Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理

這篇文章主要講解了“Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理”吧！

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一、Linux磁盤 

   iops :  io per second
   磁盤接口類型：
       IDE  ： 并口，在高頻下容易出錯，133MB/s;
       SATA ： 串口，可高頻，6gbps（1gbps=128MB/s）
       SCIS ： 并口，ultrascsi320 ，320MB/s
       SAS  ： 串口，6gbps
       USB  ： 串口，480MB/s
    硬盤類型：
        機(jī)械硬盤
            track ：磁道
            sector：扇區(qū)
            cylinder： 柱面，分區(qū)基于柱面；
            平均尋道時間： 5400rpm，7200rpm，10000rpm，15000rpm
                (鈾分離的設(shè)備的轉(zhuǎn)速達(dá)到30000rpm，機(jī)械硬盤這個轉(zhuǎn)速已經(jīng)很厲害了)
                高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生大量的熱能，任何微小的塵粒在如此高轉(zhuǎn)速下都會對硬盤造成影響)
    linux的設(shè)備類型：
        塊（block） ： 隨機(jī)訪問；  
        字符（character）：線性訪問；
    設(shè)備文件： FHS
         /dev
           設(shè)備文件： 關(guān)聯(lián)至設(shè)備的驅(qū)動程序，設(shè)備的訪問入口；
           設(shè)備號：
               major：主設(shè)備號，區(qū)分設(shè)備類型，用于標(biāo)明設(shè)備所需要的驅(qū)動程序；
               minior：次設(shè)備號，區(qū)分同種類型下的不同的設(shè)備，是特定設(shè)備的訪問入口；
    設(shè)備文件名
            磁盤：
               IDE：/dev/hd[a-z]
               SCSI,SATA,SAS,USB: /dev/sd[a-z]
            注意： Centos6和7統(tǒng)統(tǒng)將磁盤設(shè)備文件標(biāo)識/dev/sd【[a-z]#
               如 /dev/sda
                  /dev/sda1,/dev/sda2;... 
    引用設(shè)備的方式： 設(shè)備文件名，卷標(biāo)，UUID

    磁盤分區(qū)：

    MBR及其使用：
       MBR： Master Boot Record 
       特點(diǎn)：
            占據(jù)磁盤0號sector，512bytes，分為三部分：
            446bytes：bootloader程序，引導(dǎo)啟動操作系統(tǒng)；
            64bytes ： 分區(qū)表，每16個bytes標(biāo)識一個分區(qū)，一共只有4個分區(qū)；
                4個主分區(qū)或者3主+1個擴(kuò)展分區(qū)(多個邏輯分區(qū))；
            2bytes  ： MBR區(qū)域的有效性標(biāo)識，55AA為有效；

   GPT及其使用。

      GPT:Globally Unique IdentifierPartition Table Format  全局唯一標(biāo)識符分區(qū)表。
      特點(diǎn)：
          驅(qū)動器上的每個分區(qū)都有一個全局唯一的標(biāo)識符；
          支持幾乎無限個分區(qū)數(shù)量，除非操作系統(tǒng)作出了限制；
          MBR占用的第一個sector現(xiàn)在是LBA0，GPT使用了34個LBA區(qū)塊來紀(jì)錄分區(qū)信息（第一個sector依然兼容的MBR）；
          GPT 除了前面34個LBA 之外，整個磁盤的最后33個LBA也拿來作為另一個備份。
             LBA0 （MBR 相容區(qū)塊）與MBR模式相近，前446B還是boot loader，后64B換成一個特殊標(biāo)記，用于表面此磁盤是GPT格式。
             LBA1 （GPT 表頭紀(jì)錄）紀(jì)錄分區(qū)表本身的位置與大小，備份 GPT 分區(qū) 放置的位置，以及校驗(yàn)碼
             LBA2-33 （實(shí)際紀(jì)錄分區(qū)信息處）從LBA2區(qū)塊開始，每個LBA都可以紀(jì)錄4個分區(qū)紀(jì)錄，所以在默認(rèn)的情況下，總共可以有4^32 = 128個分區(qū)紀(jì)錄
        傳統(tǒng)BIOS---->MBR格式。
        UEFI    ---->MBR格式+GPT格式  (Unified Extensible Firmware Interface：統(tǒng)一的可擴(kuò)展固件接口)

