/mtab中的文件系统； -r： 将文件系统加载为只读模式； -a： 加载文件/etc/fstab中配置的所有文件系统； -o: 指定mount挂载扩展参数，常见扩展指令：rw、remount、loop等，其中-o相关指令如下： -o atime： 系统会在每次读取文档时更新文档时间； -o noatime： 系统会在每次读取文档时不更新文档时间； -o defaults: 使用预设的选项 rw,suid,dev,exec,auto,nouser等； -o exec 允许执行档被执行； -o user、-o nouser： 使用者可以执行 mount/umount的动作； -o remount： 将已挂载的系统分区重新以其他再次模式挂载； -o ro： 只读模式挂载； -o rw： 可读可写模式挂载； -o loop 使用loop模式，把文件当成设备挂载至系统目录。 -t： 指定mount挂载设备类型，常见类型nfs、ntfs-3g、vfat、iso9660等，其中-t相关指令如下： iso9660 光盘或光盘镜像； msdos Fat16文件系统； vfat Fat32文件系统； ntfs NTFS文件系统； ntfs-3g 识别移动硬盘格式； smbfs 挂载Windows文件网络共享； nfs Unix/Linux文件网络共享。
- MOUNT 常用案例
mount /dev/sdb1 /data 挂载/dev/sdb1分区至/data/目录 mount /dev/cdrom /mnt 挂载Cdrom光盘至/mnt目录； mount -t ntfs-3g /dev/sdc /data1 挂载/dev/sdc移动硬盘至/data1目录； mount -o remount,rw / 重新以读写模式挂载/系统； mount -t iso9660 -o loop centos7.iso /mnt 将centos7.iso镜像文件挂载至/mnt目录； mount -t fat32 /dev/sdd1 /mnt 将U盘/dev/sdd1挂载至/mnt/目录； mount -t nfs 192.168.10.11:/data/ /mnt 将远程192.168.10.11:/data目录挂载至本地/mnt目录。
二、案例演示
2.1 gdisk 给磁盘分区
- 使用 gdisk 创建一个 500M 的 xfs 文件系统，并将它挂载到 /data/test目录下
# 1.列出所有磁盘 [admin@rivers~]$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 40G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 1G 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 10G 0 part / ├─sda4 8:4 0 5G 0 part /home └─sda5 8:5 0 1G 0 part [SWAP] sr0 11:0 1 4.2G 0 rom /run/media/admin/CentOS 7 x86_64 # 2. 查看磁盘分区表类型 [admin@rivers~]$ sudo parted /dev/sda print [sudo] admin 的密码： Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) # (厂商)模块名称 Disk /dev/sda: 42.9GB # 磁盘总容量 Sector size (logical/physical): 512B/512B # 物理扇区容量 Partition Table: gpt # 这里显示是gpt格式 Disk Flags: pmbr_boot Number Start End Size File system Name 标志 1 1049kB 3146kB 2097kB bios_grub 2 3146kB 1077MB 1074MB xfs 3 1077MB 11.8GB 10.7GB xfs 4 11.8GB 17.2GB 5369MB xfs 5 17.2GB 18.3GB 1074MB linux-swap(v1) [admin@rivers~]$ # 3.使用gdisk 创建分区 [admin@rivers~]$ sudo gdisk /dev/sda GPT fdisk (gdisk) version 0.8.6 Partition table scan: MBR: protective BSD: not present APM: not present GPT: present Found valid GPT with protective MBR; using GPT. Command (? for help): ? # ? 命令帮助，想到fdisk中的m b back up GPT data to a file c change a partition's name d delete a partition # 删除一个分区 i show detailed information on a partition l list known partition types n add a new partition # 增加一个分区 o create a new empty GUID partition table (GPT) p print the partition table #打印出分区表 (常用) q quit without saving changes # 不保存分区直接离开 r recovery and transformation options (experts only) s sort partitions t change a partition's type code v verify disk w write table to disk and exit #保存分区后离开 x extra functionality (experts only) ? print this menu Command (? for help): p Disk /dev/sda: 83886080 sectors, 40.0 GiB # 磁盘文件名/扇区总数与总容量 Logical sector size: 512 bytes # 单一扇区大小为512 bytes Disk identifier (GUID): 00B9BA4D-D71C-462B-82F4-091B4C43A1D5 #磁盘的GPT标识码 Partition table holds up to 128 entries First usable sector is 34, last usable sector is 83886046 Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries Total free space is 48230333 sectors (23.0 GiB) # 下面为完整的分区信息 Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 6143 2.0 MiB EF02 # 第一个分区信息 2 6144 2103295 1024.0 MiB 0700 3 2103296 23074815 10.0 GiB 0700 4 23074816 33560575 5.0 GiB 0700 5 33560576 35657727 1024.0 MiB 8200 Command (? for help): n # 新增加一个 Partition number (6-128, default 6): # 标识符 First sector (34-83886046, default = 35657728) or {+-}size{KMGTP}: # 开始扇区 Last sector (35657728-83886046, default = 83886046) or {+-}size{KMGTP}: +500M Current type is 'Linux filesystem' Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): #在分区内可能的文件系统类型 8300 Changed type of partition to 'Linux filesystem' Command (? for help): p Disk /dev/sda: 83886080 sectors, 40.0 GiB Logical sector size: 512 