linux 磁盘基础知识
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linux 磁盘基础知识
基本概念
假如你有个大木桶要装东西，如果木桶没有划分层，所有东西全部放入里面，虽然可以装，但是对大木桶的使用就合不合理，造成杂乱无章，寻找东西时候也耗时，甚至还有不同物品之间不能存放在一起而导致危险，那更好的做法自然是给大木桶画一下不同的区域，分成不同的层，每个层放不同的东西，即安全，寻找起来也方便；
计算机的磁盘（也叫硬盘）也是如此，为了区分存储内容的不同，以及快速定位寻址文件，也需要采取分区的形式；
为啥要分区
不论磁盘的分区还是数据库表的分区以及其它的分区，核心思想和分区的目的基本都一致，可以概括以下两点原因；
-
数据的安全性隔离：因为每个分区是独立分开的，所以当你需要重现格式化或数据重新填充分区A时，分区B并不会受影响，这就是为啥你Windows重装系统的话，一般只是C盘重新载入新系统数据，而其他的D，E，F盘并不会受影响；
-
系统的效率考虑：加快数据寻址的效率，当你只有一块分区时，找数据文件a你得重头找到尾部，但是当你分区了，操作系统会记录文件的绝对路径，你就可以直接从某个分区下去找，大大提升了速度和效率；
磁盘的结构
磁盘的主要组成有：主轴（含承轴及马达），磁盘盘（可能有多个盘），磁头，磁头臂等； 主轴（含承轴及马达）负责让磁盘盘转起来，磁头负责读取数据，磁头臂负责将磁头接触到磁盘盘，当不读取数据时负责将磁头停在磁头停泊区；
磁盘盘结构比较特殊，拿其中一块出来讲解，如图；磁盘盘主要有：磁道，簇，扇面，扇区组成；一般的磁盘设计是磁头沿着磁道由外圈顺时针一直读取到内圈；将每个同心圆切割成一个个小小块，称为扇区,是磁盘最小的存储单位！，同心圆的扇区一起组成扇面，而第一个扇面又显得重要些，它记录了整个磁盘的重要信息；
刚刚说到，一般的磁盘不止一块磁盘盘，往往有多个，结构如图3.3；为了加快读写速度，也就会有多个磁头（读写头），磁头臂；同时多个磁盘盘的同一个磁道称为磁柱；
磁盘的分类
IDE硬盘
目前（20210516）基本已经淘汰,做个大概了解，IDE即Integrated Drive Electronics，它的本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，IDE是表示硬盘的传输接口。我们常说的IDE接口，也叫ATA（Advanced Technology Attachment）、PATA接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。
SCSI硬盘
SCSI 硬盘即采用 SCSI 接口的硬盘。它由于性能好、稳定性高，因此在服务器上得到广泛应用。同时其价格也不菲，正因它的价格昂贵，所以在普通PC上很少见到它的踪迹。SCSI 硬盘使用 50 针接口;
SATA硬盘
SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，Serial ATA 采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点
固态硬盘
固态硬盘(Solid State Disk)，一般称之为 SSD 硬盘，固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。其主要特点是没有传统硬盘的机械结构，读写速度非常快；其实，严格上来说固态硬盘不能算磁盘，因为他靠的存储技术是内存和闪存，而且并没有传统磁盘的组成结构，但是由于大家都叫习惯了，就采用了统一的命名；
磁盘分区类型及原理
- 硬盘的分区主要分为主分区（primary partion）和扩展分区(extension partion)两种，主分区和扩展分区的数目之和不能大于四个
- 主分区可以马上被使用但不能再分区。扩展分区必须再进行分区后才能使用，也就是说它必须还要进行二次分区
- 扩充分区再分下去的是什么呢？它就是逻辑分区（logical partion）
MBR（Master Boot Record）分区格式
早期磁盘第一个扇区（521bytes）里面包含重要的信息MBR（Master Boot Record），其中446 bytes，安装开机管理程序的地方；剩下的64bytes记录硬盘分区的数据，即分区表，大概示意图如
以下的四个分区我们并不能区分是主分区还是扩展分区，两种都有可能；
P1：/dev/sda1
P2：/dev/sda2
P3：/dev/sda3
P4：/dev/sda4
以下的分区情况为如下，为啥缺少了
/dev/sda3、
/dev/sda4呢，原因就是前面四个号都是预留给主分区和逻辑分区的；
P1：/dev/sda1 (主分区)
P2：/dev/sda2（扩展分区）
P3：/dev/sda5（逻辑分区）
P4：/dev/sda6（逻辑分区）
P5：/dev/sda7（逻辑分区）
P6：/dev/sda8（逻辑分区）
P7：/dev/sda9（逻辑分区）
主分区、扩展分区、逻辑分区的总结内容如下:
- 主分区( primary)P
系统中必须要存在的分区,系统盘选择主分区安装
数字编号只能是1-4.sda1、sda2、sda3、sda4
主分区最多四个,最少一个。
能被单独格式化 - 扩展分区( extend)E
相当于一个独立的小磁盘。独立的分区表,不能独立存在。
有独立的分区表。
不能独立存在,即不能直接存放数据
必须在扩展分区上建立逻辑分区才能存放数据
占用主分区的编号(主分区+扩展分区)之和最多4个
不能被格式化 - 逻辑分区(1ogic)L
数字编号只能是从5开始
存放于扩展分区之上
存放任意普通数据
能被单独格式化
两个独立的逻辑分区可以支持合并成一个新的逻辑分区
磁盘分区方式
1~4个主分区
扩展分区至多能有一个，且 2 ≤ 扩展分区+主分区≤ 4
如果我想要得到6个分区，用MBR分区格式该怎么分配；
首先主分区，扩展分区只能有4个，不够呀，那就需要用到扩展分区，可以分配为，P+P+P+E（E内包含3个逻辑分区L）即，P+P+P+E(L+L+L)；当然也可以P+E(L+L+L+L+L) ,可以根据个人想法来实现即可
