linux磁盘介绍
什么是磁盘 什么是软盘 什么是硬盘
磁盘的基本结构
盘片
磁道
扇区 512B
柱面
磁头
磁盘的相关概念
磁盘的接口：
IDE SCSI # 淘汰了
SATA III SAS # 企业级
SSD（ SATA III PCIE ）
M2 超极本的接口标准 MSATA
机械硬盘 HDD 固态硬盘 SSD
容量大价格低 容量小价格贵
抗击打能力弱 抗击打能力强
读写速度慢 读写速度快
数据损坏恢复易 数据恢复难
寿命一直使用 使用期限有一定限制
1)磁盘的命令方式
磁盘的命名方式：
/dev/sda1 # 第一块物理硬盘的第一个分区
/dev/sdb3 # 第二块物理硬盘的第三个分区
/dev/vdc5 # 第三块虚拟硬盘的第5个分区
sd # 物理硬盘
vd # 虚拟硬盘
2)磁盘的相关单位和术语
磁盘的相关单位和术语
尺寸： 2.5英寸 3.5英寸
数据大小： bit B KB MB GB TB PB EB
单位换算： 1024 1B=8b
转速： RPM 转/每分钟 5400 7200 10k 15k
IOPS 衡量磁盘读写 IO的单位 每秒的输入输出
两个分区表：
MBR 适用于2TB 只能有4个主分区 扩展分区(逻辑分区 )
3个主分区 + 1个扩展分区（ 逻辑分区...... ）
MBR的位置： 0磁头0磁道1扇区 512字节
446字节 MBR引导记录
64字节4个主分区
2字节分区结束标识符
GPT 适用于2TB 128个主分区
分区工具：
fdisk # 适用于2TB的分区
gdisk # 适用于2TB以上
fdisk分区
# 查看系统磁盘和分区情况
[root@localhost /mnt]# ll /dev/sd*
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Aug 3 10:43 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 Aug 3 10:43 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 Aug 3 11:39 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 3 Aug 3 10:43 /dev/sda3
brw-rw---- 1 root disk 8, 16 Aug 3 10:43 /dev/sdb
brw-rw---- 1 root disk 8, 17 Aug 3 10:43 /dev/sdb1
brw-rw---- 1 root disk 8, 32 Aug 3 10:45 /dev/sdc
brw-rw---- 1 root disk 8, 33 Aug 3 10:45 /dev/sdc1
# 查看磁盘分区结构详细信息
[root@localhost ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 20G 0 disk
├─sda1 8:1 0 500M 0 part /boot
├─sda2 8:2 0 1G 0 part [SWAP]
└─sda3 8:3 0 18.5G 0 part /
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─sdb1 8:17 0 10G 0 part
sdc 8:32 0 3T 0 disk
└─sdc1 8:33 0 3T 0 part
sr0 11:0 1 4.3G 0 rom
# 详细查看fdisk分区格式的分区信息
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sda
Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000ac22f
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 1026047 512000 83 Linux
/dev/sda2 1026048 3123199 1048576 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 3123200 41943039 19409920 83 Linux
# 进行fdisk分区 创建分区
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb # 针对sdb磁盘进行fdisk分区
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n # n创建新分区
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p): p # P创建主分区
Partition number (2-4, default 2): 2 # 2主分区的编号
First sector (20973568-41943039, default 20973568): # 从哪个扇区位置开始
Using default value 20973568
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (20973568-41943039, default 41943039): # 给多大的空间
Using default value 41943039
Partition 2 of type Linux and of size 10 GiB is set # 分区成功
Command (m for help): w # 保存退出
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table. # 提示重新加载一下分区
Syncing disks.