bytes Disk identifier (GUID): 00B9BA4D-D71C-462B-82F4-091B4C43A1D5 Partition table holds up to 128 entries First usable sector is 34, last usable sector is 83886046 Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries Total free space is 47206333 sectors (22.5 GiB) Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 6143 2.0 MiB EF02 2 6144 2103295 1024.0 MiB 0700 3 2103296 23074815 10.0 GiB 0700 4 23074816 33560575 5.0 GiB 0700 5 33560576 35657727 1024.0 MiB 8200 6 35657728 36681727 500.0 MiB 8300 Linux filesystem # 8300 linux 文件系统 # 8200 swap 文件系统 Command (? for help): w # 保存 Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING PARTITIONS!! Do you want to proceed? (Y/N): Y # 按Y 退出 OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sda. Warning: The kernel is still using the old partition table. The new table will be used at the next reboot. The operation has completed successfully. [admin@rivers~]$ [admin@rivers~]$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 40G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 1G 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 10G 0 part / ├─sda4 8:4 0 5G 0 part /home └─sda5 8:5 0 1G 0 part [SWAP] sr0 11:0 1 4.2G 0 rom /run/media/admin/CentOS 7 x86_64 # 4. 更新linux 内核的分区表信息 [admin@rivers~]$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 40G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 1G 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 10G 0 part / ├─sda4 8:4 0 5G 0 part /home ├─sda5 8:5 0 1G 0 part [SWAP] └─sda6 8:6 0 500M 0 part sr0 11:0 1 4.2G 0 rom /run/media/admin/CentOS 7 x86_64 [admin@rivers~]$ # 5.格式化刚建立的分区 [admin@rivers~]$ sudo mkfs.xfs /dev/sda6 meta-data=/dev/sda6 isize=512 agcount=4, agsize=32000 blks = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=0, sparse=0 data = bsize=4096 blocks=128000, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1 log =internal log bsize=4096 blocks=855, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1 realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0 [admin@rivers~]$ # 6.查看/dev/sda6的UUID [admin@rivers~]$ sudo blkid|grep "/dev/sda6" /dev/sda6: UUID="fc584ce9-b4ff-4c54-8c2c-9ed6cf54dc1d" TYPE="xfs" PARTLABEL="Linux filesystem" PARTUUID="1aa87728-47cd-428d-b5bd-32a076c8f537" [admin@rivers~]$ # 7.创建挂载点，且挂载 [admin@rivers~]$ sudo mount UUID="fc584ce9-b4ff-4c54-8c2c-9ed6cf54dc1d" /data/test [admin@rivers~]$ df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/sda3 10G 4.6G 5.5G 46% / devtmpfs 1.8G 0 1.8G 0% /dev tmpfs 1.8G 0 1.8G 0% /dev/shm tmpfs 1.8G 9.1M 1.8G 1% /run tmpfs 1.8G 0 1.8G 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda4 5.0G 37M 5.0G 1% /home /dev/sda2 1014M 158M 857M 16% /boot tmpfs 367M 4.0K 367M 1% /run/user/42 tmpfs 367M 36K 367M 1% /run/user/1000 /dev/sr0 4.3G 4.3G 0 100% /run/media/admin/CentOS 7 x86_64 /dev/sda6 497M 26M 472M 6% /data/test [admin@rivers~]$ # 8.删除刚建立的 6号分区，先卸载，再说删除 [admin@rivers~]$ sudo umount /data/test/ [admin@rivers~]$ sudo gdisk /dev/sda GPT fdisk (gdisk) version 0.8.6 Partition table scan: MBR: protective BSD: not present APM: not present GPT: present Found valid GPT with protective MBR; using GPT. Command (? for help): p # 打印下以存在的分区 Disk /dev/sda: 83886080 sectors, 40.0 GiB Logical sector size: 512 bytes Disk identifier (GUID): 00B9BA4D-D71C-462B-82F4-091B4C43A1D5 Partition table holds up to 128 entries First usable sector is 34, last usable sector is 83886046 Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries Total free space is 47206333 sectors (22.5 GiB) Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 6143 2.0 MiB EF02 2 6144 2103295 1024.0 MiB 0700 3 2103296 23074815 10.0 GiB 0700 4 23074816 33560575 5.0 GiB 0700 5 33560576 35657727 1024.0 MiB 8200 6 35657728 36681727 500.0 MiB 8300 