MBR分区的原理清晰后，其不足的地方也暴露的无疑，因为分区表的容量16bytes有限，始终存在以下不足；
- 操作系统无法抓取2.2T以上的磁盘容量,个人PC可能目前来说够，但是服务器已经无法满足了；
- MBR仅有一块分区表，无法实现高可用，一旦被损坏，很难再救援恢复；
- MBR内存放的开机管理程序也只有446bytes，也是无法容纳更多的开机程序代码的；
你的不努力或者局限，自然就有新星的出现，于是GPT就出现了；
GPT（GUID Partition Table）分区格式
GPT将磁盘划分为一块块的逻辑区块地址（Logical Block Address，简称LBA） 来处理，每个LBA预设计为512bytes，即一个扇区的大小；同时改进MBR之用一块扇区来标识分区表的弊端，GPT使用了前后各34个LBA来标识分区表信息（最后的34各区可以理解为备份，达到高可用），如图6.3；
LBA的标识是从0开始的，LBA0-34共35块，这里分别阐述下其含义；
- LBA0 :包含两部分，一部分是类似MBR的446bytes,存储开机管理程序，第二部分则是存储一个特殊的标记，标识该磁盘为GPT格式，而看不懂GPT分区的程序则无法操作该磁盘，起到保护作用，放心，目前基本的管理程序都能识别GPT格式，所以该LBA块实际上与分区信息并无直接关联，这就是为啥不算入34LBA的原因；
- LBA1 :GPT的表头，记录分区本身的位置与大小，同时记录分区在备份中最后34个LBA中的位置，方便恢复；
- LBA2-34:共32块LBA，每块LBA记录4笔分区表，共支持423=128笔分区；而每个LBA默认为512bytes，则每笔记录用到512/4=128bytes,每笔记录拿出64bytes来记录开始、结束的扇区号码，因此对一个单一分区槽而言，支持的最大容量为 2 64 ∗ 512 b y t e s = 2 63 ∗ 1 K b y t e s = 2 33 T B = 8 Z B 2{64}*512bytes=21Kbytes=2^{33}TB=8ZB 264∗512bytes=263∗1Kbytes=233TB=8ZB
注：
1 Z B = 2 30 T B 1 ZB = 2^{30} TB 1ZB=230TB
因此基本上GPT弥补了MBR的不足，但是GPT只是分区格式方法不同哈，以SCSI硬盘为例，磁盘的命名规则并没有大改；仍然是第一块盘sda，第二块盘sdb… 第一块盘的第一个分区sda1，第二个分区sda2等，但是GPR去除了扩展分区的概念，直接分区为主分区和逻辑分区；
以上就是分区的理论支持，接下来进入分区实操环节；
分区实例，磁盘分区实操
给虚拟机添加一块磁盘
这里就采用虚拟机来模拟添加磁盘，博主用的虚拟机是VMware，操作如下；
然后选中虚拟机，鼠标右键，点击设置》添加》选择磁盘》下一步
类型选择SCSI
选择创建新的虚拟盘》下一步》完成》开机
MBR方式分区实操
开机后利用指令lsblk(老师不离开)，可以看到磁盘sdb就是刚刚添加的磁盘,无分区情况；sda就是之前安装虚拟机设置的磁盘,有两个分区sda1和sda2
注意，如果lsblk打印不出来，可以使用 partprobe /dev/sda 刷新分区表信息
[hadoop@node2 ~]$ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 也可以用fdisk来查看磁盘
[root@node2 /]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：64.4 GB, 64424509440 字节，125829120 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x0001d6b8
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sda2 2099200 125829119 61864960 8e Linux LVM
磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-root：41.1 GB, 41120956416 字节，80314368 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-swap：2147 MB, 2147483648 字节，4194304 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-home：20.1 GB, 20073938944 字节，39206912 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
接下来开始采用MBR的方式进行分区，用到指令fdisk;
要求：
- 给20G的新磁盘分区，要求为P(5G)+P(5G)+L(5G)+L(5G);
即，两个主分区，每个5G，两个逻辑分区，每个5G,之前说过逻辑分区不能单独存在，必须搭载扩展分区，所以实际情况应该是两个主分区，每个5G，一个扩展分区10G，扩展分区里面两个逻辑分区，每个5G
# fdisk /dev/sdb指令进入分区操作的交互命令行
[root@node2 hadoop]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0xcc9206a3 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：
# 输入m活的操作提示
命令操作
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
g create a new empty GPT partition table
G create an IRIX (SGI) partition table
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition's system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
