磁盘及文件系统管理详解
磁盘管理:
机械式硬盘:
U盘,光盘,软盘,硬件,磁带
低级格式化
partition
分区创建文件系统
MBR:主引导记录(0盘面0磁道0扇区512byte,属于磁盘的,独立于操作系统之外)
Master Boot Record
Main Boot Record
446byte:BootLoader,程序,引导加载器
64bytes:
16:表示一个分区,只能有4个主分区
2bytes:Magic Number
标记MBR是否有效
主+扩展<=4
平均寻道时间(磁头转到磁道,数据转到磁头)
iops:每秒钟磁盘所能完成的读写
7200RPM
C盘:位于磁盘最外磁道
分区上存储文件:
文件系统的数据放在分区上，
元数据(Metadata)+数据存储区(1...n块)
块位图:bitmap 每块对应位图的一位
inode:index node 索引结点
存放inode号码,对应文件权限,属主属组,大小,时间戳,文件块信息
/var/log/message
找到根/,根据跟找到对应的文件块，文件快中有一张表
根据目录找到文件名var和var的idnode。
根据idnode找到条目的磁盘块var，找到log
ln (-s,-v) SRC DEST
mkdir /backup
cd /backup/
cp /etc/rc.d/rc.sysinit ./abc
mkdir test
ln abc test/abc2
ls -l
cd test
ls -l
ls -i test/
rm abc
ls test/ abc2
创建软连接
ln -sv /backup/abc /backup/test/abc2
ls -i test/
ls -il test/
硬链接：
1、只能对文件创建，不能应用于目录；2、不能跨文件系统；
3、创建硬链接会增加文件被链接的次数；
符号链接：
1、可应用于目录；
2、可以跨文件系统；
3、不会增加被链接文件的链接次数；
4、其大小为指定的路径所包含的字符个数；
du
-s
-h
df
设备文件：
b: 按块为单位，随机访问的设备；
c：按字符为单位，线性设备；
b: 硬盘
c: 键盘
/dev
主设备号 （major number）
标识设备类型
次设备号 （minor number）
标识同一种类型中不同设备
mknod
mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
-m MODE
mknod mydev c 66 0
ls -l
mknod -m 640 mydev2 c 66 1
ls -l
硬盘设备的设备文件名：
IDE, ATA：hd
SATA：sd
SCSI: sd
USB: sd
a,b,c,...来区别同一种类型下的不同设备
IDE:
第一个IDE口：主、从
/dev/hda, /dev/hdb
第二个IDE口：主、从
/dev/hdc, /dev/hdd
sda, sdb, sdc, ...
hda:
hda1: 第一个主分区
hda2:
hda3:
hda4:
hda5: 第一个逻辑分区
查看当前系统识别了几块硬盘：
fdisk -l [/dev/to/some_device_file]
格式化:低级格式化(创建磁道)
高级格式化:mkfs
VFS:Virtual File System
windows:
FAT32
NTFS
光盘存储格式:ISO9600
CIFS
ext,xfs,reiserfs,jfs,nfs,ocfs2,gfs2
管理磁盘分区：
fdisk /dev/sda
p: 显示当前硬件的分区，包括没保存的改动
n: 创建新分区
e: 扩展分区
p: 主分区
d: 删除一个分区
w: 保存退出
q: 不保存退出
t: 修改分区类型
L:
l: 显示所支持的所有类型
partprobe
用户模式:用户空间
interface:system call 系统调用，完成与硬件交互
编写的程序在cpu运行
intel,amd cpu
有4个环 ring0(内核运行在其上) ring1 ring2没使用(历史原因)
ring3(用户进程运行其上)
内核运行在内核空间
一个磁盘块可以属于多个文件
a,b内容不一样,不能将其存放在同一块中
一个磁盘块属于一个内容,有多个路径
一个文件有多个路径,路径就是硬链接
inode:index node inode bitmap/block bitmap
block size:1024,2048,4096
super block :保存多少个块组,每个块组有多少块,大小,已用空闲
块组描述符表:多少块组,每个块组从何开始结束
Boot Block Block Group 0 Block Group 1 ..... Bolck Group n
Super Block
GDT：Group Discribtion Table
Block Bitmap
inode Bitmap
inode Table
Data Blocks
Boot Block:任何分区的第一个块,存放操作系统的Boot Loader,被MBR使用
MBR:不属于任何分区
/var/log/message
/ var文件
inode rec_len name_len file_type name
inode格式
Mode
Owner info
Size
Timostamps
Direct Blocks
Indirect blocks
Double Indirect
Triplc Indirect
ext3 <- ext2
ext3:journal file system 日志文件系统
元数据区,数据区,日志区
inode->日志区->存数据
没发生异常:把日志区inode放到元数据区
fdisk
m,p,n,d,w,q,l,t
cat /proc/partitons
partprobe [/dev/sda] ->partx
文件系统管理
重新创建文件系统会损坏原有文件
格式化分区->创建文件系统