# 分区创建好了需要格式化一下
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb2
meta-data=/dev/sdb2 isize=512 agcount=4, agsize=655296 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=2621184, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 格式化好后就可以使用了 挂载目录
[root@localhost ~]# mkdir /fisk_sdb2 # 创建挂载目录
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /fisk_sdb2/ # 挂载
[root@localhost ~]# ll /fisk_sdb2
total 0
[root@localhost ~]# df -h # 查看磁盘挂载
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 19G 1.4G 18G 8% /
devtmpfs 900M 0 900M 0% /dev
tmpfs 910M 0 910M 0% /dev/shm
tmpfs 910M 9.5M 901M 2% /run
tmpfs 910M 0 910M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 497M 130M 367M 27% /boot
tmpfs 182M 0 182M 0% /run/user/0
/dev/sdb2 10G 33M 10G 1% /fisk_sdb2
# 测试挂载是否可用
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/fisk_sdb2/data bs=100M count=10
10+0 records in
10+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 2.83371 s, 370 MB/s
[root@localhost ~]# ll /fisk_sdb2/data
-rw-r--r-- 1 root root 1048576000 Aug 3 16:20 /fisk_sdb2/data
# 实现永久挂载开机自动挂载
# 查看磁盘uuid号
[root@localhost ~]# blkid
/dev/sr0: UUID="2018-11-25-23-54-16-00" LABEL="CentOS 7 x86_64" TYPE="iso9660" PTTYPE="dos"
/dev/sda1: UUID="4b4a640f-2389-47bb-8318-fe69554236d5" TYPE="xfs"
/dev/sda2: UUID="2439ad1b-794a-47c3-9715-94c2e55215af" TYPE="swap"
/dev/sda3: UUID="8647091b-fad2-423c-898b-91fbdb48b908" TYPE="xfs"
/dev/sdb1: UUID="07e38a19-75bf-49b9-8719-e445f7e94598" TYPE="xfs"
/dev/sdb2: UUID="16d22521-821d-4055-a60e-f26b60d27d0a" TYPE="xfs"
/dev/sdc1: PARTLABEL="Linux filesystem" PARTUUID="b0b79b87-d0ca-46a5-b9be-fb627fed6f83"
# 通过uuid进行永久挂载挂载
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sun Jul 5 00:10:31 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
#
UUID=8647091b-fad2-423c-898b-91fbdb48b908 / xfs defaults 0 0
UUID=4b4a640f-2389-47bb-8318-fe69554236d5 /boot xfs defaults 0 0
UUID=2439ad1b-794a-47c3-9715-94c2e55215af swap swap defaults 0 0
UUID=16d22521-821d-4055-a60e-f26b60d27d0a /fisk_sdb2 xfs defaults 0 0
[root@localhost ~]# mount -a # 重新加载挂载点目录
# 配置挂载文件说明
#以空白字符为分隔符，分为6列：
第一列： 挂载的设备 挂载的地址 网络设备地址
第二列： 挂载点 挂载的目录 空目录
第三列： 文件系统的类型 xfs 7默认的 ext4 6默认的 nfs gfs
第四列： 挂载的参数 defaults
第五列： 是否允许dump进行备份
0 # 不备份
1 # 每天备份
2 # 不定期备份
第六列： 是否通过fsck命令检查磁盘
0 # 不检查
1 # 检查 检查顺序 先检查 /
2 # 检查顺序
gdisk分区
# 安装gdisk挂载工具
[root@qls ~]# yum install -y gdisk
# 查看磁盘分区层级详细信息
[root@qls ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 100G 0 disk
├─sda1 8:1 0 500M 0 part /boot
├─sda2 8:2 0 2G 0 part [SWAP]
└─sda3 8:3 0 97.5G 0 part /
sdb 8:16 0 100G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 10G 0 part /fdisk01
├─sdb2 8:18 0 1K 0 part
└─sdb5 8:21 0 20G 0 part
sdc 8:32 0 3T 0 disk
sr0 11:0 1 4.3G 0 rom
# 查看gdisk分区格式的分区信息
[root@qls ~]# gdisk -l /dev/sdc
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10
Partition table scan:
MBR: not present
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present
Creating new GPT entries.
Disk /dev/sdc: 6442450944 sectors, 3.0 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 2BF39D49-315B-42C3-9C9C-C5A98D1EBB71
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 6442450910
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 6442450877 sectors (3.0 TiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
# 创建分区
[root@qls ~]# gdisk /dev/sdc
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10
Partition table scan:
MBR: not present
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present
Creating new GPT entries.
Command (? for help): ?
b back up GPT data to a file
c change a partition's name
d delete a partition #删除分区
i show detailed information on a partition
l list known partition types #显示分区类型
n add a new partition #创建一个新的分区
o create a new empty GUID partition table (GPT)
p print the partition table #打印分区表
q quit without saving changes #不保存退出
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 #保存退出
x extra functionality (experts only)
? print this menu #帮助
Command (? for help):
Command (? for help): n #创建分区
Partition number (1-128, default 1): #分区编号
First sector (34-6442450910, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: #扇区起始位置
Last sector (2048-6442450910, default = 6442450910) or {+-}size{KMGTP}: #扇区结束位置
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): #选择分区类型
Changed type of partition to 'Linux filesystem'
Command (? for help): p #打印分区表信息
Disk /dev/sdc: 6442450944 sectors, 3.0 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 2E58E6D9-4971-4B2F-A455-16D3A5115002
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 6442450910
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 2014 sectors (1007.0 KiB)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 6442450910 3.0 TiB 8300 Linux filesystem
Command (? for help):
Command (? for help): w #保存退出
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!