  linux下GPT分區(qū)：

      這里使用parted命令，fdisk也有g(shù)pt分區(qū)操作。
        （1）[root@localhost tmp]#parted；
        （2）help；
        （3）select device；
        （4）mklabel gpt；
        （5）mkpart；  
                   ---輸入分區(qū)名字；
                   ---文件系統(tǒng)；
                   ---起始點(diǎn)，不要用0開頭；
                   ---終結(jié)點(diǎn)；
                   ---起始點(diǎn)，可以用#G；
            此時已經(jīng)分區(qū)成功
        （6）print 查看
        （7）quit
[root@localhost tmp]# parted
GNU Parted 3.1
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) select /dev/sdd
Using /dev/sdd
(parted) mklabel gpt
Warning: The existing disk label on /dev/sdd will be destroyed and all data on
this disk will be lost. Do you want to continue?
Yes/No? yes                                                               
(parted) mkpart                                                           
Partition name?  []? mygpd_data                                           
File system type?  [ext2]? ext4                                           
Start? 1                                                                  
End? 2G                       
(parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdd: 2147MB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name        Flags
 1      1049kB  2146MB  2145MB               mygpd_data

 二、fdisk命令

 1.查看 fdisk -k device
   2.管理 fdisk device
     fdisk 提供了一個交互式接口來管理分區(qū)，具有多個子命令；所有操作均在內(nèi)存中完成；
     沒有直接同步到磁盤，直到使用w命令保存到磁盤上；
     注意： 在已經(jīng)分區(qū)并且已掛載其中某個分區(qū)的磁盤設(shè)備上創(chuàng)建新的分區(qū)，內(nèi)核可能在其創(chuàng)建完成后無法識別；
        查看： cat /proc/partitions
        通知內(nèi)核，強(qiáng)制讀取磁盤分區(qū)：
           centos5： partprobe device；
           centos6.7： 
                 partx -a device
                 kpartx -a device
   分區(qū)創(chuàng)建工具：parted ； sfdisk

三、文件系統(tǒng)創(chuàng)建

      格式化： 
        低級格式化,分區(qū)之前，劃分磁道；
        高級格式化,分區(qū)之后對分區(qū)創(chuàng)建文件系統(tǒng)，
            superblock,i節(jié)點(diǎn)inode table,數(shù)據(jù)塊data block，目錄塊directory block，
            間接塊indirection blockblock ，位圖索引inode bitmap，block bitmap；
      元數(shù)據(jù)區(qū)+實(shí)際數(shù)據(jù)區(qū)
      元數(shù)據(jù)區(qū)：inode table
            文件元數(shù)據(jù)：文件大小，權(quán)限、宿主宿組、時間戳、數(shù)據(jù)塊指針等，不記錄文件名；
            元數(shù)據(jù)區(qū)對每一個文件的信息記錄格式是統(tǒng)一的，給出一個模板然后根據(jù)文件的實(shí)際情況填寫而已；
        數(shù)據(jù)塊指針的記錄內(nèi)容是有限的，決定了文件的大小上限。根據(jù)數(shù)據(jù)塊指針到數(shù)據(jù)區(qū)取得文件的實(shí)際數(shù)據(jù)。 
        符合鏈接文件：存儲數(shù)據(jù)指針的空間中存儲了文件的真實(shí)訪問路徑。
        設(shè)備文件：   存儲數(shù)據(jù)指針的空間中存儲了設(shè)備號。
        這兩種文件都不占據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)。

