一、磁盘结构
二、分区类型
三、管理分区
四、管理文件系统
五、挂载设备
一、磁盘结构
1、设备文件
(1) 设备类型:
块设备:block,存取单位“块”,磁盘
字符设备:char,存取单位“字符”,键盘
(2) 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
(3) 硬盘接口类型
1) 并行: IDE:133MB/s SCSI:640MB/s
2) 串口: SATA:6Gbps SAS:6Gbps USB:480MB/s
3) rpm: rotations per minute
(4) 磁盘设备的设备文件命名:/dev/DEV_FILE
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/sda5
2、磁盘结构
(1) 磁盘结构图
(2) 硬盘存储术语
head:磁头
track:磁道
cylinder: 柱面
secotr: 扇区,512bytes
3、使用分区空间(顺序)
设备识别
设备分区
创建文件系统
标记文件系统
在/etc/fstab文件中创建条目
挂载新的文件系统
二、分区类型
1、为什分区
优化I/O性能
实现磁盘空间配额限制
提高修复速度
隔离系统和程序
安装多个OS
2、两种分区方式:MBR,GPT
(1) MBR:
Master Boot Record:1982年,使用32位表示扇区 数,分区不超过2T
如何分区:按柱面
0磁道0扇区:512bytes
446bytes: boot loader
64bytes:分区表
16bytes: 标识一个分区
2bytes: 55AA
4个主分区;3主分区+1扩展(N个逻辑分区
(2) GPT分区
GPT:GUID patition table,支持128个分区,使用64位,支持8Z( 512Byte/block )64Z ( 4096Byte/block)
使用128位UUID表示磁盘和分区,GPT分区表自动备份在头和尾两份,并有CRC校验位
UEFI (统一扩展固件接口)硬件支持GPT
三、管理分区
1、列出块设备 blkid
2、创建分区使用:
(1) # fdisk -l [-u] [device...] 创建MBR分区,也支持GPT,对于一块硬盘,最多只能管理15分区
进入分区交互式界面的子命令:
p 分区列表
t 更改分区类型
n 创建新分区
d 删除分区
w 保存并退出
q 不保存并退出
(2) gdisk 创建GPT分区,子命令同fdisk
(3) GNU parted命令
parted高级分区操作(创建、复制、调整大小等等的操作都是实时生效的,小心使用
用法:parted [选项]... [设备 [命令 [参数]...]...]
parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos
parted /dev/sdb print
parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 (默认M)
parted /dev/sdb rm 1 parted -l
3、同步分区表
(1) 查看内核是否已经识别新的分区:
# cat /proc/partations
(2) 通知内核重新读取硬盘分区表
新增分区用
partx -a -n M:N /dev/DEVICE
kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
删除分区用
partx -d -n M:N /dev/DEVICE
centos6: –nr N-M
CentOS 5,7: 使用partprobe
partprobe [/dev/DEVICE]
四、管理文件系统
1、文件系统
文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方 法和数据结构;即在存储设备上组织文件的方法。操作系统 中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统, 简称文件系统。
从系统角度来看,文件系统是对文件存储设备的空间进行组 织和分配,负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的 系统。具体地说,它负责为用户建立文件,存入、读出、修 改、转储文件,控制文件的存取,安全控制,日志,压缩, 加密等。
2、文件系统类型
(1) Linux文件系统: ext2, ext3, ext4, xfs(SGI), btrfs( Oracle), reiserfs, jfs(AIX), swap
swap: 交换分区
(2) 光盘:iso9660
(3) Windows:fat32, ntfs
(4) Unix: FFS(fast), UFS(unix), JFS2
(5) 网络文件系统:NFS, CIFS
(6) 集群文件系统:GFS2, OCFS2(oracle)
(7) 分布式文件系统:ceph, moosefs, mogilefs, glusterfs, Lustre
(8) RAW:未经处理或者未经格式化产生的文件系统
查前支持的文件系统:cat /proc/filesystems
3、VFS--Linux的虚拟文件系统
4、创建文件系统
(1) mkfs命令:
1) # mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE (ext4 xfs btrfs vfat)
2) # mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
-L 'LABEL': 设定卷标
(2) 创建ext文件系统:mke2fs
ext系列文件系统专用管理工具
mke2fs:ext系列文件系统专用管理工具
-t {ext2|ext3|ext4} -b {1024|2048|4096}
-L 'LABEL' -j: 相当于 -t ext3
注:mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3
-i #: 为数据空间中每多少个字节创建一个inode;此大小不应该小于block的大小
-N #:为数据空间创建个多少个inode
-I 一个inode记录大小128---4096
-m #: 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比
-O FEATURE[,...]:启用指定特性
-O ^FEATURE:关闭指定特性
5、相关命令
(1) blkid:块设备属性信息查看
blkid [OPTION]... [DEVICE]
-U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备
-L LABEL:根据指定的LABEL来查找对应的设备
(2) e2label:管理ext系列文件系统的LABEL
