Linux磁盘分区类型

  磁盘存储术语CHS

  • head:磁头  磁头数=盘面数
  • track:磁道  磁道=柱面数
  • sector:扇区,512bytes
  • cylinder:柱面 1柱面=512*sector数/track*head数=512*63*255=7.84M

  CentOS 5 之前版本 Linux 以柱面的整数倍划分分区,CentOS 6之后可以支持以扇区划分分区

  管理存储

  适用磁盘空间过程

  1. 设备文件
  2. 创建文件系统
  3. 挂载新的文件系统

1、磁盘分区

1.1为什么分区

  • 优化I/O性能
  • 实现磁盘空间配额限制
  • 提高修复速度
  • 隔离系统和程序
  • 安装多个OS
  • 采用不同文件系统

1.2分区方式

  两种分区方式:MBR,GPT

1.2.1MBR分区

MBR:Master Boot Record,1982年,使用32位表示扇区数,分区不超过2T

划分分区的单位:

  CentOS 5 之前按整柱面划分

  CentOS 6 版本后可以按Sector划分

0磁道0扇区:512bytes

  446bytes: boot loader

  启动相关 64bytes:分区表,其中每16bytes标识一个分区

  2bytes: 55AA

MBR分区中一块硬盘最多有4个主分区,也可以3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

MBR分区:主和扩展分区对应的1--4,/dev/sda3,逻辑分区从5开始,/dev/sda5

1.2.2GPT分区

GPT:GUID(Globals Unique Identifiers) partition table 支持128个分区,使用64位,支持8Z( 512Byte/block )64Z ( 4096Byte/block)

使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份, 并有CRC校验位

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface 统一可扩展固件接口)硬件支持GPT,使得操作系统可以 启动

GPT分区结构分为4个区域:

  • GPT头
  • 分区表
  • GPT分区
  • 备份区域

管理分区

  列出快设备

lsblk

[root@centos7~]$lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 200G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
├─sda2 8:2 0 100G 0 part /
├─sda3 8:3 0 50G 0 part /data
├─sda4 8:4 0 1K 0 part
└─sda5 8:5 0 4G 0 part [SWAP]
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 9.5G 0 rom

  创建分区命令

fdisk 管理MBR分区

gdisk 管理GPT分区

parted 高级分区操作,可以是交互或非交互方式

  重新设置内存中的内核分区表版本,适合于除了CentOS 6 以外的其它版本 5,7,8 

partprobe

2.1分区工具fdisk和gdisk

fdisk -l [-u] [device...]     查看分区
fdisk [device...] 管理MBR分区
gdisk [device...] 类fdisk 的GPT分区工具

  子命令

p 分区列表
t 更改分区类型
n 创建新分区
d 删除分区
v 校验分区
u 转换单位
w 保存并退出
q 不保存并退出

查看内核是否已经识别新的分区

cat /proc/partations

Centos7,8同步分区表

partprobe

Centos6 通知内核重新读取硬盘分区表

cnetos6 创建完分区后必须执行以下命令才能让内核发现新建的分区,进行编辑使用

partx -a /dev/DEVICE
kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
#示例:
[root@centos6 ~]#partx -a /dev/sda

磁盘常见工具

2.2.1查看工具df

文件系统空间实际真正占用等信息的查看工具

df [OPTION]... [FILE]...

常用选项

-H 以10为单位
-T 文件系统类型
-h human-readable
-i inodes instead of blocks
-P 以Posix兼容的格式输出

2.2.2查看某目录总体空间实际占用状态du

显示指定目录下面各个子目录的大小,单位为KB

du [OPTION]... DIR

常用选项

-h human-readable
-s summary
--max-depth=# 指定最大目录层级
-x, --one-file-system #忽略不在同一个文件系统的目录

2.2.3工具dd

dd 命令:convert and copy a file

格式:

dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST  bs=# count=#

常用选项:

if=file              从所命名文件读取而不是从标准输入
of=file 写到所命名的文件而不是到标准输出
ibs=size 一次读size个byte
obs=size 一次写size个byte
bs=size block size, 指定块大小(既是是ibs也是obs)
cbs=size 一次转化size个byte
skip=blocks    从开头忽略blocks个ibs大小的块
seek=blocks   从开头忽略blocks个obs大小的块
count=n 复制n个bs
conv=conversion[,conversion...] 用指定的参数转换文件

conversion 转换参数:
ascii 转换 EBCDIC 为 ASCII
ebcdic 转换 ASCII 为 EBCDIC
lcase 把大写字符转换为小写字符
ucase 把小写字符转换为大写字符
nocreat 不创建输出文件
noerror 出错时不停止
notrunc 不截短输出文件
sync 把每个输入块填充到ibs个字节,不足部分用空(NUL)字符补齐
fdatasync 写完成前,物理写入输出文件

