本篇講述磁盤管理相關(guān)的命令。計(jì)算機(jī)中需要持久化存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)一般是保存在硬盤等輔助存儲(chǔ)器中。硬盤一般容量較大，為了便于管理和使用，可以將硬盤分成一到多個(gè)邏輯磁盤，稱為分區(qū);為使分區(qū)中的文件組織成操作系統(tǒng)能夠處理的形式，需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行格式化(創(chuàng)建文件系統(tǒng));在linux中，對(duì)于格式化后的分區(qū)，還必須經(jīng)過掛載(可簡(jiǎn)單理解為將分區(qū)關(guān)聯(lián)至linux目錄樹中某個(gè)已知目錄)之后才能使用。

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1、df 顯示文件系統(tǒng)磁盤空間使用量

[root@centos7 temp]# df -h 
文件系統(tǒng)                 容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn) 
/dev/mapper/centos-root   49G   18G   31G   36% / 
devtmpfs                 3.9G     0  3.9G    0% /dev 
tmpfs                    3.9G     0  3.9G    0% /dev/shm 
tmpfs                    3.9G  367M  3.5G   10% /run 
tmpfs                    3.9G     0  3.9G    0% /sys/fs/cgroup 
/dev/sda1                497M  125M  373M   26% /boot 
/dev/mapper/centos-home   24G  4.0G   20G   17% /home 
tmpfs                    783M     0  783M    0% /run/user/0  

選項(xiàng)-h作用是轉(zhuǎn)換數(shù)字的顯示單位(默認(rèn)為KB)。

顯示信息文件系統(tǒng)列下面帶tmpfs字樣的是虛擬內(nèi)存文件系統(tǒng)(此處不做展開)。

文件系統(tǒng)/dev/mapper/centos-root的掛載點(diǎn)是/(根目錄)，即通常所說的根分區(qū)(或根文件系統(tǒng));/dev/sda1(boot分區(qū))中保存了內(nèi)核映像和一些啟動(dòng)時(shí)需要的輔助文件;另外，還對(duì)用戶家目錄單獨(dú)做了分區(qū)(/dev/mapper/centos-home)。

在linux中還可以做一個(gè)特殊的分區(qū)：swap分區(qū)(交換分區(qū))。作用是：當(dāng)系統(tǒng)的物理內(nèi)存不夠用時(shí)，會(huì)將物理內(nèi)存中一部分暫時(shí)不使用的數(shù)據(jù)交換至swap分區(qū)中，當(dāng)需要使用這些數(shù)據(jù)時(shí)，再從swap空間交換回內(nèi)存空間。swap在功能上突破了物理內(nèi)存的限制，使程序可以操縱大于實(shí)際物理內(nèi)存的空間。但由于硬盤的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于內(nèi)存，使swap只能作為物理內(nèi)存的輔助。通常swap空間的大小是實(shí)際物理內(nèi)存大小的1到2倍。使用命令free可以查看swap空間的大小。

選項(xiàng)-i顯示inode信息

[root@centos7 tmp]# df -i 
文件系統(tǒng)                   Inode 已用(I)  可用(I) 已用(I)% 掛載點(diǎn) 
/dev/mapper/centos-root 50425856   78822 50347034       1% / 
devtmpfs                  998721     391   998330       1% /dev 
tmpfs                    1001340       1  1001339       1% /dev/shm 
tmpfs                    1001340     490  1000850       1% /run 
tmpfs                    1001340      13  1001327       1% /sys/fs/cgroup 
/dev/sda1                 512000     330   511670       1% /boot 
/dev/mapper/centos-home 24621056  190391 24430665       1% /home 
tmpfs                    1001340       1  1001339       1% /run/user/0  

這里顯示的數(shù)字是該文件系統(tǒng)中inode數(shù)量的使用情況。

2、fdisk 磁盤分區(qū)工具

fdisk [options] [device...] 

選項(xiàng)-l表示列出分區(qū)表

[root@centos7 tmp]# fdisk -l /dev/sda 
 
磁盤 /dev/sda：85.9 GB, 85899345920 字節(jié)，167772160 個(gè)扇區(qū) 
Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
I/O 大小(最小/***)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
磁盤標(biāo)簽類型：dos 
磁盤標(biāo)識(shí)符：0x0001abbc 
 
   設(shè)備   Boot      Start         End      Blocks   Id  System 
/dev/sda1   *        2048     1026047      512000   83  Linux 
/dev/sda2         1026048   167772159    83373056   8e  Linux LVM 
[root@centos7 tmp]#  

當(dāng)前機(jī)械硬盤中包含一到多個(gè)固定在主軸(spindle)上的盤片(platter)，盤片由硬質(zhì)磁性合金材料構(gòu)成。每張盤片有上下兩個(gè)表面，每個(gè)表面都包含數(shù)量巨大的扇區(qū)(sector)，扇區(qū)是大小為512 byte的區(qū)塊，這些區(qū)塊均勻的分布于盤片的同心圓上，這些同心圓被稱為磁道(track)。上千個(gè)磁道的寬度相當(dāng)于人類頭發(fā)的直徑。

