Linux09 磁盘管理和fstab配置文件
目录
磁盘体系结构
系统的安装部署过程
# 第一个历程：进入系统引导界面进行配置
引导项说明：
1.安装centos7系统
2.测试光盘镜像并按安装系统
3.排错模式（修复系统 重置系统密码）
补充：centos7系统网卡名称
默认系统的网卡名称为 eth0 eth1 --centos6
默认系统的网卡名称为 ens33 ens34 --cnetos7
如何调整网卡名称：
选择安装centos--tab键 -- net.ifnames=0 biosdevname=0
如何对Linux系统进行分区：
1.通用分区方案
c盘==/boot 引导分区 200M
swap 交换分区 当内存不够用的时候，将硬盘中的空间充当内存使用
内存<8G，将以交换分区大小=内存大小的1.5倍，内存1G--swap1.5G
内存>=8G 建议交换分区大小=8G
==/ 根分区 剩余全部空间
2.数据信息比较重要的分区方案
/boot 200M
swap <8G 1.5G内存大小
>=8G 8G
/ 20G~200G
/data 剩余空间大小
3.灵活分区方案
/boot 200M
swap <8G 1.5G内存大小
>=8G 8G
/ 20G~200G
剩余空间不分 # 系统装完之后，根据业务需要再分剩下的空间
系统安全配置（关闭）
system-kdump 将宕机前系统中的内存异常信息进行保存，可以根据此文件排查宕机原因
system-security policy 系统的安全策略配置
磁盘概念
一、磁盘的结构体系
1.磁盘的物理结构（外部结构 内部结构） 工作原理（先切换磁头，让磁头径向运动）
2.磁盘阵列说明（raid0 raid1 raid5 raid10 raid01）
磁盘阵列如何配置
配置LVM L 逻辑 V 卷组 M 管理 逻辑卷管理 --> 实现可以随意调整磁盘分区大小
3.磁盘分区概念
给容量较小的磁盘进行分区：小于2T fdisk
给容量较大的磁盘进行分区：大于2T parted
4.磁盘格式化操作（创建文件系统）
5.磁盘维护管理知识（如何使用磁盘 挂载使用）
二、磁盘层次结构详细说明--物理结构
磁盘的外部结构：看得见的结构信息
组成部分：
a 磁盘主轴 决定磁盘转速（rpm-round per minute）
家用磁盘转速 7200 rpm 5400 rpm
企业磁盘转速 15K rpm 10k rpm
b 磁盘盘片 用于存储数据
c 磁盘磁头 用于读取数据
d 磁盘接口 用于连接主板 用于连接阵列卡
磁盘的内部结构：看不见的结构信息
组成部分：
a 磁盘（disk）
b 磁头（head）
作用说明：用来写入和读取数据的
特点说明：盘面数量等于磁头数量
工作原理：采用径向运动读写数据
c 磁道（track）
作用说明：用来存储用户数据
特点说明：由多个同心圆组成
存储计数：最外面同心圆为0磁道
工作原理：磁盘默认按照磁道寻找数据
重点原理：磁头径向运动为机械运动（寻道） 性能小于固态硬盘（芯片）
原理特点：磁头机械运动较慢
d 扇区（sector）
作用说明：用来存储用户数据
特点说明：磁盘存储最小单位
储存计数：默认磁盘扇区从1扇区开始，扇区大小为512字节
系统存储最小单位是block
e 柱面（Cylinder）
作用说明：用来存储用户数据
特点说明：不同盘面上相同的磁道组成（圆柱体）
工作原理：磁盘默认按照柱面进行读写
重点原理：磁头覟的切换为电子切换
原理特点：磁头电子切换较快
f 单元块（Units）
作用说明：用来存储用户数据
特点说明：表示单个柱面大小
磁盘层次结构--磁盘阵列raid
阵列有什么作用？
1）提高磁盘存储效率
2）提高数据存储的安全性
3）提高磁盘存储容量
阵列的配置方法：
raid 0 存储数据效率高，存储安全性低
raid 1 存储数据效率低，存储安全性高
raid5 存储数据效率较高（相对raid1），存储安全性较高(相对raid0)
说明：至少由3块磁盘，raid5阵列中只能最多坏一块磁盘
买了3块300G的硬盘做成raid5阵列，最多可以存储600G的数据
300G 300G 300G -->raid5 --> 600G 损耗一块磁盘的容量
raid10 数据安全保障提高 数据存储效率提高 磁盘容量将会损耗 需要成对添加磁盘
raid01 数据安全保障提高 数据存储效率提高 磁盘容量将会损耗 需要成对添加磁盘
LVM：logical volume management，将多块硬盘整合为一块 LVM是实现分区弹性缩容和扩容
