Linux基础篇——Linux磁盘操作(磁盘基础知识、分类、分区、挂载、卸载、扩容)详解

目 录

1. 概 念 2. 为啥要分区 3. 磁盘的结构 4. 磁盘的分类 4.1 IDE硬盘 4.2 SCSI硬盘 4.3 SATA硬盘 4.4 固态硬盘 5. 磁盘分区命名规则 6. 磁盘分区类型及原理 6.1 MBR(Master Boot Record)分区格式 6.2 GPT(GUID Partition Table)分区格式 7. 磁盘分区实操 7.1 给虚拟机添加一块磁盘 7.2 MBR方式分区实操 7.2 GPT分区实操(大于2T的磁盘分区方法,小于也能用) 8. 磁盘的格式化、手动挂载、自动挂载、卸载 8.1 文件系统的类型 8.2 格式化、手动挂载、自动挂载、卸载实操 9. 两块磁盘空间合二为一,并挂载到同一目录下实现扩容 10. 磁盘的查看命令 10.1 df指令 10.2 du指令

1. 概 念

图1.1 分区的概念

  假如你有个大木桶要装东西,如果木桶没有划分层,所有东西全部放入里面,虽然可以装,但是对大木桶的使用就合不合理,造成杂乱无章,寻找东西时候也耗时,甚至还有不同物品之间不能存放在一起而导致危险,那更好的做法自然是给大木桶画一下不同的区域,分成不同的层,每个层放不同的东西,即安全,寻找起来也方便;

  计算机的磁盘(也叫硬盘)也是如此,为了区分存储内容的不同,以及快速定位寻址文件,也需要采取分区的形式;

2. 为啥要分区

  不论磁盘的分区还是数据库表的分区以及其它的分区,核心思想和分区的目的基本都一致,可以概括以下两点原因;

数据的安全性隔离:因为每个分区是独立分开的,所以当你需要重现格式化或数据重新填充分区A时,分区B并不会受影响ÿ 20000 0c;这就是为啥你Windows重装系统的话,一般只是C盘重新载入新系统数据,而其他的D,E,F盘并不会受影响;

系统的效率考虑:加快数据寻址的效率,当你只有一块分区时,找数据文件a你得重头找到尾部,但是当你分区了,操作系统会记录文件的绝对路径,你就可以直接从某个分区下去找,大大提升了速度和效率;

3. 磁盘的结构

图3.1 磁盘的整个组成
  如图3.1,磁盘的主要组成有:主轴(含承轴及马达),磁盘盘(可能有多个盘),磁头,磁头臂等; 主轴(含承轴及马达)负责让磁盘盘转起来,磁头负责读取数据,磁头臂负责将磁头接触到磁盘盘,当不读取数据时负责将磁头停在磁头停泊区;

  磁盘盘结构比较特殊,拿其中一块出来讲解,如图3.2;磁盘盘主要有:磁道,簇,扇面,扇区组成;一般的磁盘设计是磁头沿着磁道由外圈顺时针一直读取到内圈;将每个同心圆切割成一个个小小块,称为

扇区, 是磁盘最小的存储单位!,同心圆的扇区一起组成 扇面,而第一个扇面又显得重要些,它记录了整个磁盘的重要信息;

3.2 磁盘盘组成示意图   刚刚说到,一般的磁盘不止一块磁盘盘,往往有多个,结构如图3.3;为了加快读写速度,也就会有多个磁头(读写头),磁头臂;同时多个磁盘盘的同一个磁道称为磁柱;

3.3 多块磁盘盘组成示意图

4. 磁盘的分类

4.1 IDE硬盘

  目前(20210516)基本已经淘汰,做个大概了解,IDE即Integrated Drive Electronics,它的本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,IDE是表示硬盘的传输接口。我们常说的IDE接口,也叫ATA(Advanced Technology Attachment)、PATA接口,现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的,只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。

图4.1 IDE硬盘

4.2 SCSI硬盘

  SCSI 硬盘即采用

SCSI 接口的硬盘。它由于性能好、稳定性高,因此在服务器上得到广泛应用。同时其价格也不菲,正因它的价格昂贵,所以在普通PC上很少见到它的踪迹。SCSI 硬盘使用 50 针接口;

图4.2 SCSI硬盘

4.3 SATA硬盘

  SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,Serial ATA 采用串行连接方式,串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点