硬盤中使用固定于磁臂(disk arm)頂端的磁頭(disk head 上下兩面均有)讀寫盤面中的數(shù)據(jù)。硬盤不工作時(shí)，磁頭停留在啟停區(qū)(盤片上靠近主軸的區(qū)域);啟停區(qū)外是數(shù)據(jù)區(qū)，盤片最外圍磁道稱為0磁道;硬盤啟動(dòng)后，盤片會(huì)圍繞主軸高速旋轉(zhuǎn)，盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流相當(dāng)強(qiáng)，足以使磁頭托起，并與盤面保持一個(gè)微小的距離(大概相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的千分之一)。磁臂擺動(dòng)，可以將磁頭移動(dòng)至任意磁道上方。

單一磁道示意圖：  

當(dāng)前硬盤轉(zhuǎn)速大概在7200轉(zhuǎn)/分鐘到15000轉(zhuǎn)/分鐘左右。假設(shè)硬盤轉(zhuǎn)速是10000轉(zhuǎn)/分鐘，則意味著，轉(zhuǎn)一圈需要的時(shí)間是6ms。

所有盤面上的同一磁道構(gòu)成一個(gè)圓柱，通常稱做柱面(Cylinder)，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁盤上時(shí)，按柱面、磁頭、扇區(qū)的方式進(jìn)行，即最上方0磁頭最外圍0磁道***個(gè)扇區(qū)開始寫入，寫滿一個(gè)磁道之后，接著在同一柱面的下一個(gè)磁頭繼續(xù)寫入。同一個(gè)柱面都寫滿之后才推進(jìn)到內(nèi)層的下一個(gè)柱面。

fdisk命令中device通常是/dev/hda、/dev/hdb....(IDE接口類型的硬盤設(shè)備名)或/dev/sda、/dev/sdb....(SCSI接口類型硬盤設(shè)備名)，表示整個(gè)硬盤，如果硬盤被分區(qū)，則在設(shè)備名后追加一個(gè)數(shù)字表示此設(shè)備的第幾個(gè)分區(qū)。如上例中的/dev/sda1和/dev/sda2

硬盤磁頭存取數(shù)據(jù)是以扇區(qū)(512bytes)為單位的(上例中Start和End列)，但操作系統(tǒng)存取數(shù)據(jù)是以塊(Block)為單位的(注意：這里說的Block的大小不同于fdisk命令輸出中的Blocks列，fdisk命令輸出中Blocks列的大小為1024 bytes);扇區(qū)是硬件級(jí)別的，Block是文件系統(tǒng)級(jí)別的，也就是說在創(chuàng)建文件系統(tǒng)(格式化)的時(shí)候才決定一個(gè)block的大小、數(shù)量。一個(gè)塊的大小是一個(gè)扇區(qū)大小2的n次方倍，本例文件系統(tǒng)Block的默認(rèn)大小為4096 bytes(格式化時(shí)可以指定為其他值)。

我們?cè)?52這臺(tái)機(jī)器上新添加三塊硬盤(每塊200GB) 

[root@idc-v-71252 ~]# ls -l /dev/sd[a-d]* 
brw-rw---- 1 root disk 8,  0 12月 13 09:49 /dev/sda 
brw-rw---- 1 root disk 8,  1 12月 13 09:49 /dev/sda1 
brw-rw---- 1 root disk 8,  2 12月 13 09:49 /dev/sda2 
brw-rw---- 1 root disk 8, 16 12月 13 09:49 /dev/sdb 
brw-rw---- 1 root disk 8, 32 12月 13 09:49 /dev/sdc 
brw-rw---- 1 root disk 8, 48 12月 13 09:49 /dev/sdd 
#這里看到除了原有被分過區(qū)的sda外，多出了設(shè)備sdb、sdc、sdd 
#這里的第五列由逗號(hào)分隔的兩個(gè)數(shù)字組成，它們是內(nèi)核用來識(shí)別具體設(shè)備的標(biāo)識(shí)號(hào)。  

下面使用fdisk命令對(duì)新磁盤進(jìn)行分區(qū)

[root@idc-v-71252 ~]# fdisk /dev/sdb 
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 
 
更改將停留在內(nèi)存中，直到您決定將更改寫入磁盤。 
使用寫入命令前請(qǐng)三思。 
 
Device does not contain a recognized partition table 
使用磁盤標(biāo)識(shí)符 0xc41dfd92 創(chuàng)建新的 DOS 磁盤標(biāo)簽。 
 
命令(輸入 m 獲取幫助)：  

在提示符后輸入m獲取幫助信息(列出了在提示符后可使用的命令及其解釋)

命令(輸入 m 獲取幫助)：m 
命令操作 
   a   toggle a bootable flag 
   b   edit bsd disklabel 
   c   toggle the dos compatibility flag 
   d   delete a partition 
   g   create a new empty GPT partition table 
   G   create an IRIX (SGI) partition table 
   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) 
 
