Linux磁盤管理及軟raid使用方法

一、磁盤的管理介紹

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司10多年成都企業(yè)網站建設服務;為您提供網站建設,網站制作,網頁設計及高端網站定制服務,成都企業(yè)網站建設及推廣,對成都柔性防護網等多個行業(yè)擁有多年的網站制作經驗的網站建設公司。

1. 硬盤的格式：

硬盤分為兩種格式MBR和GPT
MBR：在硬盤的0磁道0扇區(qū)上，該扇區(qū)大小為512個字節(jié)，專門用來存儲MBR引導信息。
	MBR又分三部分：
		446個字節(jié)：存儲boot?loader，引導加載器
		64個字節(jié)：存儲分區(qū)表，有多少個分區(qū)，每個分區(qū)從哪里開始再到哪里結束；其中每16個字節(jié)表示一個分區(qū)，因此，在MBR格式的硬盤上最多只能有四個主分區(qū)
		2個字節(jié)：前面信息的有效標識，結束標志。用四個16進制數(shù)表示為55aa，表示前510個字節(jié)是有效的，也就是說代表著分區(qū)是有效的，如果這兩個值為空那么即使建立了分區(qū)也是不生效的。
	因為只有64個字節(jié)存放分區(qū)信息，所以MBR格式的硬盤上最多可分四個主分區(qū)，也可以劃分三個主分區(qū)+一個擴展分區(qū)，擴展分區(qū)又可以劃分多個邏輯分區(qū)；
	需要注意的是MBR最多支持2T的分區(qū)，超過2T的MBR識別不了，就需要GPT來實現(xiàn)
GPT：兼容MBR，最多可創(chuàng)建128個主分區(qū)，因為主分區(qū)數(shù)量夠多，不在需要擴展分區(qū)，同時GPT也打破了MBR的最多2T分區(qū)的概念

磁盤管理常用的工具
MBR管理工具：fdisk
GPT管理工具：gdisk
高級管理工具：parted

2.fdisk:創(chuàng)建磁盤分區(qū)管理工具，MBR格式文件系統(tǒng)管理工具，對GPT格式的磁盤兼容性不好

fdisk?-l：查看分區(qū)信息
fdisk?/dev/device_name：管理磁盤的分區(qū)
fdisk創(chuàng)建分區(qū)會開啟一個交互式窗口，其中有很多子命令
	m：查看可使用的命令有哪些
	p：顯示當前磁盤的分區(qū)信息
	n：創(chuàng)建新分區(qū)
		p：為主分區(qū)
		e：為擴展分區(qū)
	d：刪除分區(qū)
	w：保存分區(qū)信息并退出
	q：不保存分區(qū)信息退出
	t：修改分區(qū)的系統(tǒng)ID
	l：列出系統(tǒng)上所有的系統(tǒng)ID
	L：列出支持的所有分區(qū)類型或者是分區(qū)類型所代表的16進制的ID

3.gdisk：創(chuàng)建磁盤分區(qū)管理工具，GPT格式文件系統(tǒng)管理工具，和fdisk的操作基本相同

gdisk?-l：查看分區(qū)信息
gdisk?/dev/device_name
gdisk創(chuàng)建分區(qū)會開啟一個交互式窗口，其中很很多命令
	?：顯示支持的命令列表
	p：顯示當前磁盤的分區(qū)信息
	n：創(chuàng)建新分區(qū)
	d：刪除分區(qū)
	w：保存分區(qū)信息并退出
	q：不保存分區(qū)信息退出
	l：列出系統(tǒng)上所有的系統(tǒng)ID也就是所有的分區(qū)類型

4.parted:綜合管理

用法：parted?[選項]...?[設備?[命令?[參數(shù)]...]...]
	parted?/dev/sdb?mklabel?gpt|msdos：指定分區(qū)的類型
	parted?/dev/sdb?print：打印當前分區(qū)信息
	parted?/dev/sdb?mkpart?primary?1?200?（默認M）：進行分區(qū)primary（主分區(qū)）extended（擴展分區(qū)），logical（邏輯分區(qū)）
	parted?/dev/sdb?rm?1：刪除分區(qū)，這個刪除是根據(jù)分區(qū)號進行刪除的
	parted?–l???列出分區(qū)信息