图4.3 SATA硬盘

4.4 固态硬盘

  固态硬盘(Solid State Disk),一般称之为 SSD 硬盘,固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。其主要特点是没有传统硬盘的机械结构,读写速度非常快;其实,严格上来说固态硬盘不能算磁盘,因为他靠的存储技术是内存和闪存,而且并没有传统磁盘的组成结构,但是由于大家都叫习惯了,就采用了统一的命名;

图4.4 固态硬盘

5. 磁盘分区命名规则

  由于磁盘驱动的不同,磁盘可以分为IDE磁盘和SCSI硬盘,

IDE硬盘基本已过时(对Linux服务器而言),而之前谈到的SATA、USB、SAS等硬盘的接口都是SCSI硬盘,所以这些都统称为SCSI硬盘,是目前Linux服务器的主流,在 Linux 系统中磁盘设备文件的命名规则为:
   主设备号 + 次设备号 + 磁盘分区号
  而Linux万物皆文件的个性,硬盘自然是映射再/dev/目录下, IDE硬盘为 /dev/hdx~, SCSI硬盘为 /dev/sdx~;

IDE硬盘 hdx~: hd表明为设备类型,这里指 IDE硬盘, x为盘号,值可以为a(基本盘),b(基本从属盘),c(辅助主盘),d(辅助从属盘); ~代表分区,前四个分区1-4表示,他们是主分区或者扩展分区,从5开始就是逻辑分区;例如:第一块盘hda,第二块盘hdb…第一块盘的第一个分区hda1,第二个分区hda2… SCSI硬盘 sdx~: sd表明为设备类型,这里指 SCSI硬盘, x为盘号,值可以为a(基本盘),b(基本从属盘),c(辅助主盘),d(辅助从属盘); ~代表分区,前四个分区1-4表示,他们是主分区或者扩展分区,从5开始就是逻辑分区;例如:第一块盘sda,第二块盘sdb… 第一块盘的第一个分区sda1,第二个分区sda2…

  考虑到常用性,以下内容就以

SCSI硬盘为主来讲;

刚刚讲到的

x,那系统是怎么识别sda,sdb,sdc即磁盘1,磁盘2,磁盘3的呢?如在你的PC上,有两个SATA磁盘个一个USB磁盘,而这两个SATA磁盘分别放在SATA1和SATA5插槽上,USB磁盘则在USB接口上,那这三块磁盘的顺序是什么呢?
其实,磁盘的顺序是靠侦测到的顺序来标识的;

SATA1插槽上的为:/dev/sda SATA2插槽上的为:/dev/sdb USB(开机完成才能被系统捕捉到):/dev/sdc

6. 磁盘分区类型及原理

6.1 MBR(Master Boot Record)分区格式

  早期磁盘第一个扇区(

521bytes)里面包含重要的信息 MBR(Master Boot Record),其中 446 bytes,安装开机管理程序的地方;剩下的 64bytes记录硬盘分区的数据,即分区表,大概示意图如图6.1;

图6.1 MBR分区的示意图

  以下的四个分区我们并不能区分是主分区还是扩展分区,两种都有可能;

P1:/dev/sda1 P2:/dev/sda2 P3:/dev/sda3 P4:/dev/sda4

  既然第一个扇区的分区表只能记录四个分区的数据,那自然就想到用额外的扇区来 记录分区信息,这就是扩展分区的由来,如图6.2,分区情况应该为;

图6.2 MBR分区扩展分区示意图
  以上的分区情况为如下,为啥缺少了 /dev/sda3、 /dev/sda4呢,原因就是前面四个号都是预留给主分区和逻辑分区的;

P1:/dev/sda1 (主分区) P2:/dev/sda2(扩展分区) P3:/dev/sda5(逻辑分区) P4:/dev/sda6(逻辑分区) P5:/dev/sda7(逻辑分区) P6:/dev/sda8(逻辑分区) P7:/dev/sda9(逻辑分区)

  主分区、扩展分区、逻辑分区的总结内容如下;

