（六）管理磁盘

该调教一个磁盘了

新磁盘

得到一块磁盘，要进行一下操作

1. 建立硬盘分区
2. 对分区进行format（格式化），建立文件系统
3. 然后可以对文件系统检验一下
4. 最后挂载才能使用

观察磁盘分区状态

lsblk

• list block devices，列出所有存储设备
• lsblk [-] [device]
• -d列出磁盘本身，不列出分区数据
• -f同时列出磁盘内文件系统名字
• -i使用ASCII的字符输出，而不用复杂的编码
• -m输出设备在/dev的权限信息
• -p列出设备的完整文件名
• -t列出详细数据

[manu@study ~]$ lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   40G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    2M  0 part 
├─sda2            8:2    0    1G  0 part /boot
└─sda3            8:3    0   30G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   10G  0 lvm  /
  ├─centos-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
  └─centos-home 253:2    0    5G  0 lvm  /home
sr0              11:0    1 10.3G  0 rom  /run/media/manu/CentOS 7 x86_64

• NAME设备名
• MAJ:MIN主要设备和次要设备代码
• RM是否为可卸载设备（remove device），如光盘,usb等
• SIZE容量
• RO是否只读
• TYPE有磁盘disk，分区partition，和只读存储器rom等
• MOUNTPOINT挂载点

blkid

[root@study ~]# blkid
/dev/sda1: PARTUUID="0914c759-c4fa-4ec5-8f17-286976c070d1" 
/dev/sda2: UUID="1bedab37-0c01-459c-a8f7-cfd4c5f203f9" TYPE="xfs" PARTUUID="83aceed5-29cd-45df-9151-9f450ccdadfa" 
/dev/sda3: UUID="YUgqln-n8fP-6ecM-NMyS-lGlw-PTrz-KTxWfv" TYPE="LVM2_member" PARTUUID="522d939a-fc63-4e61-af9e-6f66527afcb5" 
/dev/sr0: UUID="2019-09-09-19-08-41-00" LABEL="CentOS 7 x86_64" TYPE="iso9660" PTTYPE="dos" 
/dev/mapper/centos-root: UUID="5b52ce1c-18f5-43d0-8c31-ededfefd6aeb" TYPE="xfs" 
/dev/mapper/centos-swap: UUID="080b56ed-a551-4b09-ab36-43515cdb2b78" TYPE="swap" 
/dev/mapper/centos-home: UUID="8eccf850-c8c0-4aab-a24a-55f5b4ef0dbe" TYPE="xfs" 

UUID是通用唯一标识符（Universally unique identifer），Linux会给每个设备独一无二的标识符

parted

• 列出磁盘的分区类型与分区信息
• parted dev_name print

[root@study ~]# parted /dev/sda print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)		#磁盘模块名称
Disk /dev/sda: 42.9GB						#总容量
Sector size (logical/physical): 512B/512B	#每个逻辑/物理扇区容量
Partition Table: gpt						#分区表格式
Disk Flags: pmbr_boot

Number  Start   End     Size    File system  Name  标志
 1      1049kB  3146kB  2097kB                     bios_grub
 2      3146kB  1077MB  1074MB  xfs
 3      1077MB  33.3GB  32.2GB                     lvm

磁盘分区

• GPT使用gdisk工具
• MBR使用fdisk工具
• 使用完后可以用partprobe -s指令更新内核的分区表

不要去操作一个正在活动的分区，会导致系统不稳定，最好将它卸载再操作

创建文件系统

也就是格式化，使用mkfs创建文件系统，以下是支持的文件系统

[root@study ~]# mkfs
mkfs         mkfs.btrfs   mkfs.cramfs  mkfs.ext2    mkfs.ext3    mkfs.ext4    mkfs.fat     mkfs.minix   mkfs.msdos   mkfs.vfat    mkfs.xfs   

可以使用mkfs -t fsname partition或者mkfs.fsname partition创建

创建xfs几乎瞬间完成，而ext4则是等了一会

其实创建时有很多选项，有关于RAID的，但都要对文件系统有所了解，针对性的创建对性能有一定的优化，想要加一些选项的话，自己man吧

文件系统检验

突发情况文件系统会发生错乱，这时候就需要检验文件系统

xfs_repair

• xfs_repair [-fnd] 某个分区
• -f后面的设备其实是个文件
  • 官方原文：Specifies that the filesystem image to be processed is stored in a regular file at device (see the mkfs.xfs -d file option). This might happen if an image copy of a filesystem has been copied or written into an ordinary file. This option implies that any external log or realtime section is also in an ordi‐nary file.
• -n只是检查而不修改任何数据
• -d在单人维护模式下对根目录操作
• -LForce Log Zeroing.