raid0:
raid1:
raid5:
raid01:
磁盘层次结构--磁盘分区
# 磁盘分区概述
1.系统启动引导记录（mbr:主引导记录）
记录所在位置：0磁头 0磁道 1扇区（512字节）
记录占用空间：446字节
2.系统分区类型说明
主分区（primary；64字节），最多4个主分区，每隔分区占用16字节
扩展分区（extend：16字节），最多只能存在一个，无法存储数据信息
逻辑分区（logical），可以有多个逻辑分区，用于存放数据信息
3.系统分区命名说明
按磁盘类型命名：SAS/SATA/SCSI
第一块：/dev/sda
第二块：/dev/sdb
第三块：/dev/sdc
按分区数量命名
主分区和扩展分区
第一分区：/dev/sda1
第二分区：/dev/sda2
第三分区：/dev/sda3
逻辑分区
第一分区：/dev/sda5
第二分区：/dev/sda6
# 磁盘分区方法
# 情况一：磁盘分区实践--磁盘小于2T
第一个历程：准备磁盘环境
准备了一块新的10G硬盘
第二个历程：在系统中检查是否识别到了新的硬盘
检查是否有新的磁盘存储文件 # ll /dev/sdb
第三个历程：
对磁盘进行分区处理（fdisk-- 进行分区，查看分区信息）
d: 删除分区
g:创建一个新的空的GPT分区表（可以对大于2T磁盘进行分区）
l:列出可以分区的类型
m:输出帮助菜单
n:新建增加一个分区
p:输出分区的结果
q:不保存退出
t:改变分区的系统id==改变分区类型（LVM 增加swap分区大小）
u:改变分区的方式 是否按照扇区进行划分
w:将分区的信息写入分区表并退出==保存分区信息并退出
需求：划分2个主分区 划分2个逻辑分区
sdb1 2G
sdb2 2G
sdb5 3G
sdb6 1G
第四个历程：保存退出(w)，让系统可以加载识别分区信息
让系统能能够加载识别分区文件 # ll /dev/db* 可能新硬盘的分区表没加载出来
partprobe /dev/sdb
# 情况二：磁盘分区实践--磁盘大于2T
第一个历程：准备磁盘环境
虚拟主机中添加一块3T硬盘
第二个历程：使用parted命令进行分区
mklabel,mktable LABEL-TYPE 创建一个分区表（默认为mbr）
print [devices|free|list,all|NUMBER] 显示分区信息
mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END 创建一个分区
quit 退出分区状态
rm NUMBER 删除分区
修改磁盘分区类型：mklabel gpt
分区方法：
mkpart primary 0 2100G
mkpart primary 2100G 2200G
第三个历程：加载磁盘分区
partprobe /dev/sdc
第四个历程：退出(quit)，让系统可以加载识别分区信息
partprobe /dev/sdc
磁盘层次结构--格式化操作（创建文件系统）
mkfs.xfs /dev/sdb1
或： mkfs -t xfs /dev/sdb2
创建文件按系统：磁盘分区存储数据的方式
ext3/4 centos6
xfs centos7 格式化效率较高 数据存储效率提升（数据库服务器）
磁盘层次结构--磁盘挂载应用
mount /dev/sdb1 /mount01
mount /dev/sdb2 /mount02
检查确认：
df -h
/dev/sdb1 1014M 33M 982M 4% /mount01
/dev/sdb2 1014M 33M 982M 4% /mount02
如何实现开机自动挂载？
方法一：将挂载点命令放入/etc/rc.local
tail -2 /etc/rc.local
mount /dev/sdb1 /mount01
mount /dev/sdb2 /mount02
重启机器，发现分区sdb1,sdb2并没有挂载上，原因：/etc/rc.local（链接文件）对应的原文件/etc/rc.d/rc.local没有执行权限;
chmod a+x /etc/rc.d/rc.local
系统卡机加载rc.local流程：
加载/etc/rc.local --> /etc/rc.d/rc.local --> 以绝对路径方式执行 /etc/rc.d/rc.local
方法二：载/etc/fstab文件中进行设置