正常我們在系統(tǒng)開機的情況下直接添加的硬盤，系統(tǒng)是不會識別的，使用下面的命令讓系統(tǒng)重讀硬盤信息

echo?'-?-?-'?>?/sys/class/scsi_host/host0/scan:觸發(fā)硬件重新識別硬盤

對于剛創(chuàng)建好的分區(qū)來說，系統(tǒng)并不會識別，需要手動識別也就是我們需要同步分區(qū)表

同步分區(qū)表
	查看內核是否已經識別新的分區(qū)
		cat?/proc/partations
	centos6通知內核重新讀取硬盤分區(qū)表
		新增分區(qū)用
		partx?-a?/dev/DEVICE：增加分區(qū)的選項，也就是對這個設備增加分區(qū)讓增加的分區(qū)生效
		kpartx?-a?/dev/DEVICE?-f:?force（強制）
		刪除分區(qū)用
		partx?-d?--nr?M-N（分區(qū)的序號）?/dev/DEVICE：刪除分區(qū)
	CentOS?5，7:?使用partprobe：同步分區(qū)信息，將硬盤信息與內存中的分區(qū)信息
		partprobe?[/dev/DEVICE]：進行同步不加設備默認就是刷新所有設備的分區(qū)信息，添加設備只刷新指定設備的分區(qū)信息
注意：現(xiàn)在使用的硬盤分區(qū)必須是硬盤中一塊連續(xù)的空間

5.常見的文件系統(tǒng)分類

常用的Linux文件系統(tǒng)：
		ext2(Extended?file?system)?:適用于那些分區(qū)容量不是太大，更新也不頻繁的情況，例如?/boot?分區(qū)
		ext3:是?ext2?的改進版本，其支持日志功能，能夠幫助系統(tǒng)從非正常關機導致的異常中恢復。它通常被用作通用的文件系統(tǒng)
		ext4:是?ext?文件系統(tǒng)的最新版。提供了很多新的特性，包括納秒級時間戳、創(chuàng)建和使用巨型文件(16TB)、最大1EB的文件系統(tǒng)，以及速度的提升（配合gpt使用）
		xfs：SGI，支持最大8EB的文件系統(tǒng)
		btrfs（Oracle）,?reiserfs,?jfs（AIX）,?swap
光盤：iso9660
Windows：FAT32,?exFAT,NTFS
Unix:?FFS（fast）,?UFS（unix）,?JFS2
網絡文件系統(tǒng)：NFS,?CIFS
集群文件系統(tǒng)：GFS2,?OCFS2（oracle）
分布式文件系統(tǒng)：?fastdfs,ceph,?moosefs,?mogilefs,?glusterfs,?Lustre

6.創(chuàng)建文件系統(tǒng)的工具：

mkfs命令
	第一種方式：直接使用以文件系統(tǒng)為后綴的命令mkfs.btrfs、mkfs.ext2、mkfs.ext4、mkfs.minix、mkfs.vfat、mkfs.cramfs、mkfs.ext3、mkfs.fat、mkfs.msdos、mkfs.xfs
	第二種方式：-t：指定文件系統(tǒng)類型
	-L：設定卷標，相當于注釋
對于交換文件系統(tǒng)swap，有特定的工具，但是要將磁盤的系統(tǒng)ID改為8e
mkswap	/dev/device_name
blkid:查看指定設備的屬性信息
	-U：根據(jù)UUID查找到對應的設備
	-L：根據(jù)卷標查找到對應的設備
tune2fs：調整文件系統(tǒng)的相關屬性
	-l：查看超級塊中的信息
	-L：設定或修改卷標
	-m：調整預留百分比
	-r：指定預留塊數(shù)
	-o：設定默認掛在選項
	-c?#：指定掛載次數(shù)達到#次后進行自檢，0或-1為關閉此功能
	-i?#：每次掛載多少天之后進行自檢，0或-1為關閉此功能
dumpe2fs：顯示文件系統(tǒng)屬性信息
	-h：只顯示超級塊中的信息

文件系統(tǒng)的檢測：
fsck：檢查并修復Linux文件系統(tǒng)，修復完成后文件會變得不完整
	-t：指定文件系統(tǒng)類型
	-a：自動修復
	-r：交互式修復
e2fsck：專用于修復ext?系列的文件系統(tǒng)
	-y：對問題自定回復yes
	-f：強制檢查
	-p：自動修復

