linux之磁盘管理

磁盘管理

1.磁盘分类

• 机械硬盘： 盘片 主轴 传动手臂 做机械运动 类似 DVD
• 固态硬盘：内部是主板和U盘类似

2.硬盘大小

• 3.5英寸：台式机
• 2.5英寸：笔记本服务器

3.硬盘接口

• IDE接口 过时

• scsi接口 过时

• sata接口 台式机 3.0

• nvme接口 固态硬盘

• SAS接口 企业级

4.硬盘存储和传输速度

• sata 3.0接口硬盘 传输速度600MB/s 1T 2T 4T 8T 20T
• NVMe接口硬盘 专为高性能SSD设计，基于PCIe总线。
• SAS接口硬盘 300G 600G 900G 转速5400 7200 10K 15K

5.磁盘阵列

• 就是把多块硬盘组合起来使用，通过硬件或软件技术对数据存储空间、性能、速度、安全，稳定等特点，发挥特性。
• 磁盘阵列的核心技术是 RAID，（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列），通过不同的配置方式平衡性能、可靠性和存储容量。

raid概念

• 冗余：通过数据备份或校验机制，在硬盘故障时保护数据。
• 切割：将数据分成小块分散存储在多块硬盘上，以提升读写速度。
• 镜像：将数据完整复制到另一块硬盘上，增加数据冗余性。

磁盘阵列raid卡组合
作用:
获得更大的容量		 # 将多块磁盘逻辑的组合成一块磁盘
获得更高的性能	     # 写入服务器 写两块磁盘比写一块磁盘速度快
获得更好的安全性    # 可以同时将数据写入两块盘 一块盘做备份

RAID级别	硬盘数量	可用容量	安全性	性能	使用场景
0	至少1块	磁盘综合	低	读写速度块	要求速度
1	只能2块	50%	可坏一块	写最慢，读还行	要求安全与速度
5	至少3块	n-1（硬盘数量-1）	坏一块	0和1的折中	业务流量较稳定
10	至少4块	50%	坏50%	读写速度快	高并发场景

6.磁盘分区

• windows磁盘默认的是MBR格式
• MBR格式最多支持4个主分区 C D E F
• MBR格式支持3个主分支+1个扩展分区

7.Linux磁盘分区

#磁盘表示
sda   # 表示第一块磁盘
    sda1 # 表示第一块磁盘的第一个分区
    sda2 # 表示第一块磁盘的第二个分区
sdb   # 表示第二块磁盘
    sdb1 # 表示第2块磁盘的第1个分区
    sdb5 # 表示第2块磁盘的第1个逻辑分区
    
#Linux磁盘分区
1.系统分区
第一种分区: 标准分区   300G磁盘
/boot   200M    # 存放系统内核的位置 引导程序所在的位置
/		剩余空间 # 存放系统

第二种分区: swap分区
/boot  200M
swap   2G       # 当内存空间不够用时，临时使用磁盘空间充当内存来使用 速度慢 解决OOM问题 内存溢出。
			    # linux内存如果达到最大限制,则自动杀死占用最高内存的进程来让系统正常运行
				# swap 对用户的服务器需要增加物理内存
		        # 比较着急，或者公司内部测试服务器 自己使用的。
/       剩余空间

第三种分区: 企业
/boot  200M
swap   2G
/      50G    # 系统
/data  1.8T   # 数据分区

2.磁盘分区格式
MBR格式 小于2T的磁盘使用fdisk分区
GPT格式 大于2T的磁盘使用parted分区

vmare 磁盘分区

#在虚拟机新添加一块磁盘 fdisk 查看刚添加的硬盘nvme0n2: 20 GiB
[root@localhost ~]# fdisk -l

#目前虚拟机有两块 1块50G 2个分区
Disco /dev/nvme0n1: 50 GiB, 53687091200 bytes, 104857600 sectores
Disposit.      Inicio Comienzo     Final  Sectores Tamaño Id Tipo
/dev/nvme0n1p1 *          2048   2099199   2097152     1G 83 Linux
/dev/nvme0n1p2         2099200 104857599 102758400    49G 8e Linux LVM

#新添加的 1块硬盘 20G
Disco /dev/nvme0n2: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectores

#fdisk命令帮助
   d   delete a partition		  # 删除一个分区  
   l   list known partition types # 显示分区类型
   n   add a new partition		  # 创建新的分区
   p   print the partition table  # 输出分好的分区表
   m   print this menu		      # 打印菜单
   w   write table to disk and exit #保存并且推出
   q   quit without saving changes	# 退出不保存
   
   
#对nvme0n2: 20 GiB 硬盘分区
[root@localhost ~]# fdisk /dev/nvme0n2

Welcome to fdisk (util-linux 2.35.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x1d7843e7.

# 输入n新建分区 primary主分区，只能4个，第4个为扩展分区 在扩展分区 新建逻辑分区
Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p #选择主分区
Partition number (3,4, default 3): 
First sector (20973568-41943039, default 20973568): 
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (20973568-41943039, default 41943039): +2G #给分区设置多少G容量

Created a new partition 3 of type 'Linux' and of size 2 GiB.

Command (m for help): p #打印已经分割的分区
Disk /dev/nvme0n2: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: VMware Virtual NVMe Disk
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x1d7843e7

#共分3块主分区，1个扩展分区 下两个逻辑分区

Command (m for help): p
Disk /dev/nvme0n2: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: VMware Virtual NVMe Disk

Device         Boot    Start      End  Sectors Size Id Type
/dev/nvme0n2p1          2048 10487807 10485760   5G 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      10487808 20973567 10485760   5G 83 Linux
/dev/nvme0n2p3      20973568 25167871  4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p4      25167872 41943039 16775168   8G  5 Extended
/dev/nvme0n2p5      25169920 33558527  8388608   4G 83 Linux
/dev/nvme0n2p6      33560576 41943039  8382464   4G 83 Linux

3.查看系统中的分区并格式化
[root@localhost ~]# ll /dev/nvme*
crw------- 1 root root 242,  0 Nov 21 09:07 /dev/nvme0
brw-rw---- 1 root disk 259,  0 Nov 21 09:07 /dev/nvme0n1
brw-rw---- 1 root disk 259,  1 Nov 21 09:07 /dev/nvme0n1p1
brw-rw---- 1 root disk 259,  2 Nov 21 09:07 /dev/nvme0n1p2
brw-rw---- 1 root disk 259,  3 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2
brw-rw---- 1 root disk 259, 10 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p1
brw-rw---- 1 root disk 259, 11 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p2
brw-rw---- 1 root disk 259, 12 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p3
brw-rw---- 1 root disk 259, 13 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p4
brw-rw---- 1 root disk 259, 14 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p5
brw-rw---- 1 root disk 259, 15 Nov 21 11:12 /dev/nvme0n2p6

#使用mkfs.xfs 格式化分区
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/nvme0n2p1

4.创建挂载点 并挂载/dev/nvme0n2p1
[root@localhost ~]# mkdir /data
[root@localhost ~]# mount /dev/nvme0n2p1 /data/

#df -h 查看 已成功挂载
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n2p1         5.0G   68M  5.0G   2% /data

#测试使用
[root@localhost ~]# cat /data/hello.txt 
hello

#卸载挂载
[root@localhost ~]# umount /data

5.开机自动挂载
[root@localhost ~]# vi /etc/rc.d/rc.local 
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab 

[root@localhost ~]# tail -1 /etc/fstab 
/dev/nvme0n2p1          /data                   xfs     deafaults       0 0