linux磁盘管理与文件 系统

一、作业（练习）内容：

1、复习本次课程所讲的内容；

2、总结整理磁盘管理及文件系统管理中设计的各种命令的使用，并附注一定的示例；

Linux磁盘管理

    机械式

    磁盘接口类型：

        识别硬盘设备：/dev/sd

            标记不同的硬盘设备：/dev/sd[a-z]

            标记同一设备上的不同分区：/dev/sd[a-z][1-]

                1-4:主或扩展分区标识

                5+：逻辑分区标识

        设备文件：特殊文件

            设备号：

                major,

minor

                    major:设备类型

                    minor: 同一类型下的不同设备

            “块”：block，随机设备

            “字符”：character，线性设备

            GPT

    分区：分隔存储空间为多个小的空间，每个空间可独立使用文件系统；

fdisk工具的使用：

        最多支持在一块硬盘上的15个分区；

        分区管理子命令：

            p:显示

            n:创建

            d:删除

            t:修改分区ID

            l:列出所有支持ID类型

            w:保存退出

            q:放弃修改并退出

            m:获取帮助

        创建完成之后，查看内核是否已经识别新的分区：

            #

cat /proc/partitions

            有三个命令可以让内核重读磁盘分区表：

                CentOS

5: partprobe [DEVICE]

6,7:

                    partx

                    kpartx

                partx命令：

DEVICE

-a DEVICE

-a -n M:N DEVICE

                        M

                        M:

                        :N

                kpartx命令：

-af DEVICE

文件系统：

        VFS：Virtual File System

    绝对路径：/

        根文件系统：rootfs

        文件系统挂载：

        LSB:

FHS（文件系统层级结构标准）

    FHS：

        /boot:引导文件存放目录，例如kernel(vmlinuz)、bootloader(grub, grub2)；

        /bin:

binary，供用户使用的基本的命令；OS启动即会用到程序；

        /sbin：管理类的基本命令；

        /lib:基本共享库；内核模块；

        /lib64:x86_64系统的共享库；

        /etc：配置文件目录；

        /home/USERNAME:普通用主目录的默认位置；

        /root:管理员的主目录；

        /media：便携式移动设备；

        /mnt：临时文件系统挂载点；

        /opt:可选目录，第三方应用程序的默认安装位置；

        /dev：devices，设备文件

            b：block devices，random access

            c:

character deivces，linear access

        /proc：

            伪文件系统；用于输出内核与进程的相关信息；

        /sys：

            伪文件系统；

        /srv：services，系统上运行服务用到中间数据；

        /tmp：临时文件目录；

        /usr：Universal Shared,

Read-only data;

            bin：保证系统提供基本功能；

            sbin

            lib

            lib64

            include:

C程序的头文件；header

files

            share：结构化的独立数据

                doc,

man

            local：现在常用的第三方程序的安装位置；

                bin

                sbin

                lib

                lib64

                etc

                share

        /var：variable data files

            cache：应用程序缓存数据

            lib：应用程序的状态信息数据

            local：专用于为/usr/local下的应用程序存储可变数据；

            lock：锁文件

            log：日志文件

            opt：专用于/opt

            spool：应用程序的数据池；

            run：运行中的进程的相关数据；通常用守护进程 的pid文件；

            /selinux

Linux：ext2, ext3, ext4, reiserfs, xfs, btrfs, swap

        光盘：iso9660

        Windows:

fat32(vfat), ntfs

        Unix:

ffs, ufs, jfs, jfs2

        网络文件系统：nfs, cifs

        集群文件系统：ocfs2, gfs2

        分布式文件系统：ceph,

            moosefs,

mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs

        (1)日志型文件系统

            非日志型文件系统：ext2

            日志型文件系统：ext3

        (2)

swap：交换分区

创建文件系统：

        在分区上执行格式化(高级格式化)

            要使用某种文件系统，满足两个条件：

                内核中：支持此种文件系统

                用户空间：有文件系统管理工具

        创建工具：mkfs (make

filesystem)

            mkfs

-t type DEVICE

                mkfs.type

            ext系列文件系统的专用管理工具：

                mke2fs

-t {ext2|ext3|ext4} DEVICE

                    -b

BLOCK: 1024, 2048, 4096

                    -L

'LABEL': 设定卷标

            blkid命令：

                blkid

                    LABEL,

UUID, TYPE

Linux文件系统管理:

    mkfs,

mkfs -t type = mkfs.type

    ext：mke2fs

    创建文件系统：

        mke2fs

[OPTION]... DEVICE

            -t

{ext2|ext3|ext4}

            -b

{1024|2048|4096}

            -L

'LABEL'

            -j:

mke2fs -t ext3

            -i

#：

            -N

            -m

#: 预留磁盘空间占据多大百分比的空间为后期管理使用；

            -O

FEATURE[,...]

