18、Linux 实战：初识磁盘

磁盘

磁盘操作

若一块磁盘需在系统中能被使用，需经过四步：

（1）分区：对磁盘进行划分，以建立可用的硬盘分区

（2）格式化：对硬盘分区进行格式化，以建立系统可用的文件系统

（3）检验：在建立好的文件系统上进行检验

（4）挂载：在Linux系统上，建立挂载点并挂载

分区

查看分区

UUID（universally unique identifier）：全局唯一标识符

1）Linux会将系统内所有的设备都给与一个唯一的标识符

2）该标识符可用来挂载或使用表示的设备或文件系统

lsblk命令（list block devices）：列出系统上所有设备列表（并显示依赖关系）

指令格式：lsblk 选项

如：查看当前主机的所有设备列表

//若一个设备没有挂载点，则表明该设备就没有被系统挂载

blkid命令：列出系统中所有的文件系统和其设备名称、UUID和文件系统类型

指令选项：blkid

如：查看当前主机的所有文件系统

parted命令：列出指定磁盘的分区表类型和分区信息

指令选项：parted 磁盘名 print

如：查看/dev/sad设备的分区表类型和分区信息

磁盘分区

fdisk命令：以交互界面对使用MBR分区表的磁盘进行分区

指令格式：fdisk 设备名称

1）该处的设备指的是总磁盘名称，而不是分区

如：查看fdisk命令中所有操作

如：查看/dev/sda磁盘中所有分区的信息

如：在/dev/sdb磁盘中添加一个2G主分区

//起始位置可直接回车，系统可自动选择最靠前的空闲扇区位

//以上操作结束后，必须“w”操作退出（否则添加失败）

gdisk命令：以交互界面对使用GTP分区表的磁盘进行分区

指令格式：gdisk 设备名称

1）该处的设备指的是总磁盘名称，而不是分区

parted命令：直接对使用各种分区表的磁盘进行分区

指令格式1：parted 设备名称 print //显示指定分区的详细信息

如：查看/dev/sda磁盘的详细信息

//起始/结束位代表着该分区在磁盘中的起始位置和结束位置

//Size是由“End-Start”得到

指令格式2：parted 设备名称 mkpart 选项 分区格式 开始位 结束位

1）功能：新增指定格式分区

2）分区格式：ext4、vfat、xfs等

3）由于新分区的起始点在前一个分区的后面，所以前一个分区的结束位就是新增分区的开始位（结束位和开始位代表该分区）

指令格式3：parted 设备名称 rm //删除指定分区

partprobe命令：重读磁盘分区表以更新内核的磁盘分区表内容

指令格式：partprobe 选项

1）若文档被删除后仍占用空间，partprobe可在不重启情况下重读分区

2）系统不能自动把磁盘分区的信息同步至Linux内核时，就需通过partprobe手动将磁盘分区信息同步至内核

格式化（mkfs）

mkfs属于Linux的综合命令，根据后缀的不同可格式化各种文件系统

1）主要使用：mkfs.xfs、mkfs.ext4和mkfs.fat

如：查看Centos7系统中支持格式化的文件系统

mkfs.xfs命令：格式化xfs文件系统

指令格式：mkfs.xfs 选项 设备名称

//通过-d、-i选项对磁盘性能进行优化

mkfs.ext4命令：格式化ext4文件系统

指令格式：mkfs.ext4 选项 设备名称

//由于ext4默认值比较好，所以格式化时大部分时使用默认值

且ext4大部分默认值记录在/etc/mke2fs.conf文件中

文件系统检验

xfs_repair命令：检验并修复xfs文件系统

指令格式：xfs_repair 选项 设备名称

1）被检验和修复时的文件系统不能被挂载

fsck.ext4命令：检查并修复ext4文件系统

指令格式：fsck.ext4 选项 设备名称

通常只有身为root且文件系统出问题时，才使用xfs_repair和fsck.ext4命令

因为正常情况下调用该命令，在扫描磁盘时可能会造成部分文件系统的改变

挂载/卸载

挂载：利用一个已存在的目录为进入点，将磁盘分区的数据放置在该目录下

1）进入点就是挂载点

挂载注意事项：

1）一个文件系统不能被重复挂载到不同的挂载点中；

2）一个目录也不能重复挂载多个文件系统；

3）作为挂载点的目录，必须是空目录；

//若挂载点的目录不是空目录，在挂载了文件系统后该目录下原本的文档会在挂载时期被隐藏，卸载后再恢复

mount命令：查看/挂载主机上的设备到指定目录上

指令格式1：mount 选项

1）/etc/fstab：声明主机需要挂载的文件系统

2）/etc/mtab：声明主机中当前已挂载的文件系统（包括具体属性）；

3）仅执行mount命令，则列出系统上所有已挂载设备；

//以“设备名 on 挂载点 文件系统类型（权限）”形式列出

指令格式2：mount -o 参数 设备表达式 挂载点

1）设备表达式可为：设备的LABEL、设备的UUID、设备名

2）本质是修改/etc/fstab文件（filesystem table）

1）重新挂载根目录：mount -o remount，rw，auto /

2）/etc/filesystems：系统指定的测试挂载文件系统类型的优先级

3）/proc/filesystems：Linux系统已经加载的文件系统类型

4）/lib/modules/$(unmae -r)/kernel/fs/：Linux支持的文件系统的驱动程序

//设备的源地址一般在“/dev”下（根据设备名进行查找）

//挂载地址建议选择为“/mnt”下（也可在/mnt下建目录）

umount命令：卸载已挂载的设备/文件

指令格式：umonut 选项 设备表达式