主分区( primary)P

  1)系统中必须要存在的分区,系统盘选择主分区安装

  2)数字编号只能是1-4.sda1、sda2、sda3、sda4

  3)主分区最多四个,最少一个。

  4)能被单独格式化

扩展分区( extend)E

  1)相当于一个独立的小磁盘。独立的分区表,不能独立存在。

  2)有独立的分区表。

  3)不能独立存在,即不能直接存放数据

  4)必须在扩展分区上建立逻辑分区才能存放数据

  5)占用主分区的编号(主分区+扩展分区)之和最多4个

  6)不能被格式化

逻辑分区(1ogic)L

  1)数字编号只能是从5开始

  2)存放于扩展分区之上

  3)存放任意普通数据

  4)能被单独格式化

  5)两个独立的逻辑分区可以支持合并成一个新的逻辑分区

磁盘分区方式

  1)1~4个主分区

  2)扩展分区至多能有一个,且 2 ≤ 扩展分区+主分区≤ 4

学习以上内容后,聊聊分区策略,举例如下;
博主有一块硬盘,如果我想要得到6个分区,用MBR分区格式该怎么分配;
首先主分区,扩展分区只能有4个,不够呀,那就需要用到扩展分区,可以分配为,P+P+P+E(E内包含3个逻辑分区L)即,P+P+P+E(L+L+L);当然也可以P+E(L+L+L+L+L) ,可以根据个人想法来实现即可

  

MBR分区的原理清晰后,其不足的地方也暴露的无疑,因为分区表的容量16bytes有限,始终存在以下不足;

操作系统无法抓取2.2T以上的磁盘容量,个人PC可能目前来说够,但是服务器已经无法满足了; MBR仅有一块分区表,无法实现高可用,一旦被损坏,很难再救援恢复; MBR内存放的开机管理程序也只有446bytes,也是无法容纳更多的开机程序代码的;

   你的不努力或者局限,自然就有新星的出现,于是GPT就出现了;

6.2 GPT(GUID Partition Table)分区格式

   GPT将磁盘划分为一块块的

逻辑区块地址(Logical Block Address,简称LBA) 来处理,每个LBA预设计为512bytes,即一个扇区的大小;同时改进MBR之用一块扇区来标识分区表的弊端,GPT使用了前后各34个LBA来标识分区表信息(最后的34各区可以理解为备份,达到高可用),如图6.3;
LBA的标识是从0开始的,LBA0-34共35块,这里分别阐述下其含义;

LBA0 :包含两部分,一部分是类似MBR的446bytes,存储开机管理程序,第二部分则是存储一个特殊的标记,标识该磁盘为GPT格式,而看不懂GPT分区的程序则无法操作该磁盘,起到保护作用,放心,目前基本的管理程序都能识别GPT格式,所以该LBA块实际上与分区信息并无直接关联,这就是为啥不算入34LBA的原因; LBA1 :GPT的表头,记录分区本身的位置与大小,同时记录分区在备份中最后34个LBA中的位置,方便恢复; LBA2-34:共32块LBA,每块LBA记录4笔分区表,共支持4*23=128笔分区;而每个LBA默认为512bytes,则每笔记录用到512/4=128bytes,每笔记录拿出64bytes来记录开始、结束的扇区号码,因此对一个单一分区槽而言,支持的最大容量为 2 64 ∗ 512 b y t e s = 2 63 ∗ 1 K b y t e s = 2 33 T B = 8 Z B 2^{64}*512bytes=2^{63}*1Kbytes=2^{33}TB=8ZB 264∗512bytes=263∗1Kbytes=233TB=8ZB
注:
1 Z B = 2 30 T B 1 ZB = 2^{30} TB 1ZB=230TB

6.3 GPT分区示意图

  因此基本上GPT弥补了MBR的不足,但是GPT只是分区格式方法不同哈,以SCSI硬盘为例,磁盘的命名规则并没有大改;仍然是第一块盘sda,第二块盘sdb… 第一块盘的第一个分区sda1,第二个分区sda2等,但是GPR去除了扩展分区的概念,直接分区为主分区和逻辑分区;
   以上就是分区的理论支持,接下来进入分区实操环节;

7. 磁盘分区实操

7.1 给虚拟机添加一块磁盘

  这里就采用虚拟机来模拟添加磁盘,博主用的虚拟机是VMware,操作如下;

因为是添加硬件,需要先关闭虚拟机。点击 关机。如图7.1;

图7.1 关闭虚拟机 然后选中虚拟机,鼠标右键,点击 设置,如图7.2;
图7.2 点击设置 跳转图7.3,选择 硬盘,点击 下一步;

图7.3 添加硬盘

跳转图7.4,选择 SCSI(S),点击 下一步;

图7.4 选择SCSI硬盘

跳转图7.5,设置硬盘的大小,这里为了说明问题,博主就选默认的20G,点击 下一步;
图7.5 选择硬盘大小 跳转图7.6,选择 创建新虚拟磁盘(V),点击 下一步;
图7.6 选择创建新虚拟磁盘 跳转图7.7,给磁盘文件命名,这个没关系,博主采用默认的,点击 完成;