                -O

^FEATURE：关闭此特性

                has_journal

    文件系统属性查看及调整工具：

        e2label

            e2lable

DEVICE [LABEL]

        tune2fs

            显示ext系列文件系统的属性，或调整其属性；

            -l：显示超级块中的信息；显示整个文件的属性及布局等相关信息；

'LABEL'：修改卷标；

#: 调整预留给管理员的管理空间百分比；

ext2 --> ext3

            -O:文件系统属性的启动或关闭

            -o:文件系统默认挂载选项的启用或关闭

        dumpe2fs：

            -h:仅显示超级块信息；

    文件系统检测：

        fsck:

Filesystem check

            fsck

-t type

            fsck.type

                -a:自动修复错误

                -r:交互式修复错误

                -f:强制检测

        e2fsck：ext系列文件系统专用的检测修复工具；

            -y:自动回答为“yes”

            -f：force

文件系统的挂载和使用：

    kernel

--> rootfs(分区)

        rootfs分区：

            bin,

sbin, etc, lib, lib64, dev, tmp, proc, sys

            /sbin/init

    将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件系统访问入口的行为，称之为挂载；

    解除此关联关系的过程：卸载；

    挂载点：mount point, 设备挂载至目录；

        注意：挂载点在挂载在之后，其内部原有的文件会被暂时隐藏；建立使用空目录做为挂载点；

    挂载方法：

        mount：通过读取/etc/mtab文件来显示当前系统所有已经挂载的设备；

        mount

-a：挂载/etc/fstab文件中的所有支持自动挂载的文件系统；

[options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT

            [options]：命令选项

            [-o

options]：挂载选项

            DEVICE:要挂载的设备

                (1)设备文件：/dev/sda5

                (2)卷标：-L

                (3)

UUID：-U

'UUID'

                (4)伪文件系统名称

            MOUNT_POINT:挂载点

            常用选项：

                -t

type：文件系统类型

                -r:以“只读”方式挂载此文件系统

                -w:以“读写”方式挂载此文件系统

                -n：每个文件系统在挂载时都会自动更新/etc/mtab文件，-n用于禁止此功能；

                    此时，如果想查看挂载的所有文件系统：cat

/proc/mounts

                -a:自动挂载所有支持自动挂载的设备；

                -B：绑定目录至另一个目录上；

            -o挂载选项：

                async：异步模式

                sync:同步模式

                atime/noatime：是否更新访问时间戳；

                diratime/nodiratime：是否更新目录的访问时间戳；

                auto/noauto:是否允许此设备被自动挂载；

                exec/noexec：是否允许执行此文件系统上应用程序；

                dev/nodev：是否支持在此设备上使用设备文件；

                suid/nosuid：

                remount：重新挂载

                ro

                rw

                user/nouser:是否允许普通挂载此设备；

                acl：是否支持此设备上使用facl；

                defaults：rw, suid, dev, exec,

auto, nouser, and async

        umount：卸载命令

umount DEVICE

umount MOUNT_POINT

            查看正在访问指定挂载点的进程：

                #

fuser -v MOUNT_POINT

            终止所有正在访问指定的挂载点的进程：

fuser -km MOUNT_POINT

    交换分区：

        free命令：

            查看memory和swap的使用状态

                -m:以MB为单位

                -g:以GB为单位

        mkswap：创建交换分区

            mkswap

[option] DEVICE

                -L

'LABEL' 

        swapon：启用交换分区

            swapon

[option] [DEVICE]

                -a:激活所有交换分区

                -p

PRIORITY: 设定其优先级；

        swapoff：禁用交换分区

            swapoff

    文件系统等空间占用信息的查看工个：

        df:

disk free

            -h:

human-readable

            -i:

inode数量

            -P:以Posix兼容的格式输出

        du:

disk usage

            -s:

summary

    文件系统相关挂载配置文件：/etc/fstab

        每行定义一个文件系统；

        要挂载的设备或伪文件系统    挂载点      文件系统类型    挂载选项    转储频率    自检次序

            要挂载的设备：

                设备文件、LABEL=、UUID=、伪文件系统名称

            挂载选项：

                defaults

            转储频率：

                0： 不转储

                1： 每天转储

                2： 每隔一天转储

            自检次序：

                0：不自检

                1：首先自检，通常只有/才为1

                2：

                ...