命令(輸入 m 獲取幫助)：  

命令n表示創(chuàng)建一個(gè)新分區(qū)

命令(輸入 m 獲取幫助)：n 
Partition type: 
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free) 
   e   extended 
Select (default p):   

此處可選項(xiàng)有兩個(gè)，p表示主分區(qū)(primary)，e表示擴(kuò)展分區(qū)(extended)，默認(rèn)為主分區(qū)。

每塊硬盤分區(qū)后，位于0磁頭0柱面1扇區(qū)的是一個(gè)特殊區(qū)域，稱為MBR(Main Boot Record 主引導(dǎo)記錄區(qū))，其中前446字節(jié)是Bootloader(引導(dǎo)加載程序)，之后的64字節(jié)是DPT(Disk Partition Table 硬盤分區(qū)表)，***兩個(gè)字節(jié)的Magic Number(硬盤有效標(biāo)志)。

DPT中記錄了此塊硬盤有哪些分區(qū)，由于其大小的限制，使得分區(qū)表只能包含4條記錄，可以是一到四個(gè)主分區(qū)或一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)和一到三個(gè)主分區(qū)。其中擴(kuò)展分區(qū)可以再分區(qū)，稱為邏輯分區(qū)。

我們選擇默認(rèn)的主分區(qū)：

Select (default p):  
Using default response p 
分區(qū)號(hào) (1-4，默認(rèn) 1)： 
起始 扇區(qū) (2048-419430399，默認(rèn)為 2048)： 
將使用默認(rèn)值 2048 
Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (2048-419430399，默認(rèn)為 419430399)：+100G 
分區(qū) 1 已設(shè)置為 Linux 類型，大小設(shè)為 100 GiB 
 
命令(輸入 m 獲取幫助)：  

每一步驟都有相應(yīng)提示，可以被使用的扇區(qū)從2048號(hào)開始(前面的扇區(qū)包括MBR用做其他用途)，分區(qū)結(jié)束扇區(qū)的指定可以是扇區(qū)號(hào)，也可以是+size這樣的格式。這里我們指定分區(qū)大小為100G

使用p命令打印分區(qū)信息：

命令(輸入 m 獲取幫助)：p 
 
磁盤 /dev/sdb：214.7 GB, 214748364800 字節(jié)，419430400 個(gè)扇區(qū) 
Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
I/O 大小(最小/***)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
磁盤標(biāo)簽類型：dos 
磁盤標(biāo)識(shí)符：0xc41dfd92 
 
   設(shè)備   Boot      Start         End      Blocks   Id  System 
/dev/sdb1            2048   209717247   104857600   83  Linux 
 
命令(輸入 m 獲取幫助)：  

注意這里的顯示的不同，Boot列如果有*標(biāo)志，表示此分區(qū)為boot分區(qū)。Id列表示分區(qū)類型，可以使用命令l列出所有支持的類型，其中82表示linux swap，83表示linux默認(rèn)分區(qū)類型，8e表示linux lvm(后述)。

然后我們將信息保存：

命令(輸入 m 獲取幫助)：w 
The partition table has been altered! 
 
Calling ioctl() to re-read partition table. 
正在同步磁盤。 
[root@idc-v-71252 ~]#   

3、mkfs 創(chuàng)建文件系統(tǒng)

選項(xiàng)-t可以指定文件系統(tǒng)類型(包括ext3 ext4 btrfs xfs reiserfs等)

[root@idc-v-71252 ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1 #或者直接執(zhí)行 mkfs.ext4 /dev/sdb1 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 
文件系統(tǒng)標(biāo)簽= 
OS type: Linux 
塊大小=4096 (log=2) 
分塊大小=4096 (log=2) 
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 
6553600 inodes, 26214400 blocks 
1310720 blocks (5.00%) reserved for the super user 
***個(gè)數(shù)據(jù)塊=0 
Maximum filesystem blocks=2174746624 
800 block groups 
32768 blocks per group, 32768 fragments per group 
8192 inodes per group 
Superblock backups stored on blocks:  
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,  
        4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872 
 
Allocating group tables: 完成                             
正在寫入inode表: 完成                             
Creating journal (32768 blocks): 完成 
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成    
 
[root@idc-v-71252 ~]#   

這樣，我們就把剛剛分的區(qū)格式化成了ext4文件系統(tǒng)，輸出信息中顯示了inode和block數(shù)量等信息。

4、mount 掛載文件系統(tǒng)

將格式化好的文件系統(tǒng)掛載至/root/temp/tmp

[root@idc-v-71252 tmp]# mount /dev/sdb1 /root/temp/tmp 
[root@idc-v-71252 tmp]# df -h 
文件系統(tǒng)                 容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn) 
/dev/mapper/centos-root   49G   14G   35G   28% / 
devtmpfs                 3.9G     0  3.9G    0% /dev 
tmpfs                    3.9G     0  3.9G    0% /dev/shm 
tmpfs                    3.9G  8.5M  3.9G    1% /run 
tmpfs                    3.9G     0  3.9G    0% /sys/fs/cgroup 
/dev/sda1                497M  170M  328M   35% /boot 
/dev/mapper/centos-home   24G   16G  7.6G   68% /home 
tmpfs                    799M     0  799M    0% /run/user/0 
/dev/sdb1                 99G   61M   94G    1% /root/temp/tmp 
[root@idc-v-71252 tmp]#   