图7.7 给磁盘文件命名

跳转图7.8,点击 确定完成硬盘的增加,然后记得开机;
图7.5 选择硬盘大小

7.2 MBR方式分区实操

  开机后利用指令

lsblk(老师不离开),可以看到磁盘 sdb就是刚刚添加的磁盘,无分区情况; sda就是之前安装虚拟机设置的磁盘,有两个分区 sda1和 sda2;

[[email protected] ~]$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 也可以用fdisk来查看磁盘 [[email protected] /]# fdisk -l 磁盘 /dev/sda:64.4 GB, 64424509440 字节,125829120 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘标签类型:dos 磁盘标识符:0x0001d6b8 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux /dev/sda2 2099200 125829119 61864960 8e Linux LVM 磁盘 /dev/sdb:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘 /dev/mapper/centos-root:41.1 GB, 41120956416 字节,80314368 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘 /dev/mapper/centos-swap:2147 MB, 2147483648 字节,4194304 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘 /dev/mapper/centos-home:20.1 GB, 20073938944 字节,39206912 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节

  接下来开始采用MBR的方式进行分区,用到指令

fdisk;

要求:给20G的新磁盘分区,要求为P(5G)+P(5G)+L(5G)+L(5G);
即,两个主分区,每个5G,两个逻辑分区,每个5G,之前说过逻辑分区不能单独存在,必须搭载扩展分区,所以实际情况应该是两个主分区,每个5G,一个扩展分区10G,扩展分区里面两个逻辑分区,每个5G

  操作如下;

# fdisk /dev/sdb指令进入分区操作的交互命令行 [[email protected] hadoop]# fdisk /dev/sdb 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 Device does not contain a recognized partition table 使用磁盘标识符 0xcc9206a3 创建新的 DOS 磁盘标签。 命令(输入 m 获取帮助): # 输入m活的操作提示 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) # 根据提示输入n add a new partition 命令(输入 m 获取帮助):n Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended # 这里p是主分区,e为拓展分区,先来个主分区,选择p Select (default p): p 分区号 (1-4,默认 1):1 # 这里跳转到选择分区号,之前理论讲过MBR只能有四个主或扩展分区,因为是新的分区,这里选择1即可; 起始 扇区 (2048-41943039,默认为 2048): 将使用默认值 2048 # 这里选择起始的扇区,选择默认的即可 Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039,默认为 41943039):+5G 分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 5 GiB # 这里选择结束的扇区,如果你选择默认的,那么就是将整块磁盘给到一个分区, # 这里磁盘有20G,我们可以来个5G的,选择+5G,就是给第一个分区5G空间 # 这里还没完,还需要写入w,则完成分区1分区; 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 # 完成同步后会自动退出,再次使用lsblk指令查看,发现已经多了sdb1 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk └─sdb1 8:17 0 5G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 再来创建第二个主分区 [[email protected] hadoop]# fdisk /dev/sdb 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 命令(输入 m 获取帮助):n Partition type: p primary (1 primary, 0 extended, 3 free) e extended # 选择p表示创建第二个主分区 Select (default p): p # 这里自动选择序号2,因为1已经被第一个主分区占用 分区号 (2-4,默认 2):2 # 其实位置选择默认即可 起始 扇区 (10487808-41943039,默认为 10487808): 将使用默认值 10487808 # 结束扇区依然选择5G Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (10487808-41943039,默认为 41943039):+5G 分区 2 已设置为 Linux 类型,大小设为 5 GiB # w指令保存磁盘修改 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 # lsblk指令得到第二块主分区sbd2 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 5G 0 part └─sdb2 8:18 0 5G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 接下来是创建拓展分区和逻辑分区 [[email protected] hadoop]# fdisk /dev/sdb 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 命令(输入 m 获取帮助):n Partition type: p primary (2 primary, 0 extended, 2 free) e extended # 选择e表示拓展分区,编号可以选择默认的3 Select (default p): e 分区号 (3,4,默认 3):3 # 起始扇区选择默认的位置 起始 扇区 (20973568-41943039,默认为 20973568): 将使用默认值 20973568 # 剩下的所有磁盘分给这个拓展分区 Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20973568-41943039,默认为 41943039): 将使用默认值 41943039 分区 3 已设置为 Extended 类型,大小设为 10 GiB # 记得写入w保存磁盘更改 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 # 之前理论说过,扩展分区是不能单独存在的,必须要有逻辑分区在里面,接下来再来两次,创建逻辑分区 [[email protected] hadoop]# fdisk /dev/sdb 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 命令(输入 m 获取帮助):n # 这里你会发现,多了个l(logic) 的选项,即逻辑分区的意思,这里记得选l Partition type: p primary (2 primary, 1 extended, 1 free) l logical (numbered from 5) Select (default p): l 添加逻辑分区 5 # 选择默认的起始扇区 起始 扇区 (20975616-41943039,默认为 20975616): 将使用默认值 20975616 # 第一个逻辑分区为5G Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20975616-41943039,默认为 41943039):+5G # 默认逻辑分区从编号5开始,因为1-4要预留给到主分区和扩展分区 分区 5 已设置为 Linux 类型,大小设为 5 GiB # 记得保存磁盘更改,写入w; 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 # 再来一次,创建 第二块逻辑分区 [[email protected] hadoop]# fdisk /dev/sdb 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 命令(输入 m 获取帮助):n Partition type: p primary (2 primary, 1 extended, 1 free) l logical (numbered from 5) Select (default p): l 添加逻辑分区 6 起始 扇区 (31463424-41943039,默认为 31463424): 将使用默认值 31463424 # 使用默认的结束扇区,即将剩下的扩展分区的空间全部给到第二个逻辑分区 Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (31463424-41943039,默认为 41943039): 将使用默认值 41943039 分区 6 已设置为 Linux 类型,大小设为 5 GiB 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 # 到此,主分区,扩展分区,逻辑分区的分区操作就算完了;切忌使用前还需要进行格式化, # 格式化的操作再下个小结挂载的时候再细讲 # 使用lsblk查看刚刚的主分区,扩展分区,逻辑分区的分区操作的结果, # 发现完全符合之前MBR分区的理论和我们的预期 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 5G 0 part ├─sdb2 8:18 0 5G 0 part ├─sdb3 8:19 0 1K 0 part ├─sdb5 8:21 0 5G 0 part └─sdb6 8:22 0 5G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 其他重要指令 # 发现分区操作失误,可以d删除指令 d delete a partition

