文章目錄

Linux運維——檔案系統管理
- 一、硬碟結構
- - 1、硬碟的邏輯結構
  - 2、硬碟接口
- 二、檔案系統
- - 1、Linux檔案系統的特性
  - 2、Linux常見檔案系統
- 三、常用的硬碟管理指令
- - 1、df指令
  - 2、du指令
  - 3、fsck檔案系統修複指令
  - 4、顯示磁盤狀态dump2fs
  - 5、檢視檔案的詳細時間
  - 6、判斷檔案類型
- 四、fdisk指令手工分區
- - 1、檢視系統所有硬碟及分區
  - 2、開始磁盤分區
  - 3、格式化建立檔案系統
  - 4、挂載分區
  - 5、自動挂載
- 五、parted指令分區
- - 1、parted互動模式
  - 2、切換分區表
  - 3、建立分區
  - 4、格式化挂載分區
- 六、配置設定swap分區
- - 1、分區，修改為swap分區ID
  - 2、格式化分區
  - 3、使用swap分區

Linux運維——檔案系統管理

一、硬碟結構

1、硬碟的邏輯結構

Linux運維——檔案系統管理Linux運維——檔案系統管理

每個扇區的大小是固定的，為

512Byte

。扇區也是磁盤的最小存儲機關

硬碟的大小是使用“磁頭數*柱面*扇區數*每個扇區的大小”計算的，其中磁頭數（Heads）表示硬碟總共有幾個磁頭，也可以了解成為硬碟有幾個盤面，然後乘以二；柱面數（Cylinders）表示硬碟每一面盤片有幾條磁道；扇區數（Sectors）表示每條磁道上有幾個扇區；每個扇區的大小一般是

512Byte

2、硬碟接口

IDE 硬碟接口（Integrated Drive Electronics，并口，即電子內建驅動器）也稱作“ ATA 硬碟”或“ PATA 硬碟”，是早期機械硬碟的主要接口， ATA133 硬碟的理論速度可以達到 133MB/s （此速度為理論平均值）， IDE 硬碟接口
SATA 接口（ Serial ATA ，序列槽）是速度更高的硬碟标準，具備了更高的傳輸速度，并具備了更強的糾錯能力。目前已經是 SATA 三代，理論傳輸速度達到了 600MB/s （此速度為理論平均值）
SCSI接口（Small Computer System Interface，小型計算機系統接口）廣泛應用在伺服器中，具有應用範圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低及支援熱插拔等優點，理論傳輸速度達到了 320MB/s

二、檔案系統

1、Linux檔案系統的特性

super block（超級塊）：記錄整個檔案的資訊，包括block與inode的總量，已經使用的inode和block的數量，未使用的inode和block的數量，block與inode的大小，檔案系統的挂載時間，最近一次寫入的時間，最近一次的磁盤檢驗時間等。
data block（資料塊，也稱作block）：用來實際儲存資料，block的大小（1KB、2KB或4KB）和數量在格式化後就已經決定，不能改變，除非重新格式化。每個block隻能儲存一個檔案的資料，要是檔案資料大于一個block塊，則占用多個block塊。Windows中磁盤碎片整理工具的原理就是把一個檔案占用的多個block塊盡量整理到一起，這樣可以加快讀寫速度。
inode（i節點）：用來記錄檔案的權限（r、w、x），檔案的所有者和所屬組，檔案的大小，檔案的狀态改變時間（ctime），檔案的最近一次讀取時間（atime），檔案的最近一次修改時間（mtime），檔案的資料真正儲存的block編号每個檔案需要占用一個inode。

2、Linux常見檔案系統

ext ：linux中最早的檔案系統，由于在性能和相容性上具有很多缺陷，現在已經很少使用
ext2 ：是ext檔案系統的更新版本，Red Hat Linux 7.2版本以前的系統預設都是ext2檔案系統。于1993年釋出，支援最大16TB的分區和最大2TB的檔案
ext3 ：是ext2檔案系統的更新版本，最大的差別就是帶日志功能，以便在系統突然停止時提高檔案系統的可靠性。支援最大16TB的分區和最大2TB的檔案
ext4 ：是ext3檔案系統的更新版。ext4在性能、伸縮性和可靠性方面進行了大量改進。ext4新增的向下相容ext3、最大1EB檔案系統和16TB檔案、無限數量子目錄、Extents連續資料塊概念、多塊配置設定、延遲配置設定、持久預配置設定、快速FSCK、日志校驗、無日志模式、線上碎片整理、inode增強、預設啟用barrier等。
xfs ：XFS最早針對IRIX作業系統開發，是一個高性能的日志型檔案系統，能夠在斷電以及作業系統奔潰的情況下保證檔案系統資料的一緻性。它是一個64位的檔案系統，背景進行開源并且移植到了linux系統中，目前 CentOS7.x 将XFS+LVM作為預設的檔案系統。

三、常用的硬碟管理指令

1、df指令

df -ahT
-a	顯示特殊檔案系統，這些檔案系統幾乎都是儲存在記憶體中。
-h	機關不再隻用KB，而是換算成習慣機關
-T	多出了檔案系統類型一列

2、du指令

du [選項] [目錄或檔案名]
-a	顯示每個子檔案的磁盤占用量。預設隻統計子目錄的磁盤占用量
-h	使用習慣機關顯示磁盤占用量，如KB，MB或GB
-s	統計總占用量，而不列出子目錄和子檔案的占用量

du 與 df 的差別： du 是用于統計檔案大小的，統計的檔案大小是準确的；df是用于統計空間大小的，統計的剩餘空間是準确的。
lsof|grep deleted ：檢視被删除的檔案，然後手動kill也是可以的