可以看到新分區(qū)已經(jīng)可以使用了，在格式化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將磁盤上一定空間(此處是5%)保留做其他用途，可以使用命令dumpe2fs /dev/sdb1 2>/dev/null|grep 'Reserved block count'查看保留塊數(shù)量。

這樣掛載的分區(qū)只是臨時(shí)有效，當(dāng)系統(tǒng)重啟時(shí)，并不會(huì)自動(dòng)掛載該分區(qū)。如需要***生效，可以將分區(qū)信息寫入分區(qū)配置文件/etc/fstab

[root@idc-v-71252 ~]# cat /etc/fstab  
 
# 
# /etc/fstab 
# Created by anaconda on Fri Jan 15 00:59:59 2016 
# 
# 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 
# 
/dev/mapper/centos-root /                       xfs     defaults        0 0 
UUID=10205c20-bd44-4991-8c84-7b38db63a581 /boot                   xfs     defaults        0 0 
/dev/mapper/centos-home /home                   xfs     defaults        0 0 
/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0  

此文件中記錄了原有分區(qū)及其掛載信息，#開頭的行為注釋行，其余行被分為6列：

***列表示文件系統(tǒng)

第二列是掛載點(diǎn)

第三列為文件系統(tǒng)類型

第四列為選項(xiàng)

第五列表示是否對(duì)該文件系統(tǒng)使用dump工具備份，0表示不備份

第六列表示是否使用fsck工具對(duì)該文件系統(tǒng)做定時(shí)檢查，0表示不檢查

在文件中追加如下信息后，系統(tǒng)重啟時(shí)新分區(qū)也會(huì)被自動(dòng)掛載：

/dev/sdb1 /root/temp/tmp ext4 defaults 0 0 

在使用mount命令掛載時(shí)，可以使用選項(xiàng)-o options指定掛載選項(xiàng)(/etc/fstab中第四列)

如對(duì)已掛載的新分區(qū)重新以只讀方式掛載：

[root@idc-v-71252 home]# mount -o remount,ro /dev/sdb1 
[root@idc-v-71252 home]# cd /root/temp/tmp 
[root@idc-v-71252 tmp]# touch 1 
touch: 無法創(chuàng)建"1": 只讀文件系統(tǒng) 
[root@idc-v-71252 tmp]#   

此時(shí)再在目錄/root/temp/tmp中創(chuàng)建文件時(shí)顯示報(bào)錯(cuò)：只讀文件系統(tǒng)

[root@idc-v-71252 tmp]# mount -o remount,rw /dev/sdb1 
[root@idc-v-71252 tmp]# touch 2 
[root@idc-v-71252 tmp]# ls 
2  lost+found 
[root@idc-v-71252 tmp]# 重新以讀寫方式掛載后可以創(chuàng)建文件  

配置文件中的defaults指的是選項(xiàng)：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, 和 async. 它們的意思請(qǐng)查看mount的man手冊(cè)

選項(xiàng)-a表示讀取配置文件中所有記錄并重新掛載

選項(xiàng)-B或--bind可以使一個(gè)目錄掛載至另一個(gè)目錄

[root@idc-v-71252 tmp]# ls -l /opt/ 
總用量 0 
[root@idc-v-71252 tmp]#  
[root@idc-v-71252 tmp]# mount --bind /root/temp/tmp /opt 
[root@idc-v-71252 tmp]# ls /opt -l 
總用量 16 
-rw-r--r-- 1 root root     0 12月 13 14:44 2 
drwx------ 2 root root 16384 12月 13 12:54 lost+found 
[root@idc-v-71252 tmp]#  

這樣掛載的目錄使用df命令并不能查看到，可以使用mount命令查看

[root@idc-v-71252 tmp]# mount | grep /dev/sdb1 
/dev/sdb1 on /root/temp/tmp type ext4 (rw,relatime,data=ordered) 
/dev/sdb1 on /opt type ext4 (rw,relatime,data=ordered)  

選項(xiàng)-t表示指定文件系統(tǒng)類型，如掛載光盤：

[root@centos7 tmp]# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt 
mount: /dev/sr0 寫保護(hù)，將以只讀方式掛載 
[root@centos7 tmp]#  
#或者掛載NFS文件系統(tǒng)(x.x.x.x是NFS服務(wù)器IP地址) 
mount -t nfs x.x.x.x:/src_dir /path/to/local/dest_dir  

5、umount 卸載文件系統(tǒng)

卸載時(shí)既可以指定設(shè)備名也可以指定掛載點(diǎn)，當(dāng)文件系統(tǒng)內(nèi)有進(jìn)程正在使用某文件時(shí)，卸載會(huì)報(bào)錯(cuò)：