7.2 GPT分区实操(大于2T的磁盘分区方法,小于也能用)

  之前说过

MBR分区格式,即对应的 fdisk操作有局限就是大于2T的磁盘无法使用该理论和方法,那个人PC可能觉得2T完全满足,但是服务器2T肯定是不足的,因此学习下GPT的分区方法也是很有必要的,使用的指令为 parted,博主比较穷,私人是没有2T的硬盘的,这里就用一个20G的来模拟,实现以下要求;

要求:给20G的新磁盘分区,要求为P(5G)+P(5G)+L(5G)+L(5G);
即,两个主分区,每个5G,两个逻辑分区,每个5G,之前说过逻辑分区不能单独存在,必须搭载扩展分区,所以实际情况应该是两个主分区,每个5G,一个扩展分区10G,扩展分区里面两个逻辑分区,每个5G

  操作如下;

# 使用lsblk查看刚刚新增的磁盘sdc [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 5G 0 part ├─sdb2 8:18 0 5G 0 part ├─sdb3 8:19 0 1K 0 part ├─sdb5 8:21 0 5G 0 part └─sdb6 8:22 0 5G 0 part sdc 8:32 0 20G 0 disk sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 进行parted分区 # 使用parted /dev/sdc进入交互的parted命令行 [[email protected] hadoop]# parted /dev/sdc GNU Parted 3.1 使用 /dev/sdc Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. (parted) # 输入p查看当前分区,发现为0个分区 (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 # 将MBR磁盘格式化为GPT (parted) mklabel gpt # 创建第一个主分区 (parted) mkpart primary 0 5G 警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore # 查看当前磁盘分区情况,发现第一个主分区成功 (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 5000MB 5000MB primary # 创建第二个主分区 (parted) mkpart primary 5G 10G # 输入p查看第二个主分区 (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 5000MB 5000MB primary 2 5001MB 10.0GB 5000MB primary # 创建第三个逻辑分区,理论篇说过GPT分区,逻辑分区不需要以扩展分区为载体,所以这里没有扩展分区 (parted) mkpart logic 10G 15G # 输入p查看第一个个逻辑分区 (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 5000MB 5000MB primary 2 5001MB 10.0GB 5000MB primary 3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic # 创建第2个逻辑分区 (parted) mkpart logic 15G 20G # 输入p查看当前分区 (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 5000MB 5000MB primary 2 5001MB 10.0GB 5000MB primary 3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic 4 15.0GB 20.0GB 5000MB logic # 也可以使用print查看当前分区 (parted) print Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 5000MB 5000MB primary 2 5001MB 10.0GB 5000MB primary 3 10.0GB 15.0GB 5000MB logic 4 15.0GB 20.0GB 5000MB logic # 退出parted交互命令行 (parted) quit 信息: You may need to update /etc/fstab. # 利用lsblk查看刚刚的gpt分区 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 5G 0 part ├─sdb2 8:18 0 5G 0 part ├─sdb3 8:19 0 1K 0 part ├─sdb5 8:21 0 5G 0 part └─sdb6 8:22 0 5G 0 part sdc 8:32 0 20G 0 disk ├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part ├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part ├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part └─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # parted分区指令的其他命令 # 划分所有空间到一个分区 (parted) mkpart primary 0-1 # 如果要反过来.将GPT磁盘转化为MBR磁盘 (parted) mklable msdos