# 根据提示输入n add a new partition
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
# 这里p是主分区，e为拓展分区，先来个主分区，选择p
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：1
# 这里跳转到选择分区号，之前理论讲过MBR只能有四个主或扩展分区，因为是新的分区，这里选择1即可；
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
# 这里选择起始的扇区，选择默认的即可
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+5G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB
# 这里选择结束的扇区，如果你选择默认的，那么就是将整块磁盘给到一个分区，
# 这里磁盘有20G，我们可以来个5G的，选择+5G，就是给第一个分区5G空间
# 这里还没完，还需要写入w，则完成分区1分区；
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
# 完成同步后会自动退出，再次使用lsblk指令查看，发现已经多了sdb1
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─sdb1 8:17 0 5G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 再来创建第二个主分区
[root@node2 hadoop]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
# 选择p表示创建第二个主分区
Select (default p): p
# 这里自动选择序号2，因为1已经被第一个主分区占用
分区号 (2-4，默认 2)：2
# 其实位置选择默认即可
起始 扇区 (10487808-41943039，默认为 10487808)：
将使用默认值 10487808
# 结束扇区依然选择5G
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (10487808-41943039，默认为 41943039)：+5G
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB
# w指令保存磁盘修改
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
# lsblk指令得到第二块主分区sbd2
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 5G 0 part
└─sdb2 8:18 0 5G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 接下来是创建拓展分区和逻辑分区
[root@node2 hadoop]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
e extended
# 选择e表示拓展分区，编号可以选择默认的3
Select (default p): e
分区号 (3,4，默认 3)：3
# 起始扇区选择默认的位置
起始 扇区 (20973568-41943039，默认为 20973568)：
将使用默认值 20973568
# 剩下的所有磁盘分给这个拓展分区
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (20973568-41943039，默认为 41943039)：
将使用默认值 41943039
分区 3 已设置为 Extended 类型，大小设为 10 GiB
# 记得写入w保存磁盘更改
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
# 之前理论说过，扩展分区是不能单独存在的，必须要有逻辑分区在里面，接下来再来两次，创建逻辑分区
[root@node2 hadoop]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
命令(输入 m 获取帮助)：n
# 这里你会发现，多了个l（logic） 的选项，即逻辑分区的意思，这里记得选l
Partition type:
p primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
l logical (numbered from 5)
Select (default p): l
添加逻辑分区 5
# 选择默认的起始扇区
起始 扇区 (20975616-41943039，默认为 20975616)：
将使用默认值 20975616
# 第一个逻辑分区为5G
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (20975616-41943039，默认为 41943039)：+5G
# 默认逻辑分区从编号5开始，因为1-4要预留给到主分区和扩展分区
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB
# 记得保存磁盘更改，写入w；
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
# 再来一次，创建 第二块逻辑分区
[root@node2 hadoop]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
l logical (numbered from 5)
Select (default p): l
添加逻辑分区 6
