Lunix磁盤及文件管理系統

Linux磁盤及文件系統管理

   CPU，Memory（RAM），I/O

   I/O：Disks，Ethtercard

        Disk：持久存儲數據

            接口類型：

                     IDE（ata）：并口，133MB/s

                           SCSI：并口，Ultrascsl320,320MB/s

                           SATA：串口，6gbps

                           SAS：串口，6gbps

                           USB：串口，480MB/s

                      并口：同一線纜可以接多塊設備；     

                           IDE：倆個，主，從

                           SCSI：

                                 寬帶:16-1

                                 窄帶:8-1      

                           iops：io per second

                           串口：一個                                       

             硬盤：機械硬盤，固態硬盤：

                      機械硬盤：

                          track：磁道

                          sector：扇區，512bytes

                          cylinder：柱面：不同磁盤的同一磁道

                                          分區劃分基于柱面

         平均尋道時間：

                    5400rpm，7200rpm，10000rpm，15000rpm

         Linux的哲學思想:一切皆文件：

               設備類型：

                   塊（block）：隨機訪問，數據交換單位是“塊”；

                   字符（character）：線性訪問，數據交換單位是“字符”；

               設備文件：FHS

                    /dev

                     設備文件：關聯至設備的驅動程序；設備的訪問類型

               設備號：

               major：主設備號，區分設備類型；用于標明設備所需要的驅動程序

               minor：次設備號，區分同種類型下的不同設備；是特定設備的訪問入口

                    mknod命令：

                         make block or character special files

                         mknod [OPTION]...NAME TYPE [MAJOR MINOR]

                                -m MODE：創建后的設備文件的訪問權限；

                    設備文件名：ICANN 

                    磁盤：

                         IDE： /dev/hd[a-z]

                            例如: /dev/hda   /dev/hdb                  

                         SCSI,SATA,USB,SAS：/dev/sa[a-z]

                         分區：

                               /dev/hda#        

                                    /dev/hda1，...

                         注意：CentOS 6和7系統將硬盤設備標識為/dev/sd[a-z]#

                         引用設備的方式：

                                 設備文件名

                                 卷標

                                 UUID

                磁盤分區：MBR,GPT

                      MBR:0 sector

                      Master Boot Record

       分為三部分：

                446bytes：bootloader，程序，引導啟動操作系統的程序；

                64bytes：分區表，每16bytes標識一個分區，一共只能有4個分區；

                2bytes：MBR區域的有效性標識；55AA位有效；否則為無效

                           主分區和擴展分區的標識：1-4

                           邏輯分區：5+

  當我們想在系統里面新增一塊硬盤時：

          1：對磁盤進行分區，以新建可用的分區

          2：對該分區進行格式化，以創建系統可用的文件系統

          3：對文件系統進行檢驗

          4：在Linux系統上，需要創建掛載點（目錄），并且掛載上來

      邏輯分區：fdisk

          1：查看磁盤的分區信息

              fdisk -l [-u] [device]；列出指定磁盤設備上的分區信息

          2：管理分區

              fdisk  device

              fdisk提供了一個交互式接口來管理分區，它有許多子命令，分別用于不同的管理功能；

              所有的操作均在內存中完成，沒有直接同步到磁盤，直到使用w命令保存至磁盤上           常用命令：

                n：創建新分區

                d: 刪除已有分區

                t: 修改分區類型

                l: 查看所有已有ID

                w: 保存并退出

                q: 不保存退出

                m: 查看幫助信息

                p: 顯示現有分區信息

  注意：在已經分區并且已經掛載其中某個分區的磁盤設備上創建的新分區，內核可能在創建完成后

        無法直接識別；

        查看磁盤分區：cat /proc/partitions

        通知內核強制重讀磁盤分區表：

              CentOS 5：partprobe [device]

              CentOS 6,7：partx，kpartx

             增加分區同步      

                  partx -a  [device]

                  kpartx -af [device]

             刪除分區同步

                  partx -d  --nr 7-8 [device]