8. 磁盘的格式化、手动挂载、自动挂载、卸载

8.1 文件系统的类型

  Linux:存在几十个文件系统类型:ext2,ext3,ext4,xfs,brtfs等,不同文件系统采用不同的方法来管理磁盘空间,各有优劣;文件系统是具体到分区的,所以格式化针对的是分区,分区格式化是指采用指定的文件系统类型对分区空间进行登记、索引并建立相应的管理表格的过程。

ext2具有极快的速度和极小的CPU占用率,可用于硬盘和移动存储设备 ext3增加日志功能,可回溯追踪 ext4日志式文件系统,支持1EB(1024*1024TB),最大单文件16TB,支持连续写入可减少文件碎片。rhel6默认文件系统 xfs可以管理500T的硬盘。rhel7默认文件系统 brtfs文件系统针对固态盘做优化;

8.2 格式化、手动挂载、自动挂载、卸载实操

  怎么多怎么记呢,其实很简单, ext一代比一代强,目前要用当然是 ext4, xfs又是更强的文件系统,CentOS7默认的文件系统,如果你的系统支持,优选xfs,再是ext4吧,当然如果是固态硬盘,可以考虑brtfs;
  磁盘的格式化,是精确到每个分区的;磁盘分区在使用前,必须先格式化以下,然后具体怎么用呢;具体步骤如下;

格式化磁盘分区 将磁盘分区挂载到一个文件夹下,其实可以理解为将文件夹映射到该分区下,当有文件存入该文件夹,则实际就存入了该磁盘的分区; 挂载分为手动挂载和自动挂载,手动挂载,则开启重启后会失效,自动挂载则在开机的时候给你挂好,让使用者无感; 有时候不需要该分区,则需要先卸载该分区对应的文件夹,再删除分区,则为卸载操作;

  下面进入实操环节;

# 在根目录下新建一个myfile目录作为挂载的目录 cd / mkdir file # 格式化sdc2分区,选用文件系统问目前最优的xfs # 注意,/dev/sdc2一定要带上2,一定要带上2,一定要带上2 # 不带上什么意思,就是格式化整个磁盘,结果就是你之前做的sdc的分区全部白费了 mkfs.xfs /dev/sdc2 # 手动挂载 [[email protected] /]# mount /dev/sdc2 file/ # 查看挂载情况,发现sdc2后面已经挂在了/file [[email protected] /]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk sdc 8:32 0 20G 0 disk ├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part ├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part /file ├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part └─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 磁盘卸载 # 使用umount卸载分区时,可以指定挂载点,也可以指定挂载的路径 umount /dev/sdc1 # 或者等价于 umount /file # 此时关机重启下,再lsblk指令,返现该手动挂载的目录失效了 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk sdc 8:32 0 20G 0 disk ├─sdc1 8:33 0 4.7G 0 part ├─sdc2 8:34 0 4.7G 0 part ├─sdc3 8:35 0 4.7G 0 part └─sdc4 8:36 0 4.7G 0 part sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 因此要实现自动挂载 # 手动挂载 [[email protected] /]# mount /dev/sdc2 file/ # 获取sdc1的UUID [[email protected] /]# blkid /dev/sdc2 /dev/sdc2: UUID="2b9fa094-078c-4c38-8b1f-d15986f6eb96" TYPE="xfs" PARTLABEL="primary" PARTUUID="83532884-4d4b-40d0-a9b3-4b85adc2ddd3" # 编辑/etc/fstab文件,加入新的分区挂载 vim /etc/fstab # 最后一行追加刚刚的磁盘挂载 # # /etc/fstab # Created by anaconda on Sat Apr 11 20:27:09 2020 # # 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=ee1291e7-1efb-4872-b874-c51bf0007866 /boot xfs defaults 0 0 /dev/mapper/centos-home /home xfs defaults 0 0 # 上面为系统自带,别理,下面添加这句 /dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0 UUID=2b9fa094-078c-4c38-8b1f-d15986f6eb96 /file xfs defaults 0 0 # 注意,如果不用UUID,用磁盘设备名称也可,以下信息等价 /dev/sdc1 /file xfs defaults 0 0 #以上就完成了磁盘的自动挂载,可以开机重启验证下