1）正在使用的设备，默认不允许卸载（可强制）；

2）指定设备路径或挂载点路径，均可卸载对应设备；

/etc/fstab

/etc/fstab（filesystem table）：系统启动时的自动挂载磁盘的配置文件

1）该文件出错，则Linux可能将无法完成启动

2）根目录（/）是必须挂载的，且优先级高于所有其他挂载点

3）其他挂载点也必须为已建立的目录，且要遵守系统目录架构原则（FHS）

4）所有挂载点在同一时间内，只能挂载一次

5）所有硬盘分区同一时间内，只能挂载一次

如：查看当前主机的/etc/fstab配置文件

内容格式：设备 挂载点 文件系统 文件系统参数 dump备份 fsck检验

1）文件系统参数就是“mount -o 选项”指定的各样参数

2）由于Centos7系统特性，dump和fsck两个字段建议默认使用0

3）通过修改/etc/fstab文件可实现开机自动挂载功能，但编写需要满足以上6个字段要求（否则出错导致不能启动）

4）编写完毕后使用mount -a测试语法是否正确

5）指定磁盘时，通过该磁盘的UUID（唯一性）

//因为磁盘的命名方式是根据系统识别该设备的顺序

loop挂载

功能：使文件实现类似分区的功能

1）本质是将一个大文件挂载，实现主机上类似多出一个分区

2）三步骤：建立大型文件-->格式化大型文件-->挂载

3）使用文件创建的文件系统或交换分区时，在配置对应文件时最好使用原本的文件名进行指定（不要使用UUID，否则可能导致系统查找不到对应的文件）

loop选项：将文件创建的文件系统挂载

格式：mount -o loop 格式化后的UUID 挂载点

1）卸载时和普通文件系统一样

SWAP

交换分区（swap）：用磁盘来暂时放置内存中的信息

1）建立三步骤：根据文件系统分区mkswap格式化swapon启动

//交换分区的大小一般为真实物理内存的1.5~2倍

mkswap命令：格式化指定分区为swap分区

指令格式：mkswap 指定分区

swapon命令：查看/启动交换分区

指令格式1：swapon 交换分区 //启动交换分区

指令格式2：swapon 选项 //查看交换分区

//在将交换写入配置文件时，由于交换分区不是文件系统，也没有挂载点，在文件系统和挂载点对应的栏位写入“swap”即可

参数自定义

文件通过**主要设备号（major）和次要设备号（minor）**实现文件代替设备

1）主要设备号：区分不同种类的设备

2）次要设备号：区分同一类型的多个设备

mknod命令：创建Linux中字符设备文件和块设备文件

指令参数：mknod 文件路径 选项 主要设备号 次要设备号

xfs_admin命令：修改XFS文件系统的UUID或Label name

指令格式：xfs_admin 选项 设备文件名

uuidgen命令：产生一个新的UUID

指令格式：uuidgen

tune2fs命令：修改ext4文件系统的UUID或Label name

指令格式：tune2fs 选项 设备文件名

备份

备份分为：完整备份（full backup）、增量备份（incremental backup）

1）完整备份：将整个文件系统数据备份

2）增量备份：只备份与上一次备份有差异的数据

3）备份/还原中都不可使用绝对路径

如：实时文件系统进行完整备份和增量备份

//第一次备份一定是完整备份，且完整备份在xfsdump中被定义为“level0”

各个层次的level都记录在/var/lib/xfsdump/inventory文件中

xfsdump/xfsrestore

xfsdump命令：备份指定的xfs文件系统

指令格式1：xfsdump 选项 待备份数据

1）若不添加-L或-M选项，会默认进入交互模式进行指定

2）在完整备份的前提下，才能进行增量备份

xfsdump命令的注意事项：

1）xfsdump只能备份已挂载的xfs文件系统；

2）xfsdump必须使用root权限才能操作；

3）xfsdump备份后的数据只能由xfsrestore解析；

4）xfsdump不能备份具有相同UUID的文件系统

//xfsdump通过文件系统的UUID辨别各个文件系统

指令格式2：xfsdump -I //列出所有xfsdump备份的数据

1）“xfsrestore -I”具有相同的作用

2）本质是到/var/lib/xfsdump/inventory文件中取数据

xfsrestore命令：解析xfsdump备份的数据

指令格式1：xfsrestore 选项 待恢复目录 //通过完整备份恢复

//通过-L会话标签可确定恢复的等级

//若恢复的是目录，则默认会将目录下的子文件/目录一并恢复

指令格式2：xfsrestore 选项 -i 待恢复目录 //选择性恢复

1）进入交互模式后可通过以下命令指定备份文档进行恢复：

其他备份

dd命令：按指定大小和个数的数据块复制/转换文件

指令格式：dd if=input of=output bs=block_size count=number

1）本质类似叠砖块，将count个bs叠在一起形成一个新文件

2）dd可读取磁盘设备的内容（几乎是直接读取扇区），然后将整个设备备份成一个文件，且默认情况是一个一个扇区去读写的（没有使用的扇区也会被写入）

//dd忽略磁盘的文件系统影响，直接进行备份和还原（消耗时间较长）

//dd也可将磁盘分区中的扇区数据整个复制过来，连同超级区块、启动扇区和元数据等，就实现了两个一模一样的磁盘分区

cpio命令：备份/还原文件/设备

指令格式1：cpio 选项 > 文件/设备 //备份

//由于cpio需搭配文件名才可使用，所以一般搭配find命令

指令格式2：cpio 选项 < 文件/设备 //还原