[root@idc-v-71252 ~]# umount /root/temp/tmp 
umount: /root/temp/tmp：目標(biāo)忙。 
        (有些情況下通過 lsof(8) 或 fuser(1) 可以 
         找到有關(guān)使用該設(shè)備的進(jìn)程的有用信息) 
[root@idc-v-71252 ~]#   

此時(shí)可使用lsof或fuser找出進(jìn)程(見這里)，停止該進(jìn)程之后再卸載即可。

如果是卸載光盤還可以用eject命令

[root@centos7 tmp]# eject 

6、fsck 檢查并修復(fù)文件系統(tǒng)

可以使用fsck命令檢查分區(qū)是否正常，需要在卸載的狀態(tài)檢查

[root@idc-v-71252 temp]# umount /dev/sdb1 
[root@idc-v-71252 temp]# fsck /dev/sdb1 
fsck，來自 util-linux 2.23.2 
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013) 
/dev/sdb1: clean, 12/6553600 files, 459544/26214400 blocks  

直接執(zhí)行命令時(shí)，如果檢測(cè)到受損，會(huì)有交互式提示詢問是否進(jìn)行修復(fù)壞塊

選項(xiàng)-a表示不詢問直接修復(fù)

選項(xiàng)-y表示總是對(duì)交互式詢問輸入yes

7、mkswap 創(chuàng)建swap分區(qū)

linux的swap分區(qū)可以用磁盤分區(qū)做，也可以用文件做，當(dāng)前系統(tǒng)的swap使用的是分區(qū)。下面舉一個(gè)使用文件創(chuàng)建swap分區(qū)的例子

首先使用命令dd生成一個(gè)大小為8G的文件

[root@idc-v-71252 tmp]# dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024K count=8192 
記錄了8192+0 的讀入 
記錄了8192+0 的寫出 
8589934592字節(jié)(8.6 GB)已復(fù)制，35.1683 秒，244 MB/秒 
[root@idc-v-71252 tmp]# 
#命令會(huì)在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建一個(gè)文件swapfile 
#if表示指定讀取的文件或設(shè)備 
#of表示指定寫入的文件或設(shè)備 
#bs表示一次讀出或?qū)懭氲拇笮?nbsp;
#count表示讀出或?qū)懭氪螖?shù) 
[root@idc-v-71252 tmp]# du -sh swapfile  
8.0G    swapfile  

創(chuàng)建swap分區(qū)

[root@idc-v-71252 tmp]# mkswap swapfile  
正在設(shè)置交換空間版本 1，大小 = 8388604 KiB 
無標(biāo)簽，UUID=84fbe922-9444-482b-aa55-631ce72161c0  

8、swapon/swapoff 啟用/停用swap文件或設(shè)備

[root@idc-v-71252 tmp]# swapon swapfile 
swapon: /root/temp/tmp/swapfile：不安全的權(quán)限 0644，建議使用 0600。 
[root@idc-v-71252 tmp]# free -m 
              total        used        free      shared  buff/cache   available 
Mem:           7983         115          53           8        7813        7794 
Swap:         16255           0       16255 
#此處看到swap分區(qū)已被擴(kuò)大 
[root@idc-v-71252 tmp]# swapoff swapfile 
[root@idc-v-71252 tmp]# free -m 
              total        used        free      shared  buff/cache   available 
Mem:           7983         109          59           8        7813        7800 
Swap:          8063           0        8063  

9、parted 磁盤分區(qū)工具

前面所述的MBR中的分區(qū)表不支持大于2TB以上的分區(qū)，為了解決這一限制和MBR的其它不足，出現(xiàn)了GTP(全局唯一標(biāo)識(shí)分區(qū)表 GUID Partition Table)，是一種磁盤的分區(qū)表的結(jié)構(gòu)布局的標(biāo)準(zhǔn)，屬于UEFI(統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。需要使用命令parted劃分支持GTP的分區(qū)(可兼容MBR分區(qū))。

直接使用命令parted時(shí)會(huì)進(jìn)入交互界面

[root@idc-v-71252 ~]# parted /dev/sdb 
GNU Parted 3.1 
使用 /dev/sdb 
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. 
(parted)    

可以在提示符后輸入help顯示可用命令列表(命令可簡(jiǎn)寫)

命令print(簡(jiǎn)寫p)表示打印分區(qū)表

(parted) p                                                                 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdb: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: msdos 
Disk Flags:  
 
Number  Start   End    Size   Type     File system  標(biāo)志 
 1      1049kB  107GB  107GB  primary  ext4 
 
(parted)   

命令quit表示退出交互界面

選項(xiàng)-s表示非交互模式，此時(shí)命令寫在后面

[root@idc-v-71252 ~]# parted -s /dev/sdb print 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdb: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: msdos 
Disk Flags:  
 
Number  Start   End    Size   Type     File system  標(biāo)志 
 1      1049kB  107GB  107GB  primary  ext4 
 