9. 两块磁盘空间合二为一,并挂载到同一目录下实现扩容

  服务器预算中希望有个文件夹有10T,但是手上只有两块5T的磁盘,怎么办呢,能不能把两块5T的磁盘同时挂载到同一个文件夹呢?答案当然是可以的;
  那博主比较穷,自热是没有5T的磁盘,那就那两个20G的凑合下吧,实现同时挂载到一个目录下,实现该目录40G的存储空间;

要求将两块20G的磁盘sdb,sdc,同时挂载到目录mydata下,是的目录mydata的存储空间为40G;

  下面进入实操环节;

# 这里也采用GPT的分区方法,使用parted指令 [[email protected] hadoop]# parted /dev/sdb GNU Parted 3.1 使用 /dev/sdb Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. # 将磁盘转换成gpt (parted) mklabel gpt #这里反正要合并,就设置一个主分区包含整个磁盘 (parted) mkpart primary 0 100% 警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdb: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 21.5GB 21.5GB primary # 同理对磁盘/dev/sbc进行相同的操作 [[email protected] hadoop]# parted /dev/sdc GNU Parted 3.1 使用 /dev/sdc Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. (parted) mklabel gpt (parted) mkpart primart 0 100% 警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 忽略/Ignore/放弃/Cancel? I (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdc: 21.5GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志 1 17.4kB 21.5GB 21.5GB primart (parted) quit 信息: You may need to update /etc/fstab. # 得到目前的磁盘分布如下 [[email protected] hadoop]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 60G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot └─sda2 8:2 0 59G 0 part ├─centos-root 253:0 0 38.3G 0 lvm / ├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP] └─centos-home 253:2 0 18.7G 0 lvm /home sdb 8:16 0 20G 0 disk └─sdb1 8:17 0 20G 0 part sdc 8:32 0 20G 0 disk └─sdc1 8:33 0 20G 0 part sdd 8:48 0 20G 0 disk sr0 11:0 1 4.4G 0 rom # 创建物理卷的命令为pvcreate;利用该命令将希望添加到卷组的所有分区或磁盘创建为物理卷; [[email protected] hadoop]# pvcreate /dev/sdb1 Physical volume "/dev/sdb1" successfully created. # 将分区/dev/sdb1和/dev/sdc1分区创建为物理卷: [[email protected] hadoop]# pvcreate /dev/sdc1 Physical volume "/dev/sdc1" successfully created. #创建卷组的命令为vgcreate;用此命令将使用pvcreate建立的物理卷创建为一个完整的卷组; #将物理卷/dev/sdb1创建为一个名为vgmysql的卷组: [[email protected] hadoop]# vgcreate vgmygroup1 /dev/sdb1 Volume group "vgmygroup1" successfully created #此步即为将2块磁盘空间合二为一的关键步骤;当系统中新增了磁盘或新建了物理卷,而要将其添加到已有卷组时,就可使用vgextend命令; # 将物理卷/dev/sdc1添加到vgmysql卷组中: [[email protected] hadoop]# vgextend vgmygroup1 /dev/sdc1 Volume group "vgmygroup1" successfully extended # 查看卷组用vgs,从vgs命令的回显结果来看,卷组vgmysql成功添加 # 并且其总空间为两块物理磁盘的总大小(因换算单位不同,所以不是精确的40G)。 [[email protected] hadoop]# vgs VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree centos 1 3 0 wz--n- <59.00g 4.00m vgmygroup1 2 0 0 wz--n- 39.99g 39.99g # 创建逻辑卷的命令为lvcreate;用此命令将在使用vgcreate建立的卷组上创建逻辑卷; # 在卷组vgmysql上创建一个名为lvmysql的逻辑卷,起大小为 39.99G; # -n:指定逻辑卷名 # -L:指定逻辑卷大小 [[email protected] hadoop]# lvcreate -L 39.99g -n lvmygroup vgmygroup1 Rounding up size to full physical extent 39.99 GiB Logical volume "lvmygroup" created. # 将创建的lvmysql逻辑卷格式化为xfs [[email protected] hadoop]# mkfs -t xfs /dev/vgmygroup1/lvmygroup meta-data=/dev/vgmygroup1/lvmygroup isize=512 agcount=4, agsize=2620928 blks = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=0, sparse=0 data = bsize=4096 blocks=10483712, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1 log =internal log bsize=4096 blocks=5119, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1 realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0 # 切换到根目录,在根目录下新建文件夹 [[email protected] hadoop]# cd / [[email protected] /]# mkdir mydata # 挂载刚刚的逻辑组到新建目录下 [[email protected] /]# mount /dev/vgmygroup1/lvmygroup /mydata/ # 查看磁盘大小和挂载磁盘查看,目录为40G [[email protected] /]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm tmpfs 487M 7.8M 479M 2% /run tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup /dev/mapper/centos-root 39G 4.3G 35G 12% / /dev/sda1 1014M 137M 878M 14% /boot /dev/mapper/centos-home 19G 33M 19G 1% /home tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/2000 tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0 /dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup 40G 33M 40G 1% /mydata # 创建开机自动挂载 [[email protected] /]# echo /dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup /mydata/ xfs defaults 0 0 >/etc/fstab # 重启重新查看挂载的磁盘,确认成功自动开机挂载 [[email protected] ~]# sync [[email protected] ~]# reboot # 使用df -h指令再次查看,发现完成自动挂载 [[email protected] ~]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm tmpfs 487M 7.8M 479M 2% /run tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup /dev/mapper/centos-root 39G 4.3G 35G 12% / /dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup 40G 33M 40G 1% /mydata tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0 98M 0 98M 0% /run/user/2000