挂载的文件系统要卸载才能操作

fsck.ext4

可以对ext4检查

• -p需要修复时，不用你输入y
• -f强制检查，一般只有遇到unclean才会强制检查
• -b后接超级区块的位置（使用dumpe2fs可以查看），超级区块损坏时使用

[root@study ~]# dumpe2fs -h /dev/sda5 | grep 'Blocks per group'
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Blocks per group:         32768

grep可以锁定某一串字符

我尝试用书上的指令检查了一下sda5，发现和书上发生了相同的问题，这么巧合？？

[root@study ~]# fsck.ext4 -b 32768 /dev/sda5
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
/dev/sda5 was not cleanly unmounted, 强制检查.
第一步: 检查inode,块,和大小
删除 inode 1577 has zero dtime.  处理<y>? 是
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息

/dev/sda5: ***** 文件系统已修改 *****
/dev/sda5: 11/65536 files (0.0% non-contiguous), 12955/262144 blocks

只有出问题才去检查文件系统，没事别使用

执行命令的硬盘分区都要卸载

挂载和卸载

挂载前要注意

1. 单一文件系统不能重复挂载在其他目录
2. 单一目录不能挂载多个文件系统
3. 挂载点的目录最好是空的

挂载指令mount

• mount -a照/etc/fstab的数据将未挂载的磁盘全部挂载

• mount [-l]默认显示当前挂载信息，加上l显示laber

• mount [-t fs] LABEL='' dir

• mount [-t fs] UUID='' dir

• mount [-t fs] dev dir

• 其实mount很复杂，更多信息还是man

• mount默认只有root才能执行

• 实际上不加t选项也行，系统知道该是什么文件系统，我们在格式化就已经弄好了

• 在命令行挂载光盘后，无法退出光驱，要先卸载

那么Linux是怎么识别这些文件系统类型的呢？

Linux通过分析super block加上自己的驱动来测试挂载，测试成功就自动挂载，测试参考两个文件

1. /etc/filesystems：测试挂载fs的优先级
2. /proc/filesystems：已挂载的fs

驱动写在下面的文件中

• /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/

[root@study ~]# cd /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/
[root@study fs]# ls
binfmt_misc.ko.xz  cachefiles  cifs    dlm    ext4  fscache  gfs2   jbd2   mbcache.ko.xz  nfs_common  nls        pstore    udf
btrfs              ceph        cramfs  exofs  fat   fuse     isofs  lockd  nfs            nfsd        overlayfs  squashfs  xfs

挂载vfat移动磁盘

挂载时可以指定文件系统的语系，中文语系是950，By default, codepage 437 is used.还可以指定编码，比如

mount -o codepage=950,iocharset=utf-8 UUID='' dir

如果磁盘是NTFS，那么需要安装NTFS的驱动才行

重新挂载根木目录

根目录是不能卸载的，若根目录出现只读的状态，处理的办法有

1. reboot
2. 重新挂载，输入mount -o remount,rw,auto /

挂载文件结构层次

我的理解就是类似符号链接一样，将这个目录挂载到其他的目录，两个目录都链接到了同一个inode

指令

mount --bind olddir dir

umount卸载

• umount [-fn] 设备名或者挂载点
• -f强制卸载
• -l立刻卸载
• -n不更新/etc/mtab情况下卸载
• 不过要注意，要离开这个挂载点才能卸载

磁盘、文件系统参数自定义

mknod

Linux的文件代表设备，就是通过文件的major和minor数值来代替的，比如下面的8和0,1,2,3..就是major和minor，更多信息https://www.kernel.org/doc/html/latest/admin-guide/devices.html

[manu@study ~]$ ll /dev/sda*
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 1月  10 03:22 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 1月  10 03:22 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 1月  10 03:22 /dev/sda2
brw-rw----. 1 root disk 8, 3 1月  10 03:22 /dev/sda3
brw-rw----. 1 root disk 8, 4 1月  10 03:22 /dev/sda4
brw-rw----. 1 root disk 8, 5 1月  10 03:22 /dev/sda5

一般都是自动产生的，在某些情况下就需要手动处理，这时就需要mknod

• mknod dev [bcp] [Major] [Minor]

• b一个外接存储设备，磁盘等

• c外接输入设备，如键盘鼠标etc

• p设备名称是一个FIFO（先进先出）文件

xfs_admin

• 可以修改XFS的UUID和LABLEname
• xfs_admin [-L label] [-u uuoid] dev
• -l Print the current filesystem label.
• -LSet the filesystem label.
• -uPrint the current filesystem UUID.
• -Uset the filesystem UUID.