7.超級塊

作用是存儲文件系統(tǒng)的大小，有多少是空的和已經填滿的占多少，以及他們各自的總數(shù)和其他信息，要是用一個分區(qū)來訪問數(shù)據(jù)，第一個就訪問的是超級塊，所以超級塊如果壞了，那磁盤就基本沒救了
超級塊占用第一號物理塊，是文件系統(tǒng)的控制塊。
超級塊是用存放元數(shù)據(jù)的，也就是從幾到幾是屬于一個塊的文件系統(tǒng)，比如大小，空閑塊的數(shù)目，空閑塊的索引表，空閑的iNode節(jié)點數(shù)目，空閑的iNode索引表等等。
為了防止超級塊損壞，就需要對超級塊進行備份，以便損壞時可以修復。

8.文件系統(tǒng)的掛載和卸載

掛載：將額外文件系統(tǒng)與根文件系統(tǒng)某現(xiàn)存的目錄建立起關聯(lián)關系，進而使得此目錄做為其它文件訪問入口的行為
卸載:為解除此關聯(lián)關系的過程
mount：掛載工具
	格式：mount?設備?掛載點
根文件系統(tǒng)默認給定了臨時掛載點：/mnt、/opt、/media
當然也可以掛載到別的目錄，但是掛載目錄必須事先存在，且最好為空目錄，要不目錄下文件將被隱藏；
常用的mount掛在選項：
	-t：指定文件系統(tǒng)類型
	-r：只讀掛載，目錄下內容只可以讀
	-w：讀寫掛載，目錄下內容可讀可寫，可修改
	-L?label：以卷標方式指定設備，mount?-L?label?掛載點，很少用
	-U?UUID：以UUID的方式指定設備，通常寫在/etc/fstab文件中，常用
	-a：自動掛載/etc/fstab文件中的所有設備，會自動掃描，沒有掛載的就會掛載，已經掛載的忽略
	-n：掛載時，不更新/etc/mtab文件
	-B：綁定到一個目錄上
	-o?option：mount的-o選項豐富多彩，定制很多可用的掛載選項；
		remount：重新掛載，在不卸載的情況下添加額外掛載選項
			ro：只讀掛載
			rw：讀寫掛載
		async：異步I/O，數(shù)據(jù)寫操作先在內存完成，然后在整體同步到磁盤上
		sync：同步I/O，數(shù)據(jù)一邊寫一邊存到磁盤上
		atime/noatime：是否修改文件的訪問時間，追求性格時可關閉，因為修改訪問時間也會有寫磁盤操作
		dirname/nodirname：是否修改目錄的訪問時間
		auto/noauto：設備是否支持自動掛載，mount?-a選項
		dev/nodev：是否支持在此設備上使用設備文件
		exec/noexec：是否允許執(zhí)行此設備上的二進制程序
		suid/nosuid：是否支持次設備上的文件擁有特殊權限
		user/nouser：是否支持普通用戶掛在此設備
		acl：在此設備上是否支持使用ACL，centos7默認支持，之前的版本默認不支持
	掛載時可同時使用多選項，使用逗號隔開即可
	mount不加選項默認的掛載選項：
		rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async
交換分區(qū)的掛載：
	swapon：啟用swap分區(qū)
		-a：使/etc/fstab中,所有標記了'sw'的交換設備生效
		-s：顯示系統(tǒng)上所有swap分區(qū)信息
		-p?#：可指定優(yōu)先級
	swapoff：禁用一個swap分區(qū)
		-a：禁用所有
	free：可查看內存和swap使用信息情況
		-m：以MB為單位顯示
		-g：以GB為單位顯示
卸載命令
	查看掛載情況
		findmnt?MOUNT_POINT|device：確認是否是掛載點
	查看正在訪問指定文件系統(tǒng)的進程
		lsof?MOUNT_POINT
		fuser?-v?MOUNT_POINT
	終止所有在正訪問指定的文件系統(tǒng)的進程
		fuser?-km?MOUNT_POINT：把使用此進程的所有目錄全部關閉掉
	卸載
		umount?DEVICE
		umount?MOUNT_POINT