[root@idc-v-71252 ~]# fdisk -l /dev/sdb1 
 
磁盤 /dev/sdb1：107.4 GB, 107374182400 字節(jié)，209715200 個(gè)扇區(qū) 
Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
I/O 大小(最小/***)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
 
[root@idc-v-71252 ~]#  

Partition Table后的msdos表示為MBR分區(qū)，之所以兩個(gè)命令中sdb1分區(qū)大小顯示為107G而不是100G是因?yàn)樵谶M(jìn)行計(jì)算時(shí)使用1000 bytes作為1KB計(jì)數(shù)。

不能在已經(jīng)做MBR分區(qū)的硬盤上做GTP分區(qū)，重做會(huì)導(dǎo)致原有分區(qū)被格式化。

這里在新磁盤/dev/sdc上做GTP分區(qū)：

[root@idc-v-71252 ~]# parted /dev/sdc 
GNU Parted 3.1 
使用 /dev/sdc 
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. 
(parted)  

注意交互模式與fdisk命令不同，parted的命令一旦按回車確認(rèn)，命令就馬上執(zhí)行，對(duì)磁盤的更改就立即生效。

命令mklabel指定分區(qū)格式(msdos或gtp)，如果格式未知，使用print命令時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)：錯(cuò)誤: /dev/sdc: unrecognised disk label

(parted) mklabel gpt 

命令mkpart表示創(chuàng)建新分區(qū)，后面接分區(qū)類型(主分區(qū)還是擴(kuò)展分區(qū))、文件系統(tǒng)類型(ext4等，可省略)、起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)。

(parted) mkpart primary 0KB 100GB 
警告: You requested a partition from 0.00B to 100GB (sectors 0..195312500). 
The closest location we can manage is 17.4kB to 100GB (sectors 34..195312500). 
Is this still acceptable to you? 
是/Yes/否/No? yes                                                          
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 
忽略/Ignore/放棄/Cancel? ignore                                            
(parted) p                                                                 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdc: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: gpt 
Disk Flags:  
 
Number  Start   End    Size   File system  Name     標(biāo)志 
 1      17.4kB  100GB  100GB               primary  

命令rm表示刪除分區(qū)，后面接分區(qū)號(hào) 

(parted) rm 1                                                              
(parted) p                                                                 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdc: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: gpt 
Disk Flags:  
 
Number  Start  End  Size  File system  Name  標(biāo)志 
 
(parted)   

下面使用非交互模式繼續(xù)

[root@idc-v-71252 ~]# parted -s /dev/sdc mkpart primary ext4 18KB 100GB  
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 
[root@idc-v-71252 ~]# parted -s /dev/sdc print 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdc: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: gpt 
Disk Flags:  
 
Number  Start   End    Size   File system  Name     標(biāo)志 
 1      17.9kB  100GB  100GB               primary  

這里使用1000 bytes作為1KB計(jì)數(shù)格式化并掛載(部分輸出略) 

[root@idc-v-71252 temp]# mkfs.ext4 /dev/sdc1 
[root@idc-v-71252 temp]# mount /dev/sdc1 /root/temp/tmp_1 
[root@idc-v-71252 temp]# df -h|grep ^/dev 
/dev/mapper/centos-root   49G   22G   27G   44% / 
/dev/sda1                497M  170M  328M   35% /boot 
/dev/mapper/centos-home   24G   16G  7.6G   68% /home 
/dev/sdb1                 99G   61M   94G    1% /root/temp/tmp 
/dev/sdc1                 92G   61M   87G    1% /root/temp/tmp_1  

***再用parted做一個(gè)MBR擴(kuò)展分區(qū)，命令如下： 

parted -s /dev/sdd mklabel msdos 
parted -s /dev/sdd mkpart extended 100GB 100% 
parted -s /dev/sdd mkpart logical 100GB 200GB  

結(jié)果顯示為： 

[root@idc-v-71252 temp]# parted -s /dev/sdd print 
Model: VMware Virtual disk (scsi) 
Disk /dev/sdd: 215GB 
Sector size (logical/physical): 512B/512B 
Partition Table: msdos 
Disk Flags:  
 
Number  Start  End    Size   Type      File system  標(biāo)志 
 1      100GB  215GB  115GB  extended               lba 
 5      100GB  200GB  100GB  logical 
 
[root@idc-v-71252 temp]# fdisk -l /dev/sdd 
 
磁盤 /dev/sdd：214.7 GB, 214748364800 字節(jié)，419430400 個(gè)扇區(qū) 
Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
I/O 大小(最小/***)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 
磁盤標(biāo)簽類型：dos 
磁盤標(biāo)識(shí)符：0x0006d495 
 
     設(shè)備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System 
/dev/sdd1       195311616   419430399   112059392    f  W95 Ext'd (LBA) 
/dev/sdd5       195313664   390625279    97655808   83  Linux  

格式化及掛載(省略部分輸出) 