10. 磁盘的查看命令

10.1 df指令

df

  

df命令参数功能:检查文件系统的磁盘空间占用情况。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间,目前还剩下多少空间等信息。

语法:

df [-ahikHTm] [目录或文件名]

  选项与参数:

-a :列出所有的文件系统,包括系统特有的 /proc 等文件系统; -k :以 KBytes 的容量显示各文件系统; -m :以 MBytes 的容量显示各文件系统; -h :以人们较易阅读的 GBytes, MBytes, KBytes 等格式自行显示; -H :以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式; -T :显示文件系统类型, 连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出; -i :不用硬盘容量,而以 inode 的数量来显示

  使用样例

[[email protected] ~]# df -Th 文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点 devtmpfs devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev tmpfs tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm tmpfs tmpfs 487M 7.8M 479M 2% /run tmpfs tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup /dev/mapper/centos-root xfs 39G 4.3G 35G 12% / /dev/mapper/vgmygroup1-lvmygroup xfs 40G 33M 40G 1% /mydata tmpfs tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0

10.2 du指令

  

du命令也是查看使用空间的,但是与df命令不同的是Linux du命令是对文件和目录磁盘使用的空间的查看,还是和df命令有一些区别的。

语法:

du [-ahskm] 文件或目录名称

  选项与参数:

-a :列出所有的文件与目录容量,因为默认仅统计目录底下的文件量而已。 -h :以人们较易读的容量格式 (G/M) 显示; -s :列出总量而已,而不列出每个各别的目录占用容量; -S :不包括子目录下的总计,与 -s 有点差别。 -k :以 KBytes 列出容量显示; -m :以 MBytes 列出容量显示;

  使用样例;

[[email protected] hadoop]# du -ah ./* 8.0K ./capacity-scheduler.xml 4.0K ./configuration.xsl 4.0K ./container-executor.cfg 4.0K ./core-site.xml 4.0K ./hadoop-env.cmd 8.0K ./hadoop-env.sh 4.0K ./hadoop-metrics2.properties 4.0K ./hadoop-metrics.properties 12K ./hadoop-policy.xml 4.0K ./hdfs-site.xml 4.0K ./httpfs-env.sh 4.0K ./httpfs-log4j.properties 4.0K ./httpfs-signature.secret 4.0K ./httpfs-site.xml 4.0K ./kms-acls.xml 4.0K ./kms-env.sh 4.0K ./kms-log4j.properties 8.0K ./kms-site.xml 16K ./log4j.properties 4.0K ./mapred-env.cmd 4.0K ./mapred-env.sh 8.0K ./mapred-queues.xml.template 4.0K ./mapred-site.xml 4.0K ./mapred-site.xml.template 4.0K ./slaves 4.0K ./ssl-client.xml.example 4.0K ./ssl-server.xml.example 4.0K ./yarn-env.cmd 8.0K ./yarn-env.sh 8.0K ./yarn-site.xml

  至于其他的磁盘指令

fdisk, lsblk, parted等,已经在前面的分区地方将的十分清楚了,这里就不在累赘了;