fdisk -l
fdisk /dev/sda
创建文件系统
cat /proc/partitons
partprobe
mkfs:make file system
文件系统类型:
ext2
ext3
cat /proc/filesystems 查看当前内核支持的文件系统
mkfs -t FSTYPE
mkfs -t ext2 /dev/sda5
mkfs -t ext3 /dev/sda7
mkfs -t ext2 = mkfs.ext2
mkfs -t ext3 = mkfs.ext3
mkfs.vfat /dev/sda6 fat32类型 类似windows的快速格式化
专门管理ext系列文件
mke2fs
-j:创建ext3类型文件系统
-b:BLOCK_SIZE:指定块大小,默认为4096,可用取值为1024,2048,4096
-L:LABEL,指定分区卷标
-m $:指定预留给超级用户用的块数百分比
-i:用于指定为多少个字节的空间创建一个inode,默认为8192，这里给定的数值应该为块大小的2^n倍
-N:指定创建inode个数
-F：强制创建文件系统
-E:用于指定额外的文件系统属性
blkid：查询或查看磁盘设备的相关属性
UUID
TYPE
LABEL
blkid /dev/sda5
e2label 查看或定义卷标
e2label /dev/sda5
e2label /dev/sda5 HELLODATA
tune2fs:调整文件系统的相关属性
-j:不损害原有数剧,将ext2升级为ext3
-L:用于设定或修改卷标
-m $:调整预留百分比
-r #:指定预留块数
-o:设定默认挂载选项
-c #:指定挂在次数达到#次之后进行自检,0或-1表示关闭此功能
-i #:每挂载使用多少天后进行自检，0或-1表示关闭此功能
-l ：显示超级块中的信息
tune2fs -j /dev/sda5
tune2fs -L MYDATA /dev/sda5
tune2fs -l /dev/sda5
dumpe2fs:显示文件属性信息
-h:只显示超级块中的信息
dumpe2fs /dev/sda5
dumpe2fs -h /dev/sda5
mke2fs -j /dev/sda5
mke2fs -b 2048 /dev/sda5
mke2fs -L MYDATA /dev/sda5
mke2fs -m 3 /dev/sda5
mke2fs -i 4096 /dev/sda5
fsck:检查并修复Linux文件系统
-t PSTYPE :指定文件系统类型
-a:自动修复
e2fsck:专用于修复ext2/ext3文件系统
-f:强制检查
-p:自动修复
挂载:将新的文件系统关联至当前根文件系统
卸载:将某文件系统与当前根文件系统的关联关系予以移除
mount:挂载
mount 设备 挂载点
设备:
设备文件:/dev/sda5
卷标:LABEL=""
UUID:UUID=""
挂载点:目录
要求:
1.此目录没有被其他进程使用
2.目录得事先存在
3.目录中的原有文件将会暂时隐藏
挂载完成后,要通过挂载点访问对应文件系统上的文件
blkid /dev/sda5
mkdir /mnt/test
mount /dev/sda5 /mnt/test/
ls /mnt/test/
umount:卸载某文件系统
umount 设备
umount 挂载点
写在注意事项:
1.挂载的设备没有进程使用
umount /dev/sda5
umount /mnt/test
mount:显示当前系统已经挂载的设备及挂载点
mount [options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT
-a:表示挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统
-n:默认情况下,mount命令每挂载一个设备,都会把挂载的设备信息保存至/etc/mtab文件;
使用-n选项意味着挂载设备时,不把信息写入此文件
-t FSTYPE: 指定正在挂载设备上的文件系统的类型；不使用此选项时，mount会调用blkid命令获取对应文件系统的类型；
-r: 只读挂载，挂载光盘时常用此选项
-w: 读写挂载
-o: 指定额外的挂载选项，也即指定文件系统启用的属性；
remount: 重新挂载当前文件系统
ro: 挂载为只读
rw: 读写挂载
挂载一个光盘
ls -l /dev/cdrom
mount /dev/cdrom /media/
umount /media/
mount -r /dev/cdrom /media/
mount -o ro /dev/cdrom /media/
mount -o remount /dev/cdrom /media/
mount /dev/sda5 /mnt/test
mount
mount -o remount,ro /dev/sda5
mount
mount命令,可以挂载iso镜像:
mount DEVICE MOUNT_POINT
-o loop:挂载本地回环设备
wget ftp://172.16.0.1/pub/isos/rhci-5.8.1.iso
mount -o loop /root/rhci-5.1-1.iso /media/
练习：
1、创建一个2G的分区，文件系统为ext2，卷标为DATA，块大小为1024，预留管理空间为磁盘分区的8%；挂载至/backup目录，要求使用卷标进行挂载，且在挂载时启动此文件系统上的acl功能；
# mke2fs -L DATA -b 1024 -m 8 /dev/sda7
# mount -o acl LABEL=DATA /backup
# tune2fs -o acl /dev/sda7
# mount LABEL=DATA /backup
2、将此文件系统的超级块中的信息中包含了block和inode的行保存至/tmp/partition.txt中；