Do you want to proceed? (Y/N): y #是否确认
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdc.
The operation has completed successfully.
# 格式化，创建文件系统
[root@qls ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1
meta-data=/dev/sdc1 isize=512 agcount=4, agsize=201326527 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=805306107, imaxpct=5
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=393215, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 创建挂载点，进行挂载
[root@qls ~]# mkdir /gdisk01
[root@qls ~]# mount /dev/sdc1 /gdisk01
[root@qls ~]# df -h | grep '/gdisk01'
/dev/sdc1 3.0T 33M 3.0T 1% /gdisk01
[root@qls ~]# cp /fdisk01/test.log /gdisk01/
[root@qls ~]# df -h | grep '/gdisk01'
/dev/sdc1 3.0T 1.1G 3.0T 1% /gdisk01
[root@qls ~]#
# 永久挂载
[root@qls ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/sdc1 /gdisk01 xfs defaults 0 0
[root@qls ~]# mount -a
[root@qls ~]#
磁盘的挂载方式
在Linux系统中，所有的设备必须挂载才能使用
mount # 挂载的命令
选项：
-t # 指定文件系统 网络协议 nfs
-o # 指定挂载的参数
-a # 重新挂载/etc/fstab文件中的挂载列表
umount # 卸载
选项：
-l # 强制卸载
[root@qls fdisk01]# umount /fdisk01 # 不能在挂载的目录中进行卸载
[root@qls fdisk01]# umount -l /dev/sdb1 # 强制卸载挂载
# 通过uuid挂载
[root@qls ~]# mount UUID="0668e9f1-7d37-42eb-9e79-980f6352c342" /fdisk01/
# 以空白字符为分隔符，分为6列：
第一列： 挂载的设备 挂载的地址 网络设备地址
第二列： 挂载点 挂载的目录 空目录
第三列： 文件系统的类型 xfs 7默认的 ext4 6默认的 nfs gfs
第四列： 挂载的参数 defaults
第五列： 是否允许dump进行备份
0 # 不备份
1 # 每天备份
2 # 不定期备份
第六列： 是否通过fsck命令检查磁盘
0 # 不检查
1 # 检查 检查顺序 先检查 /
2 # 检查顺序
虚拟内存
# pratprobe告诉操作系统内核已经发生变化
Out of memory
OOM # 内存溢出 内存不足
# free查看内存使用情况
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 85432 622216 9708 1155576 1593040
Swap: 1048572 0 1048572
虚拟内存
# 添加一个swap分区
# 创建一个1G的分区
# 创建一个fdisk格式分区
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
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
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x368ba5c5
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-209715199, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-209715199, default 209715199): +1G
Partition 1 of type Linux and of size 1 GiB is set
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
# 把新创建的格式分区是设置成swap文件
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb1
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=97d9b776-5dbd-4068-9446-8d5e60b07a7c
# 把swap文件交给内存使用
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb1
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 129728 1588624 9688 144872 1569524
Swap: 2097144 0 2097144
# 取消swap文件
[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb1
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 126M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 1.0G 0B 1.0
# 禁用swap
[root@localhost ~]# swapoff -a
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 125M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 0B 0B 0B
# 启用swap
[root@localhost ~]# swapon -a
[root@localhost ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8G 125M 1.5G 9.5M 141M 1.5G
Swap: 1.0G 0B 1.0G
# 生成一个大文件 作为swap
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/root/swap.txt bs=100M count=10
10+0 records in
10+0 records out
1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 17.0654 s, 61.4 MB/s
[root@localhost ~]# ll
total 1024000
-rw-r--r-- 1 root root 1048576000 Aug 3 19:27 swap.txt
# 把文件设置成swap文件
[root@localhost ~]# mkswap ./swap.txt
Setting up swapspace version 1, size = 1023996 KiB
no label, UUID=f80dcef6-db90-4cba-acc1-629c5e0a08f8