[root@study ~]# xfs_admrein -l /dev/sda4
label = ""
[root@study ~]# xfs_admin -L yang.xfs /dev/sda4
writing all SBs
new label = "yang.xfs"

设置UUID前，先用uuidgen产生新的、独一无二的UUID，卸载文件系统再设置

tune2fs

• tune2fs [-l][-L label][-U uuid]
• -l显示超级区块的信息

自动挂载

前面手动挂载后重启，系统会查找/etc/fstab的信息挂载，自然我们也要重新手动挂载，能不能让系统自动挂载呢，这时候就要去修改fstab。有几个前提

1. /必须挂载，且要最先挂载
2. 其他挂载点必须要是已建立目录，为了易读，最好按照FHS标准
3. 所有挂载点同一时间内只能挂载一次
4. 所有硬盘分区同一时间内只能挂载一次
5. 卸载时要离开卸载的目录

查看fstab（filesystem table）

# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Dec 28 07:29:36 2019
#
# 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
#
#devices                       Mount point          filesystem   options       dump fsck
/dev/mapper/centos-root         /                   xfs          defaults        0    0
UUID=1bedab37-0c01-459c-a8f7-cfd4c5f203f9 /boot     xfs          defaults        0    0
/dev/mapper/centos-home         /home               xfs          defaults        0    0
/dev/mapper/centos-swap         swap                swap         defaults        0    0

原文件排版不是很好，我改了一下，顺便加上了每行的注释

• 第一列可以是UUID、LABEL、/dev/，代表那个设备
• 第二列是挂载点
• 第三列是文件系统
• 第四列是文件系统参数

options	表示意义
async(异步)/sync(同步)	设置磁盘是否以异步执行，默认async
auto/noauto	执行mount -a时，是否会被主动测试挂载，默认auto
rw(读写)/ro(只读)	挂载的状态，若设置ro，就算有w也不能写
exec/noexec	是否可执行这个文件系统
user/nouser	是否允许用户使用mount挂载，默认nouser
suid/nosuid	是否有SUID，有执行文件时还是设置suid比较好
defaults	表示rw,suid,dev(解析文件上的特殊设备),exec,auto,nouser,async

更多options参见mount(8)和https://wiki.archlinux.org/index.php/Fstab_(简体中文))

• 第五列是dump备份
• 第六列是fsck检验扇区

比如我要挂载我的sda4，就在fstab下添加一行

LABEL=yang.xfs                  /data/xfs           xfs          defaults        0    0

修改fstab后最好mount -a测试一下，如果重启错误会进入单人维护模式，根目录只读.

需要指令mount -n -o remount,rw /

loop设备挂载

有光盘镜像文件时，可以直接挂载，不用刻录

挂载CD/DVD镜像文件

直接输入指令

mount -o loop file mouontpoint

这里我碰到了一个小问题，我的CentOS-everthing有10.3G，挂载后使用ll -h看了下，整个镜像文件就像缩水一样，最小14，最大几十M，但是在桌面环境查看却没啥异样，是ll -h的单位不一样吗？

来自几个月后的我解决了这个问题, ll -h显示的单位是bloock

制作loop设备并挂载

既然镜像文件能够被挂载，于是有一个想法，就是建立一个大文件，把这个文件创建文件系统，然后挂载。感觉吧就像分区里的分区，如果某个分区太大，我可以在分出一部分，将它挂载，等于多了一个分区

1.建立大型文件

[root@study ~]# dd if=/dev/zero of=/srv/dvd bs=1M count=512
记录了512+0 的读入
记录了512+0 的写出
536870912字节(537 MB)已复制，3.77046 秒，142 MB/秒
[root@study ~]# ll -h /srv/dvd
-rw-r--r--. 1 root root 512M 1月  10 19:57 /srv/dvd

dd

• ifinput file，/dev/zero是一个一值输出0的设备
• ofouput file
• bsblock size
• countbs*count

2.创建文件系统、挂载

默认的xfs不能格式化文件，需要加上-f选项

1. mkfs.xfs -f file
2. 查看UUID
3. 挂载mount -o loop UUID="" dir
4. 想要永久挂载就更新fstab

注意设备名不建议写UUID，UUID通常是设备上的，最好使用文件名，不容易出现错误

内存交换分区swap

当内存不足时会将以一些数据暂存swap，在现在的来说很少用到，毕竟现在内存这么大， 动不动就是64G的，一般是用到服务器上以备不时之需的。

一般建立系统时可以创建swap

进入系统的创建方法

1.划出一个物理分区创建为swap

• 使用gdisk分区，分区默认code是8300，改成8200就代表swap
• 格式化分区使用mkswap /dev
• 挂载，不过不是用mount，而是swapon /dev
• free和swapon -s可以查看内存使用量

2.大型文件转为swap

类似于loop设备文件，使用dd创建一个大文件，将其格式化，挂载就可以了

格式化指令mkswap dir

挂载指令swapon dir

关闭swap指令swapoff dir/dev

此外要自动挂载的话，更新fstab要注意文件的UUID系统搜不到，swap的挂载点要设为swap

分区通用指令parted

• parted [dev] [command [options]]

command

1. 创建分区：mkpart [primary|logical|Extended] [ext4|vfat|xfs]
2. 显示指令：print
3. 删除分区：rm [partition]

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参考《鸟哥的Linux私房菜 基础学习篇》