# tune2fs -l | egrep -i "block|inode" >> /tmp/partition.txt
# dumpe2fs -h |
3、复制/etc目录中的所有文件至此文件系统；而后调整此文件系统类型为ext3，要求不能损坏已经复制而来的文件；
# cp -r /etc/* /backup
# tune2 -j /dev/sda7
4、调整其预留百分比为3%；
# tune2fs -m 3 -L DATA /dev/sda7
5、以重新挂载的方式挂载此文件系统为不更新访问时间戳，并验正其效果；
# stat /backup/inittab
# cat /backup/inittab
# stat
# mount -o remount,noatime /backup
# cat
# stat
6、对此文件系统强行做一次检测；
e2fsck -f /dev/sda7
7、删除复制而来的所有文件，并将此文件系统重新挂载为同步(sync)；而后再次复制/etc目录中的所有文件至此挂载点，体验其性能变化；
# rm -rf /backup/*
# mount -o remount,sync /backup
# cp -r /etc/* /backup
swap(交换空间)
x86(32)
虚拟地址,线性地址
物理内存
free：查看当前系统物理内存和交换空间使用情况
-m：以MB为单位显示
fdisk命令中,调整分区类型为82;
创建交换分区
mkswap /dev/sda8
-L LABEL
swapon /dev/sda8
-a：启用所有的定义在/etc/fstab文件中的交换设备
swapoff /dev/sda8
回环设备
loopback:使用软件来模拟实现硬件
dd命令:
if=inputfile
of=outputfile
bs=1
count=2
seek=#:创建数据文件时,跳过的空间大小
dd if=/etc/inittab of=/root/inittab
cat /root/inittab
dd if=/dev/sda of=/mnt/usb/mbr.backup bs=512 count=1 备份mbr
dd if=/mnt/usb/mbr.backup of=/dev/sda bs=512 count=1
cat /dev/cdrom > /root/rhel5.iso 制作iso
dd if=/dev/zero of=/var/swapfile bs=1M count=1024
ls -lh /var/swapfile
mkswap /var/swapfile
free -m
swapon /var/swapfile
dd if=/dev/zero of=/var/swapfile2 seek=1023 bs=1M count=1
du -sh /var/swapfile2
文件系统的配置文件/etc/fstab
os在初始化时,会自动挂载此文件中定义的每个文件系统
要挂载的设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率(没多少天做一次备份) 文件系统检测次序(只有根为1)
vim /etc/fstab
/dev/sda5 /mnt/test ext3 defaults 0 0
mount -a:挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统
mount
fuser:验证进程正在使用的文件或套接字文件
-v:查看某文件上正在运行的进程
-k:
-m:
-km MOUNT_POINT:终止正在访问此挂载点的所有进程
fuser -v /mnt/test
fuser -km /mnt/test
umount /mnt/test
练习：
1、创建一个5G的分区，文件系统为ext3，卷标为MYDATA，块大小为1024，预留管理空间为磁盘分区的3%，要求开机后可以自动挂载至/data目录，并且自动挂载的设备要使用卷标进行引用；
2、创建一个本地回环文件/var/swaptemp/swapfile来用于swap，要求大小为512MB，卷标为SWAP-FILE，且开机自动启用此交换设备；
# mkdir /var/swaptemp
# dd if=/dev/zero of=/var/swaptemp/swapfile bs=1M count=512
# mkswap LABLE=SWAP-FILE /var/swaptemp/swapfile
/etc/fstab
/var/swaptemp/swapfile swap swap defaults 0 0
3、上述第一问，如何让其自动挂载的同时启用ACL功能；
/etc/fstab
LABEL='MYDATA' /data ext3 defaults,acl 0 0
ext2: 文件系统块组组成：
超级块、GDT、block bitmap、inode bitmap、data blocks
文件系统挂载时的注意事项：
1、挂载点事先存在；
2、目录是否已经被其它进程使用；
3、目录中的原有文件会被暂时隐藏；
mount DEVICE MOUNT_POINT
1、设备文件；
2、LABEL
3、UUID
/etc/fstab文件格式：
设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率 检测次序
tune2fs
-l
-L
-o
dumpe2fs -h
安装RHEL6.3 x86_64的方法（前提：请确保你的CPU支持硬件虚拟化技术）：
1、创建虚拟机；
2、下载isos目录中的rhci-rhel-6.3-1.iso，并导入虚拟机的虚拟光驱；
3、在boot提示符输入：linux ip=172.16.x.1 netmask=255.255.0.0 gateway=172.16.0.1 dns=172.16.0.1 ks=http://172.16.0.1/rhel6.cfg