起始 扇区 (31463424-41943039，默认为 31463424)：
将使用默认值 31463424
# 使用默认的结束扇区，即将剩下的扩展分区的空间全部给到第二个逻辑分区
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (31463424-41943039，默认为 41943039)：
将使用默认值 41943039
分区 6 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
# 到此，主分区，扩展分区，逻辑分区的分区操作就算完了；切忌使用前还需要进行格式化，
# 格式化的操作再下个小结挂载的时候再细讲
# 使用lsblk查看刚刚的主分区，扩展分区，逻辑分区的分区操作的结果，
# 发现完全符合之前MBR分区的理论和我们的预期
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 5G 0 part
├─sdb2 8:18 0 5G 0 part
├─sdb3 8:19 0 1K 0 part
├─sdb5 8:21 0 5G 0 part
└─sdb6 8:22 0 5G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 其他重要指令
# 发现分区操作失误，可以d删除指令
d delete a partition
GPT分区实操（大于2T的磁盘分区方法，小于也能用）
之前说过MBR分区格式，即对应的fdisk操作有局限就是大于2T的磁盘无法使用该理论和方法，那个人PC可能觉得2T完全满足，但是服务器2T肯定是不足的，因此学习下GPT的分区方法也是很有必要的，使用的指令为parted
博主比较穷，私人是没有2T的硬盘的，这里就用一个20G的来模拟,实现以下要求；
要求：\
- 给20G的新磁盘分区，要求为P(5G)+P(5G)+L(5G)+L(5G);
- 即，两个主分区，每个5G，两个逻辑分区，每个5G,之前说过逻辑分区不能单独存在，必须搭载扩展分区，所以实际情况应该是两个主分区，每个5G，一个扩展分区10G，扩展分区里面两个逻辑分区，每个5G
# 使用lsblk查看刚刚新增的磁盘sdc
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 5G 0 part
├─sdb2 8:18 0 5G 0 part
├─sdb3 8:19 0 1K 0 part
├─sdb5 8:21 0 5G 0 part
└─sdb6 8:22 0 5G 0 part
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 进行parted分区
# 使用parted /dev/sdc进入交互的parted命令行
[root@node2 hadoop]# parted /dev/sdc
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sdc
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted)
# 输入p查看当前分区，发现为0个分区
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
# 将MBR磁盘格式化为GPT
(parted) mklabel gpt
# 创建第一个主分区
(parted) mkpart primary 0 5G
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore
# 查看当前磁盘分区情况，发现第一个主分区成功
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 5000MB 5000MB primary
# 创建第二个主分区
(parted) mkpart primary 5G 10G
# 输入p查看第二个主分区
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 5000MB 5000MB primary
2 5001MB 10.0GB 5000MB primary
# 创建第三个逻辑分区，理论篇说过GPT分区，逻辑分区不需要以扩展分区为载体，所以这里没有扩展分区
(parted) mkpart logic 10G 15G
# 输入p查看第一个个逻辑分区
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 5000MB 5000MB primary
2 5001MB 10.0GB 5000MB primary
3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic
# 创建第2个逻辑分区
(parted) mkpart logic 15G 20G
# 输入p查看当前分区
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 5000MB 5000MB primary
2 5001MB 10.0GB 5000MB primary
3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic
4 15.0GB 20.0GB 5000MB logic
# 也可以使用print查看当前分区
(parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 5000MB 5000MB primary
2 5001MB 10.0GB 5000MB primary
3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic
4 15.0GB 20.0GB 5000MB logic
# 退出parted交互命令行
(parted) quit
信息: You may need to update /etc/fstab.