Linux filesystem Command (? for help): d # 按 d 删除分区 Partition number (1-6): 6 Command (? for help): p Disk /dev/sda: 83886080 sectors, 40.0 GiB Logical sector size: 512 bytes Disk identifier (GUID): 00B9BA4D-D71C-462B-82F4-091B4C43A1D5 Partition table holds up to 128 entries First usable sector is 34, last usable sector is 83886046 Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries Total free space is 48230333 sectors (23.0 GiB) Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 6143 2.0 MiB EF02 2 6144 2103295 1024.0 MiB 0700 3 2103296 23074815 10.0 GiB 0700 4 23074816 33560575 5.0 GiB 0700 5 33560576 35657727 1024.0 MiB 8200 Command (? for help): w # 保存 Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING PARTITIONS!! Do you want to proceed? (Y/N): Y OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sda. Warning: The kernel is still using the old partition table. The new table will be used at the next reboot. The operation has completed successfully. [admin@rivers~]$ sudo lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 40G 0 disk ├─sda1 8:1 0 2M 0 part ├─sda2 8:2 0 1G 0 part /boot ├─sda3 8:3 0 10G 0 part / ├─sda4 8:4 0 5G 0 part /home └─sda5 8:5 0 1G 0 part [SWAP] sr0 11:0 1 4.2G 0 rom /run/media/admin/CentOS 7 x86_64 [admin@rivers~]$
2.2 parted 创建文件系统
- 使用parted 创建一个swap 分区
# 0.检查是否有parted 工具，没有就安装一个这里我有，不需安装 [admin@rivers~]$ which parted /usr/sbin/parted #[admin@rivers~]$ yum -y install parted # 1. 先列出 磁盘分区表类型，及分区情况 [admin@rivers~]$ sudo parted /dev/sda print Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sda: 42.9GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt #2. 这里看到的是GPT类型，使用gdisk或者parted分区 Disk Flags: pmbr_boot Number Start End Size File system Name 标志 1 1049kB 3146kB 2097kB bios_grub 2 3146kB 1077MB 1074MB xfs 3 1077MB 11.8GB 10.7GB xfs 4 11.8GB 17.2GB 5369MB xfs 5 17.2GB 18.3GB 1074MB linux-swap(v1) # 2. 将 原本gpt格式的 磁盘变为 mbr 分区表。(很危险，请勿乱用！无法恢复！) @ 这条命令我变了一个磁盘/sdb ，新添加的磁盘，请不要用/sda 去弄。！ [admin@rivers~]$ sudo parted /dev/sdb mklabel msdos [admin@rivers~]$parted /dev/sdb print Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdb: 10.7GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: msdos # 现在这里变了，变成MBR了。 Disk Flags: Number Start End Size Type File system Flags 使用parted 分区,格式化为 vfat 类型大小为 500M [admin@rivers~]$ sudo parted /dev/sda mkpart primary ext4 18.3GB 18.8GB [sudo] admin 的密码： 信息: You may need to update /etc/fstab. [admin@rivers~]$ sudo partprobe /dev/sda parted [设备名] [命令] [参数] # 固定以 MB 格式显示 parted /dev/sdb unit mb print # 将GPT格式的分区表，将它改变为 MBR格式 parted /dev/sdb mklabel msdos # 在建立一个 500M的 ext4 格式的 parted /dev/sda mkpart primary ext4 18.3GB 18.8GB
2.3 创建大文件做 swap 分区
- 使用dd 命令，创建一个大文件，格式化做swap分区，并挂载
# 1. 创建一个 大文件，块大小为1M ，共计512个块 [admin@rivers~]$ dd if=/dev/zero of=/tmp/dvd bs=1M count=512 记录了512+0 的读入 记录了512+0 的写出 536870912字节(537 MB)已复制，30.7426 秒，17.5 MB/秒 # 2. 查看，并格式化文件 [admin@rivers~]$ sudo ls -lih /tmp/dvd 16838973 -rw-rw-r--. 1 admin admin 512M 12月 29 20:09 /tmp/dvd [admin@rivers~]$ sudo mkswap /tmp/dvd mkswap: /tmp/dvd: warning: wiping old swap signature. 正在设置交换空间版本 1，大小 = 524284 KiB 无标签，UUID=79a3af17-1c7a-4025-a596-c34782619b7a [admin@rivers~]$ #3. 启动swap ，利用swapon 将/tmp/dvd 启动(swapoff 关闭 swap file) [admin@rivers~]$ sudo swapon /tmp/dvd # 4. 使用swapoff 关闭，并设置自启动 [admin@rivers~]$ sudo swapoff /tmp/dvd [admin@rivers~]$ tail -1 /etc/fstab /tmp/dvd swap swap defaults 0 0 [admin@rivers~]$
总结
- 一个 可以被挂载的数据 通常 称为 文件系统，不是硬盘分区
- linux 传统文件系统为 ext2，该文件系统主要包含信息有:
超级区块：包含inode/区块总量，使用量、剩余量，文件系统格式等信息
inode：文件属性，一个文件一个inode，同时记录文件数据所在区块号码
数据区块：实际记录文件的内容，若文件太大，会占用多个数据区块
- ext2 文件系统的数据存取为 索引式文件系统
- 硬链接：只是多了一个文件名 对该inode 号码的连接，不能跨文件连接、不能连接目录
- 符号链接：快捷方式。
- 磁盘使用 必须经过 分区、格式化与挂载。常用命令 为 parted、gdisk、fdisk、mount、partproe等
- 启动自动挂载，可以编写/etc/fstab 文件，然后使用 mount -a测试
