linux系统中的磁盘管理

1.为什么要进行磁盘管理？
磁盘管理是一项计算机使用时的常规任务，它是以一组磁盘管理应用程序的形式提供给用户的
它们位于"计算机管理"控制台中．它包括查错程序和磁盘碎片整理程序以及磁盘整理程序

2.本地存储设备的识别

fdisk -l	查看系统真实存在的设备
cat /proc/partition	查看被系统已经识别的设备
blkid	查看系统可以使用的设备
df	查看系统正在挂载使用的设备

实验环境：在真机里面查看本地存储设备（因为牵扯到u盘）

（1）fdisk -l ##查看系统真实存在的设备

（2）cat /proc/partition    ##查看被系统已经识别的设备

（3）blkid    ##查看系统可以使用的设备

（4）df    ##查看系统正在挂载使用的设备

查看系统真实存在的硬盘设备，看到的不一定是系统识别的 
存在的，不一定是识别的
识别的，不一定是使用的
使用的，不一定是正在用的
这三个都不一样，均用不同的命令去查看
系统真实存在的不一定能被识别，能识别的不一定能被用，能用的不一定是正在用

3.设备的挂载和卸载
(1).设备名称

/dev/xdx     包括：/dev/hd0；/dev/hd1； /dev/sda； /dev/sdb； /dev/sda1； /dev/sda2； /dev/sdb1
/dev/sr0    光驱 包括： /dev/cdrom
/dev/mapper/*虚拟设备

(2).设备的挂载

mount  设备目录    挂载点目录:将一个东西挂载到另外一个地方，使它生效
umount   /dev/sdb1            ##卸载这个东西
mount  /dev/sdb1     /westos    ##挂载sdb1到westos

mount -o ro /dev/sdb1 /mnt        ##只读挂载

mount                     ##查看挂载信息，只读还是可以读写

mount -o remount,rw /dev/sdb1 | /mnt    ##重新读写挂载

(3).解决设备正忙情况（比如u盘里面的东西打开正在用）

[[email protected] ~]# umount  /dev/sdb1 (u盘的设备名称 /dev/sdb1)
umount: /dev/sdb1: target is busy.            ##有程序在使用此设备
卸载u盘设备的时候提示该设备正在忙，不能卸载

解决方法1

fuser -kvm /dev/sdb1（查看使用并且强制解决使用）
umount  /dev/sdb1（此时就可以直接卸载了）

解决方法2

lsof /dev/sdb1（查看使用情况）
kill -9 4934
umount /dev/sdb1

当设备正在忙时怎么解决？总结

插上u盘，df查看挂载情况
cd 进入u盘挂载目录，打开一个文件或者进入一个目录
重新打开一个shell执行如下操作：
umount /dev/sdb1 发现不能卸载，发现正在忙
fuser -vm /dev/sdb1 查看进程
lsof /dev/sdb1 查看进程
以上两种情况查看出来进程id之后，可以使用kill -9 id号码结束进程
fuser -kvm /dev/sdb1 查看并且结束
umount /dev/sdb1 此时发现就可以卸载了

4.磁盘分区的基础知识
有两种分区方式：mbr（以前电脑） gpt（现在电脑）
硬盘 0磁道 1扇区的 512个字节中记录的信息如下
512=446 字节    +         64 字节      +    2 字节
             ^                           ^                      ^    
   mbr(主引导记录)      mpt(主分区标)       55aa(硬盘的有效性标实)

dos或者mbr方式分区的分区表如下：主分区+扩展分区（扩展分区里面的分区块叫逻辑分区）不能超过16个（id=0～16）
dos（mbr）单个分区大小不能超过2t
1个分区占用16个字节
1块硬盘上最多可以划分4个主分区

5.给硬盘进行分区的具体步骤如下：
实验环境：开启一个新的虚拟机server

(1).fdisk -l 查看可以进行分区的硬件设备

(2)fdisk /dev/vdb 进入它的分区界面

按下m：查看各个参数的功能（知道常用的即可）

(3)建立主分区

（4）再次按下n继续进行分区

(5)当系统已经有三个主分区时，现在需要划分扩展分区

(6)此时再利用fdisk -l就可以看到/dev/sdb已经分区好

注意：

再次进入分区界面建立的就是逻辑分区了
主分区个数+扩展分区个数+逻辑分区个数不能超过16个

6.给分区设备安装文件系统
主分区和扩展分区格式化之后才能用
先格式化再挂载，df才能查看得到

有以下三种文件系统类型：
ext3    rhel5及之前的版本    最多支持32TB的文件系统和2t文件，实际2tb文件系统，16G文件
ext4    rhel6            1EB        16TB
xfs    rhel7            18EB        9eb             7G/s    4G/s

步骤一：df查看挂载状态

步骤二：mkfs.xfs    /dev/vdb1格式化这个分区

步骤三：mount /dev/vdb1    /mnt将这个分区挂载在一个目录上才能生效，df查看挂载状态

注意：以上是临时的生效方式

步骤四：umount /mnt取消这个临时挂载，df查看挂载状态

步骤五：设置永久挂载

步骤六：mount -a（挂载），df查看挂载状态

注意：如果文件写的有问题，系统起不来的时候怎么办？

进入文字界面，给一个root密码，然后进入shell
vim /etc/fstab (将文件改成正确的格式)
exit退出
如果还不行，在真机里面打开shell poweroff虚拟机，再start就好了