文件系统上的链接文件：

        硬链接：

            两个路径指向同一个inode

            不能对目录进行；

            不能跨分区进行

            指向同一个inode的多个不同路径; 创建文件的硬链接会增加inode的引用计数；删除硬链接仅是删除其一个访问路径，只到最后一个路径被删除；

        符号链接：

            链接文件的数据指向另一个文件路径；

            可以对目录进行；

            可以跨分区；

            指向的是另一个文件路径；而非inode；

                对文件创建符号链接不会增加其引用计数；删除原文件，符号链接文件也将无法；

        ln

[-s] SRC DEST

            -s：symbolic link

            -v：verbose

3、创建一个10G的文件系统，类型为ext4，要求开机可自动挂载至/mydata目录

[root@localhost ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 128.8 GB, 128849018880
bytes
255 heads, 63 sectors/track, 15665
cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 =
8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512
bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes /
512 bytes
Disk identifier: 0x0005f700 
Device Boot      Start         End      Blocks  
Id  System
/dev/sda1   *          
1          26      204800  
83  Linux
Partition 1 does not end on cylinder
boundary.
/dev/sda2              26        7675   
61440000   83  Linux
/dev/sda3            7675        7936    
2097152   82  Linux swap / Solaris
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480
bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610
cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 =
8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512
bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes /
512 bytes
Disk identifier: 0x00000000      

这里发现有一个硬盘

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Device contains neither a valid DOS
partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk
identifier 0x88371439.
Changes will remain in memory only,
until you decide to write them.
After that, of course, the previous
content won't be recoverable.
Warning: invalid flag 0x0000 of
partition table 4 will be corrected by w(rite)
WARNING: DOS-compatible mode is
deprecated. It's strongly recommended to        
switch off the mode (command 'c') and change display units to        
sectors (command 'u').
Command (m for help): m
Command action 
a   toggle a bootable flag 
b   edit bsd disklabel 
c   toggle the dos compatibility
flag 
d   delete a partition  
l   list known partition types  
m   print this menu  
n   add a new partition  
o   create a new empty DOS
partition table  
p   print the partition table 
q   quit without saving changes  
s   create a new empty Sun
disklabel 
t   change a partition's system id 
u   change display/entry units 
v   verify the partition table 
w   write table to disk and exit  
x   extra functionality (experts
only)
Command (m for help): n
Command action  
e   extended 
p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-2610, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G}
(1-2610, default 2610): +10G
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition
table.
Syncing disks.
[root@localhost ~]# cat /proc/partitions
major minor  #blocks 
name 
8        0  125829120 sda  
8        1     204800 sda1  
8        2   61440000 sda2  
8        3    2097152 sda3
8       16   20971520 sdb  
8       17   10490413 sdb1
[root@localhost ~]#      

接下来格式化，并且指定类型为ext4

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4
/dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655776 inodes, 2622603 blocks
131130 blocks (5.00%) reserved for the
super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2688548864
81 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments
per group
8096 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
    32768,
98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
Writing inode tables: done                           
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem
accounting information: done
This filesystem will be automatically
checked every 35 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.      

然后在根目录下创建mydata目录，并使用mount命令挂载分区

[root@localhost ~]# mkdir /mydata    -----创建目录
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# mount -o auto /dev/sdb1
/mydata  -o auto表示此分区允许自动挂载
[root@localhost ~]# df -Th
Filesystem     Type  
Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2      ext4   
58G  3.4G   52G  
7% /
tmpfs          tmpfs 
491M     0  491M  
0% /dev/shm
/dev/sda1      ext4  
190M   36M  145M 
20% /boot
/dev/sdb1      ext4  
9.8G   23M  9.3G  
1% /mydata
[root@localhost ~]#      

[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1   ---使用blkid命令查看该分去的UUD，并把该值复制下来
/dev/sdb1: UUID="c48ea605-b1d7-4585-aeb8-e6918ea4e77a" TYPE="ext4"
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab      

# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Aug 19
18:07:26 2015
#
# 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=628caa97-3e69-481c-95ed-13acc4721bec
/                       ext4    defaults        1 1
UUID=f7eb501a-f2d6-4b95-bf68-b4a616f3d992
/boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=511653fb-e927-4f78-bac9-c2d349484467
swap                    swap    defaults        0 0
UUID="c48ea605-b1d7-4585-aeb8-e6918ea4e77a"
/mydata               ext4    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0      

[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# df -Th
Filesystem     Type  
Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2      ext4   
58G  3.4G   52G  
7% /
tmpfs          tmpfs 
491M     0  491M  
0% /dev/shm
/dev/sda1      ext4  
190M   36M  145M 
20% /boot
/dev/sdb1      ext4  
9.8G   23M  9.3G  
1% /mydata
[root@localhost ~]#