# e2label DEVICE [LABEL]
(3) findfs :查找分区
findfs [options] LABEL=<label>
findfs [options] UUID=<uuid>
(4) tune2fs:分区完成后重新设定ext系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':修改卷标
-m #:修预留给管理员的空间百分比
-j: 将ext2升级为ext3
-O: 文件系统属性启用或禁用,
–O ^has_journal
-o: 调整文件系统的默认挂载选项,–o ^acl
-U UUID: 修改UUID号
(5) dumpe2fs:
-h:查看超级块信息(分组信息),分区用分组管理
(6) fsck:文件系统检测和修复
常发生于死机或者非正常关机之后,挂载为文件系统标记为“dirty”
fsck.FS_TYPE
fsck -t FS_TYPE
-a: 自动修复错误
-r: 交互式修复错误
注意: FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同;
(7) e2fsck:ext系列文件专用的检测修复工具
-y:自动回答为yes
-f:强制修复
6、超级块和 inode table
五、挂载设备
1、挂载卸载原理流程
(1) 挂载: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
(2) 卸载:为解除此关联关系的过程
(3) 把设备关联挂载点:mount Point mount
(4) 卸载时:可使用设备,也可以使用挂载点 umount
(5) 挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏
(6) 挂载点目录一般为空
2、mount命令挂载文件系统
(1) 挂载方法:mount DEVICE MOUNT_POINT
(2) mount(单独运行此命令):通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
(3) 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-43f145e7-85c0-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
(4) mount命令常用选项
-t vsftype:指定要挂载的设备上的文件系统类型
minix Linux最早使用的文件系统。
ext2 Linux目前的常用文件系统。
msdos MS-DOS 的 FAT。
vfat Win85/98 的 VFAT。
nfs 网络文件系统。
iso9660 CD-ROM光盘的标准文件系统。
ntfs Windows NT的文件系统。
hpfs OS/2文件系统。Windows NT 3.51之前版本的文件系统。
auto 自动检测文件系统。
ubifs (Unsorted Block Image File System, UBIFS)无序区块镜像文件系统是用于固态存储设备上,为JFFS2的后继文件系统之一。
-r: readonly,只读挂载
-w: read and write, 读写挂载
-n: 不更新/etc/mtab,相当于#mount
-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auto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
查看内核追踪到的已挂载的所有设备:
mount
cat /proc/mounts
-o options:(挂载文件系统的选项),多个选项使用逗号分隔
async:异步模式
sync:同步模式,内存更改时,同时写磁盘
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,是否支持-a选项
exec/noexec:是否支持将文件系统上运行应用程序
dev/nodev:是否支持在此文件系统上使用设备文件
suid/nosuid:是否支持suid和sgid权限
remount:重新挂载
ro:只读
rw:读写 user/nouser:是否允许普通用户挂载此设备,默认管理员才能挂载
acl:启用此文件系统上的acl功能
Defaults(不使用-o选项时,系统默认):相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
3、 卸载等命令:
(1) 卸载:
# umount DEVICE # umount MOUNT_POINT
(2) 查看挂载情况:
#findmnt MOUNT_POINT
(3) 查看正在访问指定文件系统的进程:
#lsof MOUNT_POINT
#fuser -v MOUNT_POINT
(4) 终止所有在正访问指定的文件系统的进程:
# fuser -km MOUNT_POINT
4、文件挂载配置文件/etc/fstab
(1) 配置文件系统体系:
被mount、fsck和其它程序使用
系统重启时保留文件系统体系
可以在设备栏使用文件系统卷标
使用mount -a 命令挂载/etc/fstab中的所有文件系统
(2) 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:
设备文件、LABEL(LABEL="")、UUID(UUID="")、伪文件系统名称(proc, sysfs)
挂载点
文件系统类型
挂载选项:
defaults,acl,ro......
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
5、利用文件,实现文件系统
centos6
dd if=/dev/zero of=/testdir/partfile bs=1M count=500
mkfs.ext4 /testdir/partfile
mkdir /mnt/partfile
mount /testdir/partfile /mnt/partfile/ -o loop
vim /etc/fstab
/testdir/partfile /mnt/partfile ext4 loop 0 0
6目录挂目录
mount -B /boot /mnt/boot
vim /etc/fstab
/boot /mnt/boot none bind 0 0
7、losetup命令
losetup /dev/loop2 /testdir/partfile (强行指定loop设备编号 与文件的对应关系)
mount /dev/loop2 /mnt/partfile2
losetup -a 查看loop设备的对应列表
注意:修改/etc/fstab 挂载设备时 最后一项自动检测谨慎使用否则可能影响系统启动系统无法启动时,在启动界面按ESC进入操作界面,输入root密码再重新挂载mount -o remount /etc/sda6 将有问题磁盘的检测项设置为 1