    VFS： Virtual File System 解決不同文件系統(tǒng)之間的互認(rèn)問題。

Linux文件系統(tǒng)： ext2，ext3，ext4，xfs，btrfs
       光盤： ISO9660
       網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)： nfs，clfs
       集群文件系統(tǒng)： gfs2，ocfs2
       內(nèi)核級分布式文件系統(tǒng)： ceph
       
       windows文件系統(tǒng)：vfat，ntfs
              windows無法識別linux的文件系統(tǒng)，因此，存儲設(shè)備在需要兩種系統(tǒng)之間交叉使用時，
          應(yīng)使用兩者同時支持的文件系統(tǒng)：vfat
              # mkfs.vfat device
          注意： U盤格式為ntfs的話，可以用一個NTFS-3G的插件，安裝后linux可以支持NTFS文件，linux將其識別為ntfs-3g文件系統(tǒng)
               ntfs-3g-ntfsprogs-2011.3.32.tgz
          解壓后執(zhí)行./config   make  makeinstall  編譯安裝
          若U盤被識別為sda3設(shè)備，則執(zhí)行如下指令
          #mount -t ntfs-3g /dev/sda /mnt/win
          
       偽文件系統(tǒng)：proc，sysfs，tmpfs，hugepagefs
           用戶空間的分布式文件系統(tǒng)： mogilefs，moonsefs，glusterfs
           交互文件系統(tǒng)：swap；
           linux上交互分區(qū)必須使用獨(dú)立的文件系統(tǒng)，該system ID必須為82,通過fdisk上的t進(jìn)行設(shè)置；
           創(chuàng)建swap文件系統(tǒng)：  mkswap  device
            啟用       :   swapon devcie
                              -a : 啟用在/etc/fstab文件中所有的swap設(shè)備。
            禁用       :   swapoff devcie
        創(chuàng)建一個大小為1G的swap分區(qū)，并啟用。
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sde
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): 1
First sector (2048-4194303, default 2048): 
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-4194303, default 4194303): +1G     
Partition 1 of type Linux and of size 1 GiB is set
Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): 82
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux swap / Solaris'
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sde1
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=adcb05b1-3368-4e97-80c8-7ed13e959c63
[root@localhost etc]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3778         380         166           6        3231        3140
Swap:          2047           6        2041
[root@localhost etc]# swapon /dev/sde1
[root@localhost etc]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3778         381         165           6        3231        3139
Swap:          3071           6        3065

四、文件系統(tǒng)使用

 1.創(chuàng)建文件系統(tǒng)工具: mkfs
      mkfs.ext2;  mkfs.ext3; mkfs.ext4; mkfs.xfs;
   查看文件系統(tǒng)類型:  blkid device;
   mke2fs命令
     mke2fs [OPTIONS] device
       -t {ext2|ext3|ext4}
       -b {1024|2048|4096}
       -L  LABEL卷標(biāo)
       -j  創(chuàng)建日志功能文件系統(tǒng)ext3
       -i # 多少個字節(jié)一個inode
       -N # 創(chuàng)建inode的總數(shù)
       -m # 預(yù)留空間，百分表
       -O [^] 以指定的特性創(chuàng)建目標(biāo)文件系統(tǒng)；
練習(xí)：創(chuàng)建一個1G的分區(qū)，并格式化為ext4文件系統(tǒng)。要求：
（1）block大小為2048，預(yù)留空間20%，卷標(biāo)為MYDATA，
[root@localhost tmp]# fdisk /dev/sde  
        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): 1
First sector (2048-4194303, default 2048): 
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-4194303, default 4194303): +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.
root@localhost tmp]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -L MYDATA -m 20 /dev/sde1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=MYDATA
OS type: Linux
Block size=2048 (log=1)
Fragment size=2048 (log=1)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
65536 inodes, 524288 blocks
104857 blocks (20.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=268959744
32 block groups
16384 blocks per group, 16384 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
        16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368
Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