             分區創建工具：

                  parted，sfdisk；

文件系統管理工具：

     創建文件系統的工具：

        mkfs

               mkfs.ext2，mkfs.ext3 mkfs.ext4 mkfs.ext4 mkfs.xfs mkfs.vfat

     檢測及修復文件系統的工具：

        fsck 

               fsck.ext2等

      查看其屬性的工具：

        dumpe2fs，tune2fs

      調整文件系統特性：

        tune2fs

內核級文件系統的組成部分：

      文件系統驅動：由內核提供

      文件系統管理工具： 由用戶控件的應用程序提供      

創建文件系統：

     格式化：低級格式化（分區之前進行，劃分磁道）

     高級格式化（分區之后對分區進行，創建文件系統）

     創建文件系統：

     linux文件系統類型：ext2  ext3 ext4 xfs relserfs iso9660 swap

       元數據區，數據區

           元數據區：

           不包含文件名

               文件元數據：inode（index node）

                     大小，權限，屬主屬組，時間戳,數據塊指針等

               符號鏈接文件：存儲數據

  ext系列文件系統的管理工具：

        磁盤格式化：

              mkfs -t ext3=mkfs.ext3

        在格式化為ext3中，由于我們沒有詳細指明文件系統的具體選項，因此系統會使用默認值來進行格式化。

        指定ext2/ext3具體選項（label，block大小或inode數量）

              mke2fs [OPTIONS] device

                 -t：指明要創建的文件系統類型

                        mkfs -t ext3=mkfs.ext3

                 -b： {1024|2048|4096}:指明文件系統的塊大小

                 -j：創建有日志功能的文件系統ext3（默認是ext2）

                    make2fs -j=make2fs -t ext3=mkfs -t ext3=mkfs.ext3

                 -i #：指明inode與字節的比率；即每多少字節創建一個inode

                 -N #：直接指明要給此文件系統創建的inode的數量

                 -m #：指定預留的空間，百分比；

          卷標為：hello kitty

          block：2048

          8192bytes分配一個inode

          構建journal的ext3文件系統   

        e2label命令：卷標的查看與設定

               查看：e2label device

               設定：e2label device LABEL

         tune2fs命令：查看或修改ext系列文件系統的某些屬性

         注意：塊大小創建后不可修改

            tune2fs [OPTIONS] device

                -l：查看超級塊的內容

                修改指定文件系統的屬性：

                      -j：ext2 -> ext3

                      -L LABEL：修改卷標

                      -m #：調整預留空間百分比

                      -O [^]FEATHER:開啟或關閉某種特性

                      -o [^]mount_options：開啟或關閉某種默認掛載選項

                          acl 

                         ^acl

             dumpe2fs命令：顯示ext系列文件系統的屬性信息

                 dumpe2fs [-h] device

     fsck命令：用于實現文件系統檢測的工具

因進程意外終止或系統崩潰等 原因導致定稿操作非正常終止時，可能會造成文件損壞；此時，應該檢測并修復文件系統；建議，離線進行。

     e2fsck [options] device

            -y：對所有問題自動回答為yes；

            -f：即使文件系統處于clean狀態，也要強制檢測

            第一步：檢查inode，塊，大小

            第二步：檢查目錄結構

            第三步：檢查目錄連接性

            第四步：檢查引用信息

            第五步：檢查簇概要信息

    fsck命令： 

            -t fstype：指明文件系統類型；

                  fsck -t ext4=fsck.ext4

            -a :無須交互而自動修復所有錯誤；

            -r ：交互式修復

    blkid命令：查詢設備上所采用系統類型，UUID

          blkid device

          blkid  -L LABEL：根據LABEL定位設備

          blkid  -U UUID： 根據UUID定位設備      

    swap文件系統：

        Linux上的交換分區必須使用獨立的文件系統；

             且文件系統的System ID必須為82；

        創建swap設備：mkswap命令

           mkswap [options] device

              -L LABEL：指明卷標

              -f：強制

Windows無法識別Linux的文件系統；因此，存儲設備需要在倆中系統之間交叉使用時，應該使用windows和Linux同時支持的文件系統：fat32（vfat）

   # mkfs.vfat device

文件系統的使用：

   首先要“掛載”：mount命令和umount命令

   根文件系統之外的其他文件系統要想能夠被訪問，都必須通過“關聯”至跟文件系統上的某個目錄來實習，此關聯操作即為“掛載”；此目錄即為“掛載點”；

    掛載點：mount_point，用于作為另一個文件系統的訪問入口；

   （1）事先存在；

   （2）應該使用未被或不會被其他進程使用到的目錄

   （3）掛載點下原有的文件將會被隱藏

    mount命令:

         mount [-nrw] [-t 文件系統] [-L LABEL] [-o options] device dir

           命令選項：

                -r：readonly，只讀掛載；

                -w：read and write,讀寫掛載；

                -n：默認情況下，設備掛載或卸載的操作會同步更新在/etc/mtab中；用于禁于此操作

                -t vfstype：指明要掛載的設備上的文件系統的類型；多數情況下可省略

                            此時mount會根據blkid來判斷要掛載的設備的文件類型

                -L LABEL：掛載時以卷標的方式指明設備

                 -U UUID：掛載時以UUID的方式指明設備

       -o options：掛載選項

          sync/async：同步/異步操作；（同步：內存和磁盤同時寫入）；

          atime/noatiome：文件或目錄被訪問時是否更新訪問時間戳；

          diratime/nodiratime:目錄被訪問時是否更新訪問時間戳；

          remount：重新掛載；

          acl：支持使用facl功能；

          例：沒有加acl，不支持操作（不支持設定訪問控制功能）

          mount下發現只有讀寫權限

          我們用mount重新掛載，加入acl選項

          再次進入/mnt 查看是否具有訪問控制功能

          acl默認我們是不支持的，太危險了，你懂得，沒必要給自己挖坑

          第二種方法：

                   tune2fs -o acl /dev/sda6 啟用acl

                   tune2fs -l /dev/sda6 查看acl是否啟用

          ro：只讀

          rw：讀寫

          dev/nodev：此設備上是否允許使用設備文件；

         exec/noexec：是否允許運行此設備上的程序文件；

         auto/noauto：是否允許普通用戶掛載此文件系統；

         suid/nosuid：是否允許程序文件上的suid和sgid特殊權限生效

         defaults： Use default options（）默認選項）:

         rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime

   一個使用技巧：

         可以實現將目錄綁定至另一個目錄上，作為臨時訪問路口；

            mount --bind 源目錄 目標目錄

         查看當前系統所有已掛在的設備；

           # mount

           # cat /etc/mtab

           # cat /proc/mounts 

         掛載光盤：

            mount -r /dev/cdrom  mount_point（掛載點）

         掛在U盤：

             事先識別U盤的設備文件；

         掛載本地的回環設備：

             mount -o loop /PATH/TO/SOME_LOOP_FILE MOUNT_POINT

   umount命令：

        umount  device | dir

           注意：正在被進程訪問到的掛載點無法被卸載；  

                 查看被哪個或者哪些進程所占用：

                     # lsof MOUNT_POINT或#fuser -v MOUNT_POINT

                 終止所有正在訪問某掛載點的進程：

                     # fuser -km  MOUNT_POINT 強行T掉

                     # umount MOUNT_POINT 再取消掛載

    交換分區的啟用：

           創建交換分區的命令：mkswap

           啟用：swapon

                   swapon [OPTION][DEVICE]

                     -a:定義在/etc/fstab文件中所有swap設備；

           禁用：swapoff

                   swapoff DEVICE

      設定除根文件系統以外的其他文件系統能夠開機時自動掛載：/etc/fstab文件

   每行定義一個要掛載的文件系統及相關屬性：

        6個字段

           （1）要掛在的設備：

                   設備文件；

                   LABEL

                   UUID

                   偽文件系統：如sysfs，proc，tmpfs等

           （2）掛載點

                swap類型的設備的掛載點為swap；

           （3）文件系統類型；

           （4）掛載選項

                defaults：使用默認掛載選項；

                如果要同時使用多個掛載選項，彼此間以逗號分隔即可

                 例： defaults，acl，noatime，noexc

           （5）轉儲頻率

                 0：從不備份；

                 1：每天備份；

                 2：每隔一天備份；

            （6）自檢次序

                 0：不自檢；

                 1：首先自檢，通常只是根文件系統可用1；

                 2：次級自檢

                 ...

       mount -a：可自動掛載定義在此文件中的所有支持自動掛載的設備；

      （1）用LABEL自動掛載

      （2）用device自動掛載

倆個命令：df和du

       df命令：

           df [OPTION][FILE]

               -l：僅顯示本地文件的相關信息；

               -h：human—readable

               -l：顯示inode使用狀態而非blocks

       du命令：

            du [OPTION][FILE]

              -s：sumary

              -h：human-readble

    Lunix磁盤及文件管理系統博主就總結到這里，今天是星期日，博主從下午開始總結到寫博客，中間斷斷續續，現在已經感覺有一種精盡人亡的感覺了！那我們下節再見，我的心愿是世上再無心機婊。