/dev/mapper/rhel-root / xfs defaults 0 0
/dev/sda1 /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/rhel-swap swap swap defaults 0 0
挂载磁盘文件（存储设备） 挂载点 指定文件系统类型 挂载的参数(defaults是rw) 是否备份磁盘 是否检查磁盘
mount -o ro/rw 已分区文件路径 目录 # 挂载文件系统为只读或者读写权限，如果挂载为只读权限，即使目录有写权限，也不能在该目录写文件，而且目录的原有文件在挂在后将消失，所以要提前备份哦。。。
磁盘长见问题
1)磁盘满的情况 No space left on device
a.存储的数据过多了
模拟磁盘空间不足
dd if=/dev/zero of=/tmp/zhang.txt bs=1G count=10
（1）block块不足了
解决方式：
(1)删除没用的数据
(2)找出大的没用的数据
find / -type f -size +400M # 找出根目录下文件大小超过400M的
du -sh /* | sort -h # sort -h选项表示按照文件K,M,G的大小排序
（2）inode 存储空间不足（出现了大量的小文件） # df -i 发现被挂载的目录对应的磁盘分区的inode号已经被使用100%了
如恶化调整swap分区大小
第一个历程：将磁盘分出一部分空间给swap分区使用
dd if=/dev/zero of=/tmp/1G bs=100M count=10
第二个历程：将指定磁盘空间作为swap空间使用
mkswap /tmp/1G
# 内存突然占满，临时启用/tmp/1G 的1G硬盘空间作为临时内存空间使用
swapon /tmp/1G # 启用swap分区
# 当内存够用的时候，再关闭这1G 的swap分区并删除
swapoff /tmp/1G
rm -rf /tmp/1G
磁盘相关命令总结
fdisk --磁盘分区工具
parted --磁盘分区工具
partprobe 通知系统磁盘的分区信息变化，更新内核的硬盘分区表信息
tune2fs 调整ext2 ext3 ext4文件系统参数 关闭磁盘分区的自动检功能
mkfs 格式化创建文件系统
dumpe2fs 导出ext2/ext3/ext4文件系统参数
resize2fs 导出ext2 ext3 ext4文件系统大小
fsck 磁盘检查命令，-a参数可以自动恢复
dd 转换或复制文件
od 查看二进制文件信息（od -xa）
mount 挂载文件系统
unmount 卸载文件系统
df 报告文件系统磁盘空间的使用情况
mkswap 创建交换分区
swapon 激活交换分区
swapoff 关闭交换分区
sync 刷新文件系统缓冲区 # 手动将内存中的数据刷新到硬盘，不用等待缓冲区的数据定时定量刷到硬盘
iotop 查看系统的磁盘读写速度，显示出进程使用swap的情况
磁盘管理
在磁盘的 0磁道 0扇区 存放的时MBR，独立于操作系统之外的。
MBR：主引导记录（512bytes）
Master Boot Record
Main Boot Record
446bytes：BootLoader，程序
64bytes：
16bytes:标识一个分区，最多只能建立4个主分区 想创建更多分区，第4个分区可以作为扩展分区，扩展分区存放的是指针，指针指向一个更大的存储空间，再在这个存储空间划分存储分区（逻辑分区）。
2bytes：Magic Number
标记MBR是否有效
文件连接
硬链接：/backup/a/m.txt /backup/b/n.txt 像这种m.txt和n.txt直接指向同一个inode的不同路径，他们彼此之间就可以称之为硬链接。
1.只能对文件创建，不能应用于目录；
2.不能跨文件系统；
3.创建硬链接会增加文件被链接的次数；
符号链接：
1.可应用于目录；
2.可以跨文件系统；
3.不会增加被链接文件的链接次数；
4.其大小为指定的路径所包含的字符个数；
du 目录名:显示一个目录或文件系统整体所占空间的大小（文件所占用的磁盘的大小）
du -s : 显示这个目录及这个目录中的子文件各占用的磁盘大小
du -sh : 可以对所占尺寸的大小进行单位换算
df:查看文件系统对磁盘空间的使用率
-h # 单位换算
-i # 以inode号使用百分比显示磁盘的使用率