9.文件系統(tǒng)空間查看工具：df,du

df:列出文件系統(tǒng)的整體磁盤使用量	
	-a?：列出所有的文件系統(tǒng)，包括系統(tǒng)特有的?/proc?等文件系統(tǒng)；
	-k?：以?KBytes?的容量顯示各文件系統(tǒng)；
	-m?：以?MBytes?的容量顯示各文件系統(tǒng)；
	-h?：以人們較易閱讀的?GBytes,?MBytes,?KBytes?等格式自行顯示；
	-H?：以?M=1000K?取代?M=1024K?的進位方式；
	-T?：顯示文件系統(tǒng)類型,?連同該?partition?的?filesystem?名稱?(例如?ext3)?也列出；
	-i?：不用硬盤容量，而以?inode?的數(shù)量來顯示
du:檢查磁盤空間使用量
	-a?：列出所有的文件與目錄容量，因為默認僅統(tǒng)計目錄底下的文件量而已。
	-h?：以人們較易讀的容量格式?(G/M)?顯示；
	-s?：列出總量而已，而不列出每個各別的目錄占用容量；
	-S?：不包括子目錄下的總計，與?-s?有點差別。
	-k?：以?KBytes?列出容量顯示；
	-m?：以?MBytes?列出容量顯示；
dd：用指定大小的塊拷貝一個文件，并在拷貝的同時進行指定的轉換。
	參數(shù)：
		if=文件名：輸入文件名，默認為標準輸入。即指定源文件。
		of=文件名：輸出文件名，缺省為標準輸出。即指定目的文件。
		bs=bytes：同時設置讀入/輸出的塊大小為bytes個字節(jié)。
		count=blocks：僅拷貝blocks個塊，塊大小等于ibs指定的字節(jié)數(shù)。
	常用就是以上四個
		例：dd?if=/dev/zero?of=/root/file1?bs=1?count=1G，會生成一個1G大小的文件
			dd命令可以測試磁盤的IO速率，以上例子就可看出
		
		ibs=bytes：一次讀入bytes個字節(jié)，即指定一個塊大小為bytes個字節(jié)。
		obs=bytes：一次輸出bytes個字節(jié)，即指定一個塊大小為bytes個字節(jié)。
		cbs=bytes：一次轉換bytes個字節(jié)，即指定轉換緩沖區(qū)大小。
		skip=blocks：從輸入文件開頭跳過blocks個塊后再開始復制。
		seek=blocks：從輸出文件開頭跳過blocks個塊后再開始復制。
		conv=conversion：用指定的參數(shù)轉換文件。
			ascii：轉換ebcdic為ascii
			ebcdic：轉換ascii為ebcdic
			ibm：轉換ascii為alternate?ebcdic
			block：把每一行轉換為長度為cbs，不足部分用空格填充
			unblock：使每一行的長度都為cbs，不足部分用空格填充
			lcase：把大寫字符轉換為小寫字符
			ucase：把小寫字符轉換為大寫字符
			swab：交換輸入的每對字節(jié)
			noerror：出錯時不停止
			notrunc：不截短輸出文件
			sync：將每個輸入塊填充到ibs個字節(jié)，不足部分用空（NUL）字符補

10.實現(xiàn)開機自動掛載

以上是臨時掛載，重啟則失效，要開機自動掛載就需要寫到文件中，其實Linux要想永久保存配置，就是寫成文件方式
/etc/fstab：文件內記錄的條目對應不同的設備，系統(tǒng)啟動后會讀此文件，自動掛載文件中記錄的設備
文件的格式:每一行為一個設備的掛載信息。
一行中的信息有：
	/etc/fstab每行定義一個要掛載的文件系統(tǒng)
	1、要掛載的設備或偽文件系統(tǒng)
		設備文件
		LABEL：LABEL=""
		UUID：UUID=""
		偽文件系統(tǒng)名稱：proc,?sysfs
	2、掛載點
	3、文件系統(tǒng)類型：ext4,xfs,nfs,none
	4、掛載選項：defaults?，acl，bind
	5、轉儲頻率：0：不做備份?1：每天轉儲?2：每隔一天轉儲
	6、fsck檢查的文件系統(tǒng)的順序：允許的數(shù)字是0,?1,?和2
		0：不自檢
		1：首先自檢；一般只有rootfs才用
		2：非rootfs使用

二、軟raid的介紹

1.什么是raid

? ? ? ? RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫，中文意思是獨立冗余磁盤陣列。冗余磁盤陣列技術誕生于1987年，由美國加州大學伯克利分校提出。簡單地解釋，就是將N臺硬盤通過RAID Controller(分Hardware，Software)結合成虛擬單臺大容量的硬盤使用。RAID的采用為存儲系統(tǒng)(或者服務器的內置存儲)帶來巨大利益，其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優(yōu)點。