3、fsck檔案系統修複指令

fsck -y /dev/sdb1
# 自動修複

4、顯示磁盤狀态dump2fs

[[email protected] ~]# dumpe2fs -h /dev/vda1
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem volume name:   <none>
Last mounted on:          /
Filesystem UUID:          b98386f1-e6a8-44e3-9ce1-a50e59d9a170
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags:         signed_directory_hash 
Default mount options:    user_xattr acl
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              1310720
Block count:              5242624
Reserved block count:     262131
Free blocks:              4033665
Free inodes:              1182776
First block:              0
Block size:               4096
Fragment size:            4096
Reserved GDT blocks:      1022
Blocks per group:         32768
Fragments per group:      32768
Inodes per group:         8192
Inode blocks per group:   512
Flex block group size:    16
Filesystem created:       Thu Nov 29 11:34:09 2018
Last mount time:          Wed Feb 12 16:54:34 2020
Last write time:          Thu Feb 13 00:54:31 2020
Mount count:              22
Maximum mount count:      -1
Last checked:             Thu Nov 29 11:34:09 2018
Check interval:           0 (<none>)
Lifetime writes:          78 GB
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:	          256
Required extra isize:     28
Desired extra isize:      28
Journal inode:            8
First orphan inode:       1192671
Default directory hash:   half_md4
Directory Hash Seed:      64c050c5-05fb-4ed0-9f92-f5abefc12cc4
Journal backup:           inode blocks
Journal features:         journal_incompat_revoke
Journal size:             128M
Journal length:           32768
Journal sequence:         0x001e0fae
Journal start:            1

5、檢視檔案的詳細時間

stat 檔案名

6、判斷檔案類型

file 檔案名	# 判斷檔案類型
type 指令名	# 判斷指令類型

四、fdisk指令手工分區

1、檢視系統所有硬碟及分區

fdisk -l

2、開始磁盤分區

fdisk /dev/sdb	進行磁盤分區（分區還沒有分區号）

指令幫助

指令	描述
a	設定可引導标記
b	編輯bsd磁盤标簽
c	設定dos作業系統相容标記
d	删除一個分區
l	顯示已知的檔案系統類型。82為Linux swap分區，83為Linux分區
m	顯示幫助菜單
n	建立分區
o	建立空白dos分區表
p	顯示分區清單
q	不儲存退出
s	建立空白sun磁盤标簽
t	改變一個分區的系統id
u	改變顯示記錄機關
v	驗證分區表
w	儲存退出
x	附加功能

有時會因為系統的分區表正忙，則會報錯需要重新啟動系統之後才能使新的分區表生效

3、格式化建立檔案系統

mkfs -t ext4 /dev/sdb1

mkfs指令非常簡單易用，但是不可以調整分區的預設參數的。

mke3fs [選項] [分區裝置檔案名]
-t	指定格式化的檔案系統
-b	指定block塊的大小
-i	指定“位元組/inode”的比例，也就是多少個位元組配置設定一個inode
-j	建立帶有ext3日志功能的檔案系統
-L	給檔案系統設定卷标名

4、挂載分區

mkdir 檔案夾  # 建立檔案夾
mount [目标分區檔案] [需要挂載到的檔案夾]  # 挂載分區
mount	# 檢視所有已經挂載的分區和CD光牒

5、自動挂載

打開 /etc/fstab
- 第一列：裝置檔案名（建議使用UUID）
- 第二列：挂載點
- 第三列：檔案系統
- 第四列：挂載選項
  - 是否可以被備份：0不備份、1每天備份、2不定期備份
  - 是否檢測磁盤fsck ：0不檢測、1啟動時檢測、2啟動後檢測
檢視分區的uuid

dumpe2fs [分區檔案路徑] | grep UUID
ls -l /dev/disk/by-uuid/

挂載錯誤修複
- 報錯後輸入root使用者密碼進入系統
- 使用 mount -o remount,rw / 指令重新挂載根目錄
- 打開 /etc/fstab 修改錯誤位置
- 重新啟動

五、parted指令分區

Linux系統中有兩種常見的分區表MBR分區表（主引導記錄分區表）和GPT分區表（GUID分區表），其中：

MBR分區表：支援的最大分區為2TB；最多支援4個主分區，或3個主分區1個擴充分區
GPT分區表：支援最大 18EB 的分區（ 1EB=1024PB=1024*1024TB ）

1、parted互動模式

parted [需要分區的磁盤檔案路徑]

互動指令	描述
`help [COMMAND]`	顯示所有的指令幫助
`mklabel, mktable LABEL-TYPE`	建立新的磁盤卷标（分區表）
`mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END`	建立一個分區
`name NUMBER NAME`	給分區命名
`print [devices\|free\|list,all\|NUMBER]`	顯示分區表，活動裝置，空閑空間，所有分區
`quit`	退出
`rescue START END`	修複丢失的分區
`rm NUMBER`	删除分區
`select DEVICE`	選擇需要編輯的裝置
`set NUMBER FLAG STATE`	改變分區标記
`toggle [NUMBER [FLAG]]`	切換分區表的狀态
`unit UNIT`	設定預設的機關
`version`	顯示版本

2、切換分區表

mklabel gpt

3、建立分區

mkpart

4、格式化挂載分區

使用bash中的mkfs指令将分區格式化為ext4檔案系統

mkfs -t ext4 /dev/sdb1

挂載分區

mount /dev/sdb1 /disk1

六、配置設定swap分區

1、分區，修改為swap分區ID

檢視swap分區資訊

free -h

分區

fdisk /dev/sdb  # 建立分區并使用t指令修改分區格式為swap分區

2、格式化分區

mkswap /dev/sdb1

3、使用swap分區

swapon 分區裝置檔案名

swap分區開機自動挂載

/dev/sdb1  swap  swap  defaults  0 0