[root@idc-v-71252 temp]# mkfs.ext4 /dev/sdd5 
[root@idc-v-71252 temp]# mount /dev/sdd5 /root/temp/tmp_2 
[root@idc-v-71252 temp]# df -h|grep ^/dev 
/dev/mapper/centos-root   49G   22G   27G   44% / 
/dev/sda1                497M  170M  328M   35% /boot 
/dev/mapper/centos-home   24G   16G  7.6G   68% /home 
/dev/sdb1                 99G   61M   94G    1% /root/temp/tmp 
/dev/sdc1                 92G   61M   87G    1% /root/temp/tmp_1 
/dev/sdd5                 92G   61M   87G    1% /root/temp/tmp_2  

這些新分區(qū)都可以寫入配置文件/etc/fstab中實(shí)現(xiàn)重啟后自動(dòng)掛載

LVM 邏輯卷管理

LVM是linux環(huán)境下對(duì)磁盤分區(qū)進(jìn)行管理的一種機(jī)制，能夠使系統(tǒng)管理員更方便的為應(yīng)用與用戶分配存儲(chǔ)空間。

術(shù)語

物理存儲(chǔ)介質(zhì)(The physical media)：指的是系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備，如上面制作的分區(qū)/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd5

物理卷(PV: Physical Volume)：相當(dāng)于物理存儲(chǔ)介質(zhì)，但添加了與LVM相關(guān)的管理參數(shù)。

卷組(VG: Volume Group)：由一個(gè)或多個(gè)物理卷組成。

邏輯卷(LV: Logical Volume)：在卷組的基礎(chǔ)上劃分的邏輯分區(qū)(文件系統(tǒng))。

PE(physical extent)：每一個(gè)物理卷被劃分為稱為PE的基本單元，具有唯一編號(hào)的PE是可以被LVM尋址的最小單元。PE的大小是可配置的，默認(rèn)為4MB。

LE(logical extent)：邏輯卷也被劃分為被稱為L(zhǎng)E的可被尋址的基本單位。在同一個(gè)卷組中，LE的大小和PE是相同的，并且一一對(duì)應(yīng)。

步驟

1、創(chuàng)建分區(qū)

可以使用fdisk或parted進(jìn)行分區(qū)，和前面舉例中的區(qū)別僅僅是分區(qū)類型要選8e。這里將三塊新硬盤的剩余空間做成LVM分區(qū)，parted方式(僅舉一例，其余略)：

parted -s /dev/sdb mkpart primary 107GB 100% 
parted -s /dev/sdb toggle 2 lvm  #表示將第二個(gè)分區(qū)定義為lvm類型(8e)  

2、創(chuàng)建PV

[root@idc-v-71252 ~]# pvcreate /dev/sd[bcd]2 
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created 
  Physical volume "/dev/sdc2" successfully created 
  Physical volume "/dev/sdd2" successfully created 
[root@idc-v-71252 ~]#  
#查看 
[root@idc-v-71252 ~]# pvscan  
  PV /dev/sda2   VG centos   lvm2 [79.51 GiB / 64.00 MiB free] 
  PV /dev/sdb2               lvm2 [100.00 GiB] 
  PV /dev/sdc2               lvm2 [106.87 GiB] 
  PV /dev/sdd2               lvm2 [93.13 GiB] 
  Total: 4 [379.50 GiB] / in use: 1 [79.51 GiB] / in no VG: 3 [300.00 GiB]  

3、創(chuàng)建VG 

[root@idc-v-71252 ~]# vgcreate -s 8M test_lvm /dev/sd[bcd]2 
  Volume group "test_lvm" successfully created 
#這里使用選項(xiàng)-s指定PE大小為8M，卷組起名為test_lvm 
#查看 
[root@idc-v-71252 ~]# vgscan  
  Reading all physical volumes.  This may take a while... 
  Found volume group "centos" using metadata type lvm2 
  Found volume group "test_lvm" using metadata type lvm2  

4、創(chuàng)建LV

[root@idc-v-71252 ~]# lvcreate -n test_1 -L 50G test_lvm  
  Logical volume "test_1" created. 
[root@idc-v-71252 ~]#  
#選項(xiàng)-n指定LV名為test_1，-L指定大小，也可以用選項(xiàng)-l指定LE的數(shù)量 
#查看 
[root@idc-v-71252 ~]# lvscan  
  ACTIVE            '/dev/centos/swap' [7.88 GiB] inherit 
  ACTIVE            '/dev/centos/home' [23.48 GiB] inherit 
  ACTIVE            '/dev/centos/root' [48.09 GiB] inherit 
  ACTIVE            '/dev/test_lvm/test_1' [50.00 GiB] inherit 
[root@idc-v-71252 ~]#   