# 文件建议改成600权限
[root@localhost ~]# chmod 600 ./swap.txt
# 启用该文件作为swap
[root@localhost ~]# swapon /root/swap.txt
[root@localhost ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 1863224 130112 534972 9688 1198140 1545012
Swap: 2072568 0 2072568
# 开机自动挂载
vim /etc/fstab
/root/swap.txt swap swap defaults 0 0
/root/swap.txt为挂载的源文件路径
swap（第2行） 为挂载的目的路径（swap为特殊的分区，不是个目录）
swap（第3行） 为文件的类型
raid基本介绍
磁盘阵列技术
做磁盘阵列的好处：
1. 获得更高的容量
2. 获得更高的性能
3. 让数据更安全 冗余
如何做RAID：
软件实现 软RAID 不推荐 mdadm
硬件RAID RAID卡实现的 推荐
做RAID什么时候做：
在装系统之前做
RAID的级别：
级别 别名 硬盘数量 容量 性能 容错性
RAID0 条带卷 至少两块 N*单块 读写最快 0
RAID1 镜像卷 只能两块 损失一半 写慢 读一般 50%
RAID5 校验卷 至少3块 浪费一块 读写一般 N分之一 只能坏一块
RAID10 镜像阵列条带卷 至少4块 浪费一半 读写很快 50%
LVM概述
逻辑卷管理
PV #物理卷 硬盘 分区
VG #卷组 多个硬盘 多个分区组成
LV #逻辑卷 分区 逻辑分区
PE #基本单元 4MB 一个LV只能分配65534个PE
磁盘故障解决
# 磁盘大文件占了空间
[root@qls ~]# echo "123" >> /opt/file.txt
-bash: echo: write error: No space left on device # 磁盘空间不足
# 检查磁盘空间发现被占满
[root@qls ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 98G 6.4G 92G 7% /
devtmpfs 980M 0 980M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 497M 120M 378M 25% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 10G 1.1G 9.0G 11% /fdisk01
/dev/sdb4 2.0G 2.0G 20K 100% /opt
# 找到这个大文件 确认好之后在删 一级一级往下找
[root@qls ~]# du -sh /opt/* | grep 'G'
2.0G /opt/test.log
# 磁盘被许多小文件占满了导致ionde号不够了
[root@qls ~]# echo "123" >>/opt/test.txt
-bash: /opt/test.txt: No space left on device
[root@qls ~]#
# 检查空间磁盘
[root@qls ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 98G 6.4G 92G 7% /
devtmpfs 980M 0 980M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 497M 120M 378M 25% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 10G 1.1G 9.0G 11% /fdisk01
/dev/sdb4 2.0G 582M 1.5G 29% /opt
# 查看都是小文件
[root@qls ~]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 51123712 46093 51077619 1% /
devtmpfs 250786 417 250369 1% /dev
tmpfs 253511 1 253510 1% /dev/shm
tmpfs 253511 774 252737 1% /run
tmpfs 253511 16 253495 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 256000 326 255674 1% /boot
tmpfs 253511 1 253510 1% /run/user/0
/dev/sdb1 5242880 4 5242876 1% /fdisk01
/dev/sdb4 1048576 1048576 0 100% /opt
# 都是目录占了大多空间
[root@qls ~]# find /opt/ -type d -size +2M | xargs ls -lhd
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test01
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test02
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test03
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test04
drwxr-xr-x 2 root root 3.7M Aug 3 12:27 /opt/test/test05
# 找到这些小文件目录
[root@qls ~]# find /opt/ -type d -size +1M | xargs ls -lhd
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data01
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data02
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data03
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data04
drwxr-xr-x 2 root root 1.2M Aug 3 12:25 /opt/test/data05
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test01
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test02
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test03
drwxr-xr-x 2 root root 3.8M Aug 3 12:27 /opt/test/test04
drwxr-xr-x 2 root root 3.7M Aug 3 12:27 /opt/test/test05
[root@qls ~]# ll /opt/test/data01 | wc -l
50001
#找到之后，确认在删除
[root@qls ~]# find /opt/test/data01 -type f -delete
[root@qls ~]# rm -f /opt/test/test01/*
-bash: /usr/bin/rm: Argument list too long
[root@qls ~]# ll /opt/test/test01/ | wc -l
150001
创建磁盘分区过程图
创建虚拟内存过程图