  2.文件系統(tǒng)掛載與卸載  

掛載與卸載： mount umount
    根文件系統(tǒng)外的其它文件系統(tǒng)，要想能夠被訪問到，都必須通過‘關(guān)聯(lián)’至根文件系統(tǒng)上的某個目錄來實(shí)現(xiàn)，
  此‘關(guān)聯(lián)’操作即‘掛載’，此目錄即為掛載點(diǎn)。
    掛載點(diǎn)： mount point 用于作為另一個文件系統(tǒng)的訪問入口
       (1): 事先存在；
       (2): 應(yīng)用使用未被或或不會被其它目錄進(jìn)程使用的目錄；
       (3): 掛載點(diǎn)下原有的文件建會被隱藏；
        思考一個問題：將一個裝有l(wèi)inux系統(tǒng)的磁盤(根文件系統(tǒng)A)接到另一臺linux系統(tǒng)(B)的設(shè)備上，然后掛載在B系統(tǒng)一個目錄下，
            B上的某用戶(root或者普通用戶)對A文件的讀寫執(zhí)行權(quán)限？
          mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
             -r：  只讀
             -w：  讀寫(默認(rèn)選項)
             -n：  禁止同步(默認(rèn)情況下，設(shè)備掛載與卸載都同步到/etc/mtab中)
             -t --vfstype：  指定文件類型
             -L --LABEL： 以label方式指明設(shè)備
             -U --UUID ： 以uuid方式指明設(shè)備
             -o ： 自動掛載所有支持自動掛載的設(shè)備
                sync/async： 同步/異步
                atime/noatime： 是否更新其訪問的時間戳
                diratime/nodiratime： 只針對目錄時間戳
                remount： 重掛
                acl： 支持使用acl功能
                  #mount -o acl device dir
                  #mount -o alc device
                ro：只讀
                rw：讀寫
                exec/noexec  是否允許運(yùn)行此設(shè)備上的文件  
      使用技巧：mount --bind 源目錄 目標(biāo)目錄，  可以實(shí)現(xiàn)將目錄綁定至另一個目錄上，作為其臨時訪問入口。
      查看當(dāng)前系統(tǒng)所有已掛載設(shè)備：
      # mount
      # cat /etc/mtab
      # cat /proc/mounts
        umount [-dflnrv] {dir|device}...
             正在被進(jìn)程訪問的掛載點(diǎn)無法被卸載
      查看被何進(jìn)程使用：
      #lsof mount_point
      #fuser -v mount_point
 
[root@localhost /]# fuser -v /dev/sde1
USER        PID ACCESS COMMAND
/dev/sde1:    root     kernel swap  /dev/sde1

3.除根文件以為的其它文件開機(jī)自動掛載

  /etc/fstab

UUID=795d1641-c4f8-4f72-911b-6eedfe2ac733 /          xfs     defaults        0 0
UUID=ecde1354-5470-4692-bc2b-9cc94bd3b11c /boot        xfs     defaults        0 0
UUID=ad488060-c1c6-4871-a8e2-228de0b90457 swap         swap    defaults        0 0
        (1)要掛載的設(shè)備：設(shè)備文件，LABEL，UUID，偽文件系統(tǒng)
        (2)掛載點(diǎn),swap類型的掛載點(diǎn)為swap
        (3)文件系統(tǒng)類型
        (4)掛載選項
        (5)轉(zhuǎn)儲頻率，0從不，1每天，2每隔一天
        (6)自檢次序
接上面的練習(xí)：
   （2) 掛載至/mydata目錄，要求掛載時禁止程序自動運(yùn)行，且不更新文件的訪問時間戳。
   （3）可開機(jī)自動掛載。
[root@localhost mydata]# mount -o noatime noexec -L MYDATA /mydata   ---錯誤，o后面的參數(shù)以，分隔
[root@localhost mydata]# mount -o noatime,noexec -L MYDATA /mydata
[root@localhost /]# vim /etc/fstab 
UUID=795d1641-c4f8-4f72-911b-6eedfe2ac733 /      xfs     defaults        0 0
UUID=ecde1354-5470-4692-bc2b-9cc94bd3b11c /boot    xfs     defaults        0 0
UUID=ad488060-c1c6-4871-a8e2-228de0b90457 swap    swap     defaults        0 0
LABEL=MYDATA                /mydata   ext4     defaults        0 0

感謝各位的閱讀，以上就是“Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

新聞標(biāo)題：Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理
瀏覽路徑：http://muchs.cn/article30/ihssso.html

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