5、格式化及掛載 

#在這里進(jìn)行格式化，***步分區(qū)之后并不需要格式化。 
#這里我們格式化成xfs格式 
[root@idc-v-71252 ~]# mkfs.xfs /dev/test_lvm/test_1 
meta-data=/dev/test_lvm/test_1   isize=256    agcount=4, agsize=3276800 blks 
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1 
         =                       crc=0        finobt=0 
data     =                       bsize=4096   blocks=13107200, imaxpct=25 
         =                       sunit=0      swidth=0 blks 
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0 
log      =internal log           bsize=4096   blocks=6400, version=2 
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1 
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0 
[root@idc-v-71252 ~]# mount /dev/test_lvm/test_1 /root/temp/test_1 
[root@idc-v-71252 ~]# df -h|grep ^/dev 
/dev/mapper/centos-root       49G   22G   27G   44% / 
/dev/sda1                    497M  170M  328M   35% /boot 
/dev/mapper/centos-home       24G   16G  7.6G   68% /home 
/dev/sdb1                     99G   61M   94G    1% /root/temp/tmp 
/dev/sdc1                     92G   61M   87G    1% /root/temp/tmp_1 
/dev/sdd5                     92G   61M   87G    1% /root/temp/tmp_2 
/dev/mapper/test_lvm-test_1   50G   33M   50G    1% /root/temp/test_1  

這里文件系統(tǒng)之所以顯示為/dev/mapper/....是因?yàn)閮?nèi)核利用Mapper Device機(jī)制將設(shè)備做了映射：

[root@idc-v-71252 ~]# ls -l /dev/mapper/test_lvm-test_1 
lrwxrwxrwx 1 root root 7 12月 14 09:58 /dev/mapper/test_lvm-test_1 -> ../dm-3 
[root@idc-v-71252 ~]# ls -l /dev/test_lvm/test_1 
lrwxrwxrwx 1 root root 7 12月 14 09:58 /dev/test_lvm/test_1 -> ../dm-3  

實(shí)際上/dev/test_lvm/test_1和/dev/mapper/test_lvm-test_1指向了同一個(gè)設(shè)備/dev/dm-3(在配置文件/etc/fstab中寫任意一種都可以)，這里就不對(duì)映射機(jī)制做詳細(xì)展開了。

命令

前面舉例中說到了幾個(gè)創(chuàng)建和查看命令，除此之外，LVM還有一系列的命令，它們都以pv/vg/lv開頭，所起的作用大多是增加、刪除、擴(kuò)充、縮減、查看、改變等等。

創(chuàng)建命令

pvcreate vgcreate lvcreate 

查看命令分三類，顯示信息側(cè)重或詳細(xì)程度不同：

pvs pvscan pvdisplay 
vgs vgscan vgdisplay 
lvs lvscan lvdisplay  

改變屬性(分別改變本層次上對(duì)象的屬性)

pvchange vgchange lvchange 

擴(kuò)容

vgextend lvextend 

擴(kuò)容LV舉例(注意內(nèi)核可能不支持對(duì)某些文件系統(tǒng)的在線擴(kuò)容，此時(shí)需要先將文件系統(tǒng)卸載)： 

[root@idc-v-71252 dev]# lvextend -L +10G /dev/test_lvm/test_1 
  Size of logical volume test_lvm/test_1 changed from 50.00 GiB (6400 extents) to 60.00 GiB (7680 extents). 
  Logical volume test_1 successfully resized. 
[root@idc-v-71252 ~]# df -h /dev/mapper/test_lvm-test_1 
文件系統(tǒng)                     容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn) 
/dev/mapper/test_lvm-test_1   50G   33M   50G    1% /root/temp/test_1 
#此時(shí)擴(kuò)容還沒有生效，使用xfs_growfs對(duì)xfs文件系統(tǒng)進(jìn)行在線擴(kuò)容 
[root@idc-v-71252 dev]# xfs_growfs /dev/test_lvm/test_1 
meta-data=/dev/mapper/test_lvm-test_1 isize=256    agcount=4, agsize=3276800 blks 
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1 
         =                       crc=0        finobt=0 
data     =                       bsize=4096   blocks=13107200, imaxpct=25 
         =                       sunit=0      swidth=0 blks 
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0 
log      =internal               bsize=4096   blocks=6400, version=2 
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1 
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0 
data blocks changed from 13107200 to 15728640 
[root@idc-v-71252 ~]# df -h /dev/mapper/test_lvm-test_1 
文件系統(tǒng)                     容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn) 
/dev/mapper/test_lvm-test_1   60G   33M   60G    1% /root/temp/test_1  

ext系列的文件系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)需要使用命令resize2fs進(jìn)行在線擴(kuò)容

縮減(慎用) 

vgreduce lvreduce 

改名

vgrename lvrename 

還有一些其他命令這里就不再列出了，關(guān)于它們的用法請(qǐng)查看相關(guān)手冊(cè)

本文簡(jiǎn)要介紹了磁盤和LVM相關(guān)的管理命令，另外，還有一個(gè)介于物理磁盤和磁盤分區(qū)的中間層：RAID(獨(dú)立冗余磁盤陣列)，它提供磁盤級(jí)別的數(shù)據(jù)冗余能力。當(dāng)前服務(wù)器上一般都有RAID卡(硬件)，關(guān)于它的設(shè)置以及原理就不在此敘述了，請(qǐng)搜索相關(guān)文檔。