Linux磁盘管理

计算机硬盘简介

硬盘是计算机主要存储媒介之一，linux系统中硬件设备相关配置文件存放在/dev下，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

文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做sector（扇区），每个sector存储512字节，操作系统在读取硬盘的时候，不会逐个sector地去读，这样效率很低，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是文件存储的最小单位，block的大小常见有1KB，2KB,4KB，block在linux中长设置为4KB，即连续8个sector组成一个block

一个block只能存放一个文件，如果文件的大小比block大，会申请更多的block，相反如果文件的大小比默认block小，扔会占用一个block，这样剩余的空间就会被浪费

 RAID简介

磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有冗余能力的阵列。原理是由多个磁盘组合在一起，提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。 在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在服务器当中必须要有raid阵列卡，不然识别不到硬盘，因此必须要做raid

类型	读写性能	安全性	磁盘利用率	成本	应用方面
RAID 0	最好（因并行性而提高）	最差（完全 无安全保障）	最高（100%）	最低	个人用户
RAID 1	读和单个磁盘无区别， 写则要写两边	最高（提供数 据的百分之百备份）	差（50%）	最高	适用于存放重要 数据，如服务器和 数据库存储等领域
RAID 5	读：RAID 5＝RAID 0 （相近似的数据读取速度） 写：RAID 5<对单个 磁盘进行写入操作 （多了一个奇偶校验信息写入）	RAID 5< RAID 1	RAID 5> RAID 1	RAID 5< RAID 1	是一种存储性能、 数据安全和存储成本 兼顾的存储解决方案
RAID 10	读：RAID 10＝RAID 0 写：RAID 10＝RAID 1	RAID 10＝ RAID 1	RAID 10＝ RAID 1（50%）	RAID 10＝ RAID 1	集合了RAID 0、RAID 1的优点，但是空间上 由于使用镜像，而不 是类似RAID 5的“奇 偶校验信息”，磁盘 利用率一样是50%

 

硬盘block和inode概念

通常而言，操作系统对文件数据的存放包括两部分，一个是文件内容，一个是权限及文件属性，操作系统文件存放是基于文件系统，文件系统会将文件的实际内容存储到block中，而将权限与属性等信息存放至inode中

每个inode与block都有编号，而每个文件都会占用一个inode，inode内则有文件数据放置的block号码

操作系统进行格式化分区时，会自动将硬盘分成两个区域，一个是数据block区，用于存放文件数据，另一个是inode table区，用于存放inode包含的信息

每个inode节点的大小，可以在格式化的时候指定，默认为128B或256B，/boot分区inode默认为128B,其他分区默认为256B

硬链接介绍

一般情况下，文件名和inode编号是一一对应的关系，每个inode号码对应一个文件名，但是UNIX/linux系统多个文件名也可以指向同一个inode号码，这意味着可以用不同的文件名访问同样的内容，对文件内容进行修改，会影响到所有文件名，但是删除一个文件名，不会影响另一个文件名的访问，这种情况被称之为硬链接（hard link） 

创建硬链接

 软链接介绍

除了硬链接以外，还有一种链接--------软链接，文件1.txt和2.txt的inode号码虽然不同，但是文件2.txt的内容是文件1.txt的路径，读取2.txt时，系统会自动将访问者导向1.txt文件

无论打开哪个文件最终读取的都是1.txt，这种情况叫做软链接

软链接和硬链接最大的不同是2.txt指向1.txt，而不是1.txt和2.txt的inode相同，因此两个文件的inode不会发生变化

创建软链接：

 硬链接和软连接的区别：

1、硬链接

   不能对目录创建硬链接；

   不能跨文件系统创建硬链接，即两个文件名要在相同的文件系统下。

   不能对不存在的文件创建硬链接

2、软连接

   可以对目录创建软链接，遍历操作会忽略目录的软链接。

   可以跨文件系统

   可以对不存在的文件创建软链接

Linux磁盘管理常用命令

df：检查文件系统的磁盘空间占用情况。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息。

参数：

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-a ：列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc 等文件系统； -k ：以 KBytes 的容量显示各文件系统； -m ：以 MBytes 的容量显示各文件系统； -h ：以人们较易阅读的 GBytes, MBytes, KBytes 等格式自行显示； -H ：以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式； -T ：显示文件系统类型, 连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出； -i ：不用硬盘容量，而以 inode 的数量来显示

一般我们用df -h检查磁盘空间使用率

?

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[root@localhost ~]# df -h Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on /dev/hdc2             9.5G  3.7G  5.4G  41% / /dev/hdc3             4.8G  139M  4.4G   4% /home /dev/hdc1              99M   11M   83M  12% /boot tmpfs                 363M     0  363M   0% /dev/shm

将系统内的所有特殊文件格式及名称都列出来

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[root@localhost ~]# df -aT Filesystem    Type 1K-blocks    Used Available Use% Mounted on /dev/hdc2     ext3   9920624 3823112   5585444  41% / proc          proc         0       0         0   -  /proc sysfs        sysfs         0       0         0   -  /sys devpts      devpts         0       0         0   -  /dev/pts /dev/hdc3     ext3   4956316  141376   4559108   4% /home /dev/hdc1     ext3    101086   11126     84741  12% /boot tmpfs        tmpfs    371332       0    371332   0% /dev/shm none   binfmt_misc         0       0         0   -  /proc/sys/fs/binfmt_misc sunrpc  rpc_pipefs         0       0         0   -  /var/lib/nfs/rpc_pipefs

df -i检查inode使用率

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[root@localhost /]# df -hiT   文件系统                类型     Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点   /dev/mapper/centos-root xfs        17M     28K     17M       1% /   devtmpfs                devtmpfs  120K     386    120K       1% /dev   tmpfs                   tmpfs     123K       1    123K       1% /dev/shm   tmpfs                   tmpfs     123K     472    122K       1% /run   tmpfs                   tmpfs     123K      13    123K       1% /sys/fs/cgroup   /dev/sda2               xfs       700K     329    700K       1% /boot   tmpfs                   tmpfs     123K       1    123K       1% /run/user/0  [root@localhost /]#

du：检查文件或目录占磁盘空间大小的命令

参数：

?

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-a：显示每个子文件的磁盘占用量。默认只统计子目录的磁盘占用量。 -h：使用习惯单位显示磁盘占用量，如KB、MB或GB等。 -s：统计总磁盘占用量，而不列出子目录和子文件的磁盘占用量。