Jun's Blog

Linux硬盘管理

· Jun

新增硬盘基本步骤

  1. 创建磁盘分区
  2. 格式化分区，创建文件系统
  3. 挂载到某一目录下

磁盘分区

在Linux中一切皆文件，包括硬盘和分区，他们都位于/dev目录下。

各种接口的磁盘在Linux中的名称

  • /dev/sd[a-p]1-15为SCSI, SATA, U盘, Flash闪盘等接口的磁盘文件名
  • /dev/hd[a-d]1-30为 IDE 接口的磁盘文件名

分区的目的

  • 提升数据的安全性(一个分区的数据损坏不会影响其他分区的数据)
  • 支持安装多个操作系统

分区种类

可以用 sudo fdisk -l 查看

  • MBR
    • 由主分区、扩展分区和逻辑分区组成。
    • 主分区的最大个数为4
    • 扩展分区也是一个主分区，并且最多只能有一个扩展分区。
    • 对于逻辑分区，Linux 规定它们必须建立在扩展分区上。
  • GPT
    • GPT头
    • 分区表（在最开头，仍然存储了一份传统的MBR，以向后兼容）
    • GPT分区
    • 备份区

注意点

  • 如果使用GRUB legacy作为bootloader，必须使用MBR。
  • 如果使用传统的BIOS，并且双启动中包含 Windows ，必须使用MBR。
  • 如果使用 UEFI 而不是BIOS，并且双启动中包含 Windows 64位版，必须使用GPT。
  • 没有限制的情况下，优先选择 GPT。

文件系统

磁盘分区后应该进行格式化，然后操作系统才能使用此分区

Linux VFS (Virtual Filesystem Switch)

磁盘的各个分区可以有各自的文件系统，Linux的内核则通过VFS去读取文件系统

文件系统种类

ext文件系统

  • inode 负责存放文件权限(rwx)与文件属性(拥有者、群组、时间参数等）
  • data block 负责存放实际数据
  • superblock 记录整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量，以及文件系统的格式与相关信息等

xfs文件系统

  • data section
  • log section
  • realtime section

vfat文件系统

windows与Linux都可以识别，可以用来共享数据

挂载

在一个区被格式化为一个文件系统之后，这个时候Linux操作系统还找不到它，我们还需要把这个文件系统注册进Linux操作系统的文件体系里，这个过程称为挂载。

挂载点必须是目录

注意

  • 根目录必须挂载，且最先挂载
  • 所有分区在同一时间只能挂载一次
  • 卸载文件系统时，必须位于其挂载目录
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mount 分区名 目录挂载点
mount -a //挂载所有文件系统
mount -t //指定文件系统种类
mount -n //挂载但不将其写入/etc/fstab中

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unmount -f 分区名或挂载点//强制卸载
unmount -n //不将改变写入/etc/mtab

开机挂载设置

Linux在开机时进行自动挂载文件系统，相关配置文件在/etc/fstab中．

配置文件文件结构

-　设备/UUID -　挂载点 -　文件系统 -　文件系统的参数 　　-　 auto/noauto当执行mount -a时，此文件系统会被自动挂载 　　- 　rw/ro使文件系统以可读写或者只读的方式挂载上来

  • 是否用fsck检查分区（现在直接填０即可）

基本命令

分区管理

  • fdisk(主要支持MBR)

  • parted(既支持MBR也支持GPT)

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    parted 硬盘名 命令

常用命令：
新建分区 mkpart [primary|logical|extend] [ext4|vfat|xfs] start end
显示分区 print
删除分区 rm [partion]

格式化文件系统

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mkfs -t 文件系统种类 分区名

磁盘检查

不要随意使用此命令！

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fsck [-t 文件系统] [-ACay] 分区名称

-t  ：指定文件系统
-a  ：自动修复检查到的有问题的分区
-C  ：显示目前的进度

创建swap分区

  • 对硬盘进行分区
    • 新建分区
    • 将ID改为82（swap的识别码）
    • 写入更改后让内核升级 partition table 执行partprobe
  • 创建swap的文件系统 mkswap 分区名

LVM

基本概念

物理卷——PV（Physical Volume）

physical volume对应底层的物理硬盘或者物理分区

需要将实际分区或者硬盘的系统识别码改为8e才能创建physical volume

相关命令

  • pvcreate创建physical volume
  • pvscan扫描系统中所有的physical volume
  • pvdisplay显示目前系统上面的physical volume 状态
  • pvremove移除physical volume的属性

卷组——VG（Volume Group）

相关命令

  • vgcreate创建一个volume group vgcreate -s 100G VG_NAME PV_NAME
  • vgextend在volume group内增加physical volume
  • vgreduce在volume group内删除physical volume
  • vgremove删除volume group

逻辑卷——LV（Logical Volume）

logical volume不同于volume group，必须使用全名，如/dev/vg_test/lv_test

相当于一个文件系统，可以被格式化。

相关命令

  • lvcreate创建logical volume lvcreate -L 10G -n LV_NAME VG_NAME
  • lvextend在logical volume内增加容量
  • lvreduce在logical volume内删除容量
  • lvremove删除一个logical volume
  • lvresize调整logical volume的大小 lvresize -L +10G /dev/vg_test/lv_test

底层原理

PE（Physical Extent）

创建 physical volume时，在逻辑上把物理存储介质划分为了 N 个大小相同的块。可以使用pvdisplay查看详细信息。

LE（Logical Extent）

底层也是划分为若干个大小相同的块，一般情况下，LE 与 PE 一一对应。

LVM 快照

假设需要备份的原始LV为/dev/vg_raw/lv_raw

备份快照名称为/dev/vg_raw/vg_snapshot

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/lvcreate -s -l 5G -n vg_snapshot /dev/vg_raw/lv_raw

因为在XFS文件系统中不允许相同UUID的文件系统的挂载，所以要加上nouuid这个参数

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xfsdump -l 0 -L lvm1 -M lvm1 -f /home/lvm.dump /srv/snapshot