? ? ? ? RAID磁盤陣列(Redundant Array of Independent Disks)，其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性Fault Tolerant，所以RAID主要是解決訪問數(shù)據(jù)的存儲速度問題(Storage)不是備份問題(Backup Solution)。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個硬盤組(邏輯硬盤)，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術。根據(jù)磁盤陳列的不同組合方式，可以將RAID分為不同的級別。磁盤陣列中針對不同的應用使用的不同技術,稱為RAID level,而每一level都代表著不同技術,目前業(yè)界公認的標準是RAID 0~RAID 5。

2.raid的特性：

• 擴大了存儲能力 可由多個硬盤組成容量巨大的存儲空間。

• 降低了單位容量的成本 市場上最大容量的硬盤每兆容量的價格要大大高于普及型硬盤，因此采用多個普及型硬盤組成的陣列其單位價格要低得多。

• 提高了存儲速度 單個硬盤速度的提高均受到各個時期的技術條件限制，要更進一步往往是很困難的，而使用RAID，則可以讓多個硬盤同時分攤數(shù)據(jù)的讀或寫操作，因此整體速度有成倍地提高。

• 可靠性 RAID系統(tǒng)可以使用兩組硬盤同步完成鏡像存儲，這種安全措施對于網絡服務器來說是最重要不過的了。

• 容錯性 RAID控制器的一個關鍵功能就是容錯處理。容錯陣列中如有單塊硬盤出錯，不會影響到整體的繼續(xù)使用，高級RAID控制器還具有拯救數(shù)據(jù)功能。

• 對于IDE RAID來說，目前還有一個功能就是支持ATA/66/100。

3.raid的實現(xiàn)方式：

• 外接式磁盤陣列：通過擴展卡提供適配能力

• 內接式RAID：主板集成RAID控制器，安裝OS前在BIOS里配置

• 軟件RAID：通過OS實現(xiàn)

4.raid的級別

raid級別：	
	raid-0：分布式存儲數(shù)據(jù)
		讀、寫性能提升
		無容錯能力
		最少磁盤數(shù)2,2+
		磁盤利用率100%

	raid-1：鏡像式存儲數(shù)據(jù)
		讀性能提升、寫性能略有下降
		有冗余能力
		最少磁盤數(shù)2，2N
		可用空間50%
	
	raid-5：
		讀、寫性能提升
		有冗余能力，允許最多一塊磁盤損壞
		最少磁盤數(shù)3,3+
		可用空間?：N-1
	
	raid-6：
		讀、寫性能提升
		有容錯能力，允許最多兩塊盤損壞
		最少磁盤數(shù)4,4+
		可用空間?：N-2
		
	raid-1?0?===??raid-0?1	：先做1?在做0?或者?先做0?在做1
		讀、寫性能提升
		有容錯能力。每組鏡像最多只能壞一塊
		最少磁盤數(shù)4，4+
		可用空間100%
		raid-10用的多
實現(xiàn)軟件radio
	mdadm工具：為軟件raid提供管理
			-V：版本信息
			-v：創(chuàng)建時詳細信息
			-q：靜默模式
		創(chuàng)建選項：-C
			-l：指定raid級別
			-n：設備的個數(shù)
			-a：yes|no，是否自動創(chuàng)建設備文件
			-c：指定chunk大小
			-x：指定空閑盤個數(shù)
		管理選項：--add
			-r：移除一個設備
			-f：模擬一個設備故障

5.創(chuàng)建一個軟raid

要求：創(chuàng)建一個可用空間為1G的RAID1設備，文件系統(tǒng)為ext4，有一個空閑盤，開機可自動掛載至/backup目錄

創(chuàng)建raid1需要兩塊磁盤，這里選用sdb sdc做練習，空閑磁盤用sdd
首先使用fdisk工具將硬盤分區(qū)，id修改為raid

w保存分區(qū)信息sdc和sdd使用同樣的操作創(chuàng)建分區(qū)因為時組織在一起使用，我們創(chuàng)建完raid之后再進行格式化，不需要單個磁盤格式化，創(chuàng)建raid并查看

寫入文件系統(tǒng)

配置/etc/fstab文件實現(xiàn)開機自動掛載

6.清除軟raid

文章名稱：Linux磁盤管理及軟raid使用方法
地址分享：http://muchs.cn/article34/ipjope.html

成都網站建設公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供響應式網站、App開發(fā)、ChatGPT、搜索引擎優(yōu)化、網站營銷、網站內鏈

廣告

聲明：本網站發(fā)布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)