示例

#备份MBR
dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1 #破坏MBR中的bootloader
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=64 count=1 seek=446 #有一个大与2K的二进制文件fileA。现在想从第64个字节位置开始读取,需要读取的大小是128Byts。又有
fileB, 想把上面读取到的128Bytes写到第32个字节开始的位置,替换128Bytes,实现如下
dd if=fileA of=fileB bs=1 count=128 skip=63 seek=31 conv=notrunc #将本地的/dev/sdx整盘备份到/dev/sdy
dd if=/dev/sdx of=/dev/sdy #将/dev/sdx全盘数据备份到指定路径的image文件
dd if=/dev/sdx of=/path/to/image #备份/dev/sdx全盘数据,并利用gzip压缩,保存到指定路径
dd if=/dev/sdx | gzip >/path/to/image.gz #将备份文件恢复到指定盘
dd if=/path/to/image of=/dev/sdx #将压缩的备份文件恢复到指定盘
gzip -dc /path/to/image.gz | dd of=/dev/sdx #将内存里的数据拷贝到root目录下的mem.bin文件
dd if=/dev/mem of=/root/mem.bin bs=1024 #拷贝光盘数据到root文件夹下,并保存为cdrom.iso文件
dd if=/dev/cdrom of=/root/cdrom.iso #销毁磁盘数据
dd if=/dev/urandom of=/dev/sda1 #通过比较dd指令输出中命令的执行时间,即可确定系统最佳的block size大小
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=2048 count=500000
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=4096 count=250000 #测试硬盘写速度
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000 #测试硬盘读速度
dd if=/root/1Gb.file bs=64k | dd of=/dev/null

挂载设备

  • 分区创建完成,设定其系统文件格式。文件系统文档
  • 进行挂载,使用

3、挂载

挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系,进而使得此目录做为其它文件访问入 口的行为

卸载:为解除此关联关系的过程

把设备关联挂载点:mount Point

挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏,因此,挂载点目录一般为空 进程正在使用中的设备无法被卸载

3.1挂载文件系统mount

格式

mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint
device:指明要挂载的设备

设备文件:例如:/dev/sda5
卷标:-L 'LABEL', 例如 -L 'MYDATA'
UUID: -U 'UUID':例如 -U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'
伪文件系统名称:proc, sysfs, devtmpfs, configfs mountpoint:挂载点目录必须事先存在,建议使用空目录

mount常用命令选项

-t fstype           指定要挂载的设备上的文件系统类型,如:ext4,xfs
-r               readonly,只读挂载
-w               read and write,读写挂载,此为默认设置,可省略
-n               不更新/etc/mtab,mount不可见
-a               自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中,且挂载选项中有auto功能)
-L 'LABEL'           以卷标指定挂载设备
-U 'UUID'           以UUID指定要挂载的设备
-B, --bind           绑定目录到另一个目录上

-o options:         (挂载文件系统的选项),多个选项使用逗号分隔
   async           异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中,效率高,但不安全
sync           同步模式,内存更改时,同时写磁盘,安全,但效率低下
   atime/noatime      包含目录和文件
  diratime/nodiratime   目录的访问时间戳
  auto/noauto        是否支持开机自动挂载,是否支持-a选项
  exec/noexec        是否支持将文件系统上运行应用程序
  dev/nodev         是否支持在此文件系统上使用设备文件
  suid/nosuid        是否支持suid和sgid权限
  remount          重新挂载
  ro/rw           只读、读写
  user/nouser       是否允许普通用户挂载此设备,/etc/fstab使用
  acl/noacl         启用此文件系统上的acl功能
  loop            使用loop设备
  _netdev         当网络可用时才对网络资源进行挂载,如:NFS文件系统
  defaults          相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

挂载规则

  • 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
  • 一个挂载点同一时间挂载了多个设备,只能看到最后一个设备的数据,其它设备上的数据将被隐藏
  • 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
  • 通常挂载点一般是已存在空的目录

3.2卸载文件系统umount

卸载时:可使用设备,也可使用挂载点

umount 设备名|挂载点

3.4查看挂载情况

查看挂载

#通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
mount

#查看内核追踪到的已挂载的所有设备
cat /proc/mounts

扩充

查看挂载点情况
findmnt MOUNT_POINT|device 查看正在访问指定文件系统的进程
lsof MOUNT_POINT
fuser -v MOUNT_POINT 终止所有在正访问指定的文件系统的进程
fuser -km MOUNT_POINT

3.5永久挂载

将挂载保存到 /etc/fstab 中可以下次开机时,自动启用挂载

/etc/fstab格式帮助:man 5 fstab

每行定义一个要挂载的文件系统,,其中包括共 6 项

  • 要挂载的设备或伪文件系统

    设备文件

    LABEL:LABEL=""

    UUID:UUID=""

    伪文件系统名称:proc, sysfs

  • 挂载点:必须是事先存在的目录
  • 文件系统类型:ext4,xfs,iso9660,nfs,none
  • 挂载选项:defaults ,acl,bind
  • 转储频率:0:不做备份 1:每天转储 2:每隔一天转储
  • fsck检查的文件系统的顺序:允许的数字是0 1 2

   0:不自检 ,1:首先自检;一般只有rootfs才用 2:非rootfs使用

添加新的挂载项,需要执行下面命令生效

mount -a

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