# 利用lsblk查看刚刚的gpt分区
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 5G 0 part
├─sdb2 8:18 0 5G 0 part
├─sdb3 8:19 0 1K 0 part
├─sdb5 8:21 0 5G 0 part
└─sdb6 8:22 0 5G 0 part
sdc 8:32 0 20G 0 disk
├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part
├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part
├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part
└─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# parted分区指令的其他命令
# 划分所有空间到一个分区
(parted) mkpart primary 0-1
# 如果要反过来.将GPT磁盘转化为MBR磁盘
(parted) mklable msdos
磁盘的格式化、手动挂载、自动挂载、卸载
文件系统的类型
Linux：存在几十个文件系统类型：ext2，ext3，ext4，xfs，brtfs等，不同文件系统采用不同的方法来管理磁盘空间，各有优劣；文件系统是具体到分区的，所以格式化针对的是分区，分区格式化是指采用指定的文件系统类型对分区空间进行登记、索引并建立相应的管理表格的过程。
- ext2具有极快的速度和极小的CPU占用率，可用于硬盘和移动存储设备
- ext3增加日志功能，可回溯追踪
- ext4日志式文件系统，支持1EB（1024*1024TB），最大单文件16TB，支持连续写入可减少文件碎片。rhel6默认文件系统
- xfs可以管理500T的硬盘。rhel7默认文件系统
- brtfs文件系统针对固态盘做优化；
格式化、手动挂载、自动挂载、卸载实操
怎么多怎么记呢，其实很简单， ext一代比一代强，目前要用当然是 ext4， xfs又是更强的文件系统，CentOS7默认的文件系统，如果你的系统支持，优选xfs，再是ext4吧，当然如果是固态硬盘，可以考虑brtfs；
磁盘的格式化，是精确到每个分区的；磁盘分区在使用前，必须先格式化以下，然后具体怎么用呢；具体步骤如下；
- 格式化磁盘分区
- 将磁盘分区挂载到一个文件夹下，其实可以理解为将文件夹映射到该分区下，当有文件存入该文件夹，则实际就存入了该磁盘的分区；
- 挂载分为手动挂载和自动挂载，手动挂载，则开启重启后会失效，自动挂载则在开机的时候给你挂好，让使用者无感；
- 有时候不需要该分区，则需要先卸载该分区对应的文件夹，再删除分区，则为卸载操作；
# 在根目录下新建一个myfile目录作为挂载的目录
cd /
mkdir file
# 格式化sdc2分区，选用文件系统问目前最优的xfs
# 注意，/dev/sdc2一定要带上2，一定要带上2，一定要带上2
# 不带上什么意思，就是格式化整个磁盘，结果就是你之前做的sdc的分区全部白费了
mkfs.xfs /dev/sdc2
# 手动挂载
[root@node2 /]# mount /dev/sdc2 file/
# 查看挂载情况，发现sdc2后面已经挂在了/file
[root@node2 /]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part
├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part /file
├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part
└─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 磁盘卸载
# 使用umount卸载分区时，可以指定挂载点，也可以指定挂载的路径
umount /dev/sdc1
# 或者等价于
umount /file
# 此时关机重启下，再lsblk指令，返现该手动挂载的目录失效了
[root@node2 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part
├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part
├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part
└─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 因此要实现自动挂载
# 手动挂载
[root@node2 /]# mount /dev/sdc2 file/
# 获取sdc1的UUID
[root@node2 /]# blkid /dev/sdc2
/dev/sdc2: UUID="2b9fa094-078c-4c38-8b1f-d15986f6eb96" TYPE="xfs" PARTLABEL="primary" PARTUUID="83532884-4d4b-40d0-a9b3-4b85adc2ddd3"
# 编辑/etc/fstab文件，加入新的分区挂载
vim /etc/fstab
# 最后一行追加刚刚的磁盘挂载
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Apr 11 20:27:09 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0
UUID=ee1291e7-1efb-4872-b874-c51bf0007866 /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-home /home xfs defaults 0 0
# 上面为系统自带，别理，下面添加这句
/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
UUID=2b9fa094-078c-4c38-8b1f-d15986f6eb96 /file xfs defaults 0 0
# 注意，如果不用UUID，用磁盘设备名称也可，以下信息等价
/dev/sdc1 /file xfs defaults 0 0
#以上就完成了磁盘的自动挂载，可以开机重启验证下
两块磁盘空间合二为一，并挂载到同一目录下实现扩容
服务器预算中希望有个文件夹有10T，但是手上只有两块5T的磁盘，怎么办呢，能不能把两块5T的磁盘同时挂载到同一个文件夹呢？答案当然是可以的；
那博主比较穷，自热是没有5T的磁盘，那就那两个20G的凑合下吧，实现同时挂载到一个目录下，实现该目录40G的存储空间；
要求将两块20G的磁盘sdb，sdc，同时挂载到目录mydata下，是的目录mydata的存储空间为40G；
# 这里也采用GPT的分区方法，使用parted指令
[root@node3 hadoop]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
# 将磁盘转换成gpt
(parted) mklabel gpt
#这里反正要合并，就设置一个主分区包含整个磁盘
(parted) mkpart primary 0 100%
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 21.5GB 21.5GB primary
# 同理对磁盘/dev/sbc进行相同的操作
[root@node3 hadoop]# parted /dev/sdc
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sdc
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt
(parted) mkpart primart 0 100%
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? I
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 21.5GB 21.5GB primart
(parted) quit
信息: You may need to update /etc/fstab.