-P # 因为文件名太长会换行显示，加上-P参数，可以不换行显示
df -P -i
设备文件：
b:按块为单位，随机访问的设备；
c:按字符为单位，线性访问；
b:硬盘
c:键盘
/dev # ls -al /dev 的第5列和第6列代表：主设备号、次设备号，保存在inode中，不占用额外的磁盘空间。 引用一个设备时通过主设备号和次设备号引用的。
主设备号 （major number）:用于标识设备类型
次设备号（minor number）：表示同一种类型中不同设备
mknod (设备文件的创建)
mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
-m MODE
硬盘设备的设备文件名：
IDE，ATA：hd
SATA:sd
SCSI：sd
USB:sd
a,b,c...来区分同一种类型下的不同设备
IDE：
第一个IDE口：主、从
/dev/hda,/dev/hdb
第二个IDE口：主、从
/dev/hdc,/dev/hdd
sda,sdb,sdc,...
hda: 一个磁盘最多又4个主分区，或者3个主分区和1个扩展分区；扩展分区可以划分若干个逻辑分区，即使主分区小于4个，逻辑分区的编号也只能从5开始
hda1:第一个主分区
hda2:
hda3:
hda4:
hda5:第一个逻辑分区
查看 当前系统识别了几块磁盘：
fdisk -l # 所有已识别的设备
fdisk -l [/dev/to/some_device_file]
fidsk -l /dev/sda # 指定看sda这个已被识别的设备
管理磁盘分区：
Linux支持的文件系统：
文件系统是一种让我们在磁盘上创建文件管理的一种软件，属于内核中应该提供的基本功能；我们要把某个设备格式化成某个类型的文件系统，管理文件系统的软件（程序）在用户空间里面，是一个用户进程；用户进程可以实现将某个硬盘的分区格式化（高级格式化）为内核支持的某一中文件类型；
格式化：低级格式化是用来创建磁道的；高级格式化，是用来创建文件系统的
高级格式化：
mkfs -t ext3 # mkfs是一个格式化命令，格式化成ext3的类型
创建文件系统需要用户的命令，介个内核制定的来完成
fdisk /dev/sda
p:显示当前硬件的分区，包括没保存的改动
n:创建新分区
e(extented):扩展分区
p(physical):物理分区
d:删除一个分区
w:保存退出
q:不保存退出
t:修改分区类型
L：
l:显示所支持的所有分区类型
文件系统
文件系统是一种让我们在磁盘上创建
cp -r /etc/* /backup
tune2 -j /dev/sda7
4.调整其预留百分比为3%；
tune2fs -m 3 -L DATA /dec/sda7
5. 已重新挂在的方式挂载此文件系统为不更新访问时间戳，并验证其效果；
stat /backup/inittab
cat /backup/inittab
stat
mount -o remount,noatime /backup
cat
stat
6.对此文件系统强行做一次检测；
e2fsck -f /dev/sda7
7.删除复制而来的所有文件，并将此文件系统重新挂在为同步（sync）;而后再次复制/etc、目录中的所有文件至此挂载点，体验其性能变化；
rm -rf /backup/*
mount -o remount,sync /backup
cp -r /etc/* /backup
swap分区：
虚拟内存：
free # 查看当前系统的物理内存和交换空间的使用情况,默认单位是字节
free -m # 更换单位为M
buffers(缓冲):防止过慢的接收数据的设备遭受到冲击，中间加的缓冲
cached（缓存）：为了重复使用
partprobe /dev/sda # 让内核重新识别分区 一般创建新的分区之后要使用该命令，不然fdisk找不到新的分区
用fdisk命令，调整分区类型为82
创建交换分区：
mkswap /dev/sda8
-L LABEL # 指定卷标
free -m 发现交换分区还没启用，需要挂载才能使用
swapon /dev/sda8
-a:启用所有的定义在/etc/fstab文件中的交换设备
swapoff /dev/sda8
回环设备
loopback,使用软件来模拟实现硬件
创建一个镜像文件，120G
dd if=/etc/inittab of=/root/inittab #类似cp if(input file)指定要拷贝的文件，of(output)，要复制到目录及文件名