7.swap分区管理
（1）什么是swap分区？

swap分区建立是当内存不够用时用这个分区
（2）swap分区的建立

先在划分分区再设定分区标签为82（在划分分区的时候按下t设置标签为82）

步骤一：先划分一个分区（必须有分区存在，之前的步骤）

步骤二：将刚才划分的主分区该为swap分区

步骤三：将刚才建立的swap分区格式化才能生效

mkswap    /dev/vdb1

步骤四：swapon    -a /dev/vdb1 **swap分区    ；swapon -s 查看swap分区

注意：以上设置是临时的，在配置文件里面写才是永久的

步骤五：设置永久的swap分区

vim /etc/fstab，写入以下内容：
/dev/vdb1  swap（类型） swap（用途） defaults    0 0

设置优先级有两种方法：
临时：swapon -a /dev/vdb1 -p 5
永久：vim /etc/fstab 
/dev/vdb1 swap swap defaults,pri=5 0 0

（3）swap分区的删除
步骤一：vim /etc/fstab，删除这个文件里面的东西

步骤二：swapoff    /dev/vdb1，swapon -s 此时再查看就没有了

8.配额（每个分区设备的容量有限制才比较公平）
配额是针对分区的
限制某个用户使用的分区大小
设定一个额度
步骤一：建立一个挂载目录

步骤二：建立一个主分区/dev/vdb2

步骤三：mount -o usrquota /dev/vdb2 /public 挂载分区

步骤四：chmod 777 /public 先挂载再给权限（否则权限会变小）

如果先给权限，然后挂载在/public这个目录上面，/public这个目录的权限会随被挂载的内容的权限变小
给student用户满权限，student用户才能在主分区上面截取分区自己使用
步骤五：quotaon -uv /dev/vdb2 加载这个服务才会识别额度

步骤六：edquota -u studnet 让这个用户有这个限制（这里面的东西不用改，改了也没有用，只改hard容量，单位是k）
1024k=1M 10240k=10M 102400k=100M 20480k=20M

以上是临时设置
步骤七：以下是永久设置

vim /etc/fstab
/dev/vdb1   /public  xfs      defaults,usrquota     0     0
如果设置临时的话reboot之后，所有的都要重新设置，还要挂载
如果永久设置的话reboot之后，只需要重新挂载就能使用
df -H 所有已经挂载的使用情况
du -sh /westos

步骤八：测试:切换到普通用户下面执行

[[email protected] ~]$ dd if=/dev/zero of=/public/studentfile bs=1M count=200（超过额度就会报错）
当student用户截取分区的时候如果超过管理员设置的分区额度就会报错

9.磁盘加密——基于文件系统底层的加密方式（别人就看不到我的东西了）
步骤一：先不能挂载，df查看，如果挂载的话就umount

步骤二：cryptsetup luksFormat /dev/vdb2 给自己的硬盘设备加密，设置一个有强度的密码

步骤三：blkid 查看可以系统的设备

步骤四：cryptsetup open /dev/vdb2 westos 开放这个设备，打开盖子，盖子名字随便写 ，输入YES

步骤五：ll /dev/mapper/westos 这是一个虚拟的设备

步骤六：mkfs.xfs /dev/mapper/westos 格式化这个虚拟的设备

步骤七：mount /dev/mapper/westos /mnt/ 挂载这个设备（加密之后挂载就需要密码）

步骤八：touch /mnt/file{1…10} 在这个设备里面建立文件

步骤九：umount /mnt/ 不想看了就直接卸载（卸载之后就可以重新加密设置别的密码了，但是直接改密码会破坏原来的加密文件）

步骤十：cryptsetup close westos 关闭盖子

再挂载，挂载的时候需要密码，挂载上了进去就可以随意操作
cryptsetup open /dev/vdb8 westos
mount /dev/mapper/westos  /mnt/
这个和超级用户 普通用户没关系

10.使已经加密的磁盘在挂载的时候不再需要密码——加密设备的自动挂载
当存储设备是加密设备时，系统启动是不能自动挂载的
因为没有人为它输入密码，因此我们要使加密设备自动挂载，使加密设备开机挂载就能用

步骤一：vim /etc/fstab（挂载策略）

/dev/mapper/westos    /mnt    xfs    defaults    0 0

步骤二：vim /etc/crypttab（解密文件）

westos    /dev/vdb8    /root/westoskey

步骤三：vim /root/westoskey

2018westos（密码）
chmod 600 /root/diskpassword

步骤四：cryptsetup luksAddKey /dev/vdb8 /root/westoskey（使它开机的时候读取上面的文件，进行自动挂载）

步骤五：设置完之后，reboot，然后df查看是否自动挂载

如果上述三个文件有一个写的不对，系统reboot之后就会起不来
此时就需要给一个root密码，一一查看核对上述文件

11.删除加密设备的自动挂载
步骤一：vim /etc/fstab 删除改文件里面的东西

步骤二：vim /etc/crypttab 删除该文件里面的东西

步骤三：cryptsetup luksRemoveKey /dev/vdb1 /root/diskpassword

步骤四：彻底删除加密设备（只删设备，设备里面的文件会被破坏，因为没有办法进行解密）

umount /westos/先卸载

cryptsetup close westos

mkfs.xfs /dev/vdb1 -f 强制格式化
也可以fdisk /dev/vdb1 直接d删除所有的

partprobe 初始化分区设备