# 得到目前的磁盘分布如下
[root@node3 hadoop]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 60G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 59G 0 part
├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─sdb1 8:17 0 20G 0 part
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─sdc1 8:33 0 20G 0 part
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 创建物理卷的命令为pvcreate；利用该命令将希望添加到卷组的所有分区或磁盘创建为物理卷；
[root@node3 hadoop]# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
# 将分区/dev/sdb1和/dev/sdc1分区创建为物理卷：
[root@node3 hadoop]# pvcreate /dev/sdc1
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
#创建卷组的命令为vgcreate；用此命令将使用pvcreate建立的物理卷创建为一个完整的卷组；
#将物理卷/dev/sdb1创建为一个名为vgmysql的卷组：
[root@node3 hadoop]# vgcreate vgmygroup1 /dev/sdb1
Volume group "vgmygroup1" successfully created
#此步即为将2块磁盘空间合二为一的关键步骤；当系统中新增了磁盘或新建了物理卷，而要将其添加到已有卷组时，就可使用vgextend命令；
# 将物理卷/dev/sdc1添加到vgmysql卷组中：
[root@node3 hadoop]# vgextend vgmygroup1 /dev/sdc1
Volume group "vgmygroup1" successfully extended
# 查看卷组用vgs，从vgs命令的回显结果来看，卷组vgmysql成功添加
# 并且其总空间为两块物理磁盘的总大小（因换算单位不同，所以不是精确的40G）。
[root@node3 hadoop]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 1 3 0 wz--n- <59.00g 4.00m
vgmygroup1 2 0 0 wz--n- 39.99g 39.99g
# 创建逻辑卷的命令为lvcreate；用此命令将在使用vgcreate建立的卷组上创建逻辑卷；
# 在卷组vgmysql上创建一个名为lvmysql的逻辑卷，起大小为 39.99G；
# -n：指定逻辑卷名
# -L：指定逻辑卷大小
[root@node3 hadoop]# lvcreate -L 39.99g -n lvmygroup vgmygroup1
Rounding up size to full physical extent 39.99 GiB
Logical volume "lvmygroup" created.
# 将创建的lvmysql逻辑卷格式化为xfs
[root@node3 hadoop]# mkfs -t xfs /dev/vgmygroup1/lvmygroup
meta-data=/dev/vgmygroup1/lvmygroup isize=512 agcount=4, agsize=2620928 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=10483712, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=5119, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 切换到根目录，在根目录下新建文件夹
[root@node3 hadoop]# cd /
[root@node3 /]# mkdir mydata
# 挂载刚刚的逻辑组到新建目录下
[root@node3 /]# mount /dev/vgmygroup1/lvmygroup /mydata/
# 查看磁盘大小和挂载磁盘查看，目录为40G
[root@node3 /]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 7.8M 479M 2% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 39G 4.3G 35G 12% /
/dev/sda1 1014M 137M 878M 14% /boot
/dev/mapper/centos-home 19G 33M 19G 1% /home
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/2000
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup 40G 33M 40G 1% /mydata
# 创建开机自动挂载
[root@node3 /]# echo /dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup /mydata/ xfs defaults 0 0 >> /etc/fstab
# 重启重新查看挂载的磁盘，确认成功自动开机挂载
[root@node3 ~]# sync
[root@node3 ~]# reboot
# 使用df -h指令再次查看，发现完成自动挂载
[root@node3 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 7.8M 479M 2% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 39G 4.3G 35G 12% /
/dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup 40G 33M 40G 1% /mydata
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
98M 0 98M 0% /run/user/2000
扩展
如果想对lvm操作，详情可以参考linux lvm逻辑卷管理