dd和cp的不同：
dd:按照数据流进行的复制，可以只拷贝文件的几个字节
cp：复制整个文件
使用本地回环设备创建交换分区：
if=数据来源
of=数据存储目标
ba=1 # block size 指定以多少字节为一个单位去复制
count=2 # 表示一共复制多少个这样的字节
表示以一个字节为单位，一共复制两个字节
seek=#：创建数据文件时，跳过的空间大小
dd if=/dev/sda of=/mnt/usb/mbr.backup bs=512 count=1 # 指定从从/dev/sda拷贝数据，但是没有指定文件，所以是从sda磁盘的开头位置开始复制，复制的是MDR。 有需要的话，可以通过这个命令将磁盘的MBR进行备份，如果在磁盘的MBR损坏的时候我们可以用下面一个命令将其覆盖回来。
dd if=/mnt/usb/mbr.backup of=/dev/sda bs=512 count=1
dd if=/dev/zero of=/var/swapfile2 seek=1023 bs=1M count=1024 # 跳过了前1023M，实际创建的这个swap只有1M 可以使用 du -sh /var/swapfile 查看
dd if=/dev/zero/ of=/var/swapfile bs=1M count=1024
ls -al /barswapfile
mkswap /var/swapfile
free -m
swapon /var/swapfile
free -m
mount命令，可以挂在iso镜像
mount DEVICE MOUNT_POINT
mount -o loop /root/rhci-5.8-1.iso /media # 挂载本地回环设备
wget ftp://192.168.1.8/pub/isos/rhci-5.8-1.iso
fstab配置文件
文件系统的配置文件/etc/fstab
os在初始化时，会自动挂载此文件中定义的每个文件系统
fstab文件中每列第具体含义：
要挂载的设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率 文件系统检测次序
转储频率（多长时间对此文件系统进行一次完全备份 0不备份 1每天备份 2每隔一天备份）
文件系统检测次序（只有根可以为1，0表示不检查）
mount -a # 挂载fstab中所指定的所有文件系统
mount -n # 挂载时不更新/etc/mtab文件；
当取消某个设备的挂载的时候，如果有人登录到这个文件系统，会导致卸载的时候报错：device is busy. 这时候可以使用fuser查看是什么用户正在使用该文件系统：
如果没有fuser命令，可以使用 yum install psmisc -y 进行安装
fuser : 验证
-v # 显示是哪个用户正在访问
fuser -v /var/test
-k # 杀掉访问当前文件的进程
fuser -k /var # 用户会被踢出系统
-m # 如果这个文件是个挂载点需要杀掉的话，需要加-m选项，
fuser -km MOUNT_POINT:终止正在访问此挂载点的所有进程
fuser -km /mnt/test
unmount /mnt/test # 现在就可以正常卸载了
cat /proc/filesystem:查看当前内核所支持文件系统类型
练习：
1.创建一个5G分区，文件系统为ext3,卷标为MYDATA，块大小为1024，预留管理空间为磁盘分区的3%，要求开机后可以自动挂载至/data目录，并且自动挂载的设备要使用卷标进行引用；
2.创建一个本地回环文件/var/swaptemp/swapfile来用于swap，要求大小为512MB，卷标为SWAP-FILE，且开机自动启用此交换设备；
mkdir /var/swaptemp
dd if =/dev/zero of=/var/swaptemp/swapfile bs=1M count=512
mkswap LABLE=SWAP-FILE /var/swaptemp/swapfile
/etc/fstab
/var/swaptemp/swapfile swap swap defaults 0 0
3. 上述第一问，如何让其自动挂载的同时启用ACL功能；
/etc/fstab
LABLE='MYDATA' /data ext3 defaults,acl 0 0
