硬盘分区（disk partition）
项目名称：
存储管理、进程管理
项目需求：
1、在企业服务器上安装新硬盘，对磁盘进行分区、格式化、挂载处理
2、根据企业服务器数据业务的不同，采用不同的raid技术来保证数据的读写速度、数据安全
3、在企业的存储服务器上采用LVM逻辑卷技术来实现容量的动态调整
4、在服务器的运维工作中随机对系统进程进行分析和管理
项目测试：
原理概述：存储管理是系统中必不可少的技术，Linux系统中支持多种存储管理技术。在企业服务器中需要根据业务的不同来分别使用分区、raid、LVM逻辑卷等技术。
测试环境：Linux系统、ssh远程管理
项目实施：
操作指南：
磁盘分区管理
需求：服务器上装了一块新硬盘，需要能正常往硬盘上写入数据。
新硬盘的相关技术处理：
1、分区。对硬盘上的数据进行分类管理。类似于windows中的c、d、e盘。
2、格式化。在硬盘的分区上创建文件分配表。也称为创建文件系统。
3、挂载分区。将硬盘分区中的文件读到一个文件夹中。
准备：将Linux虚拟机用init 0正常关机，然后添加4块5G的硬盘。然后创建快照“4块硬盘”。
查看硬盘的型号：smartctl -a /dev/sda
查硬盘等块设备：lsblk（list block）
---------sda1代号的意思
s是表示硬盘接口是SCSI（小型计算机接口）。
d表示disk磁盘。
a表示主板上第一个接口上的第一块硬盘。
1表示第一个分区
查所有的硬盘分区表：fdisk -l |grep sd
GPT分区管理：parted命令
GPT：是GUID（Globally Unique Identifier）Partition Table全局唯一标识分区表的缩写。
GPT分区表中只有主分区这个管理概念。允许创建128个主分区。GPT分区表可以用来管理总容量大于2TB以上的硬盘。硬盘的UUID号可用blkid来查。
GUID：全局唯一标识符（GUID，Globally Unique Identifier）是一种由算法生成的二进制长度为128位的数字标识符。GUID主要用于在拥有多个节点、多台计算机的网络或系统中。GUID标识符由随机产生的字母、数字混合
组成。
------------------ 。
要求：将2GB的硬盘sdb用GPT分区表进行管理，要求给sdb硬盘创建2个主分区，第1个主分区容量是1.5G，另一个主分区的容量使用所有剩余空间。
查块设备列表：lsblk
定义分区表标签（即格式）：parted -s /dev/sdb mklabel gpt
创建第一个1.5G的主分区：parted -s /dev/sdb mkpart primary 1M 1.5G (primary 主要的)
创建第2个分区（使用所有的剩余空间-1）parted -s /dev/sdb mkpart primary '1.5 -1'
查看sdb硬盘的分区表信息lsblk
parted命令的附加功能：
显示（print）sdb硬盘的分区表：parted /dev/sdb p
删除sdb硬盘的2号分区：parted -s /dev/sdb rm 2
mount挂载：将分区的文件系统内容读取到一个目录中。访问这个挂载点目录就等同于访问这个分区文件系统中的文件。其实windows中的c、d等盘符就是自动挂载的目录。例如，在windows中插入U盘后会被自动分配到一个盘符，这就是微软在后台做的一个mount自动挂载的程序。
要求：将sdb硬盘的第1个分区格式化成ext4文件系统，将第2个分区格式化成xfs文件系统。将第1个分挂载到/mnt/sdb1目录中,将第2个分挂载到/mnt/sdb2目录中。分别往分区的挂载点目录中写入一些数据。
格式化一号分区：mkfs.ext4 /dev/sdb1
格式化二号分区：mkfs.xfs /dev/sdb2
创建挂载点目录：mkdir -pv /mnt/sdb{1,2}
手动挂载：mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1 ;
mount /dev/sdb2 /mnt/sdb2;
lsblk
写入数据：touch /mnt/sdb1/{a.mp3,b.mp4}
cp -v /etc/host* /mnt/sdb2
递归（-R）显示目录中的文件名列表：ls -R /mnt
---------------------------
卸载挂载点：umount /dev/sdb1 ;umount /dev/sdb2
删除sdb1、sdb2分区:parted -s /dev/sdb1 rm 1
parted -s /dev/sdb2 rm 2
或者 parted -s /dev/sdb mklabel msdos
---------------------------------------------------------------MBR分区表管理
MBR：是主引导记录（main boot record）的s缩写。
MBR：是保存在硬盘的0磁道0柱面1扇区的位置，占用512字节（因为一个扇区默认的大小是512字节）。其中bootloader引导程序占用446字节，DPT（disk partition tabel）分区表占用64字节，magic占用2字节。
MBR的分区表特点：
0.只能管理总容量在2TB以内的硬盘。
1.最多只允许分4个主分区，因为DPT分区表总容量是64字节，每个分区占用16字节，即64/16=4
2.如果想分4个以上的分区，可采用分一个主分区（primary）和一个扩展分区（extend）,然后在扩展分区只创建逻辑（logical）分区来实现。
3.主分区编号为1~4，第一个逻辑分区的编号默认为5.
4.只能在主分区和逻辑分区上格式化创建文件系统。并且只能在主分区和逻辑分区上写入文件。
硬盘分5个分区的方案（用MBR分区表）
方案一、1个主分区，一个扩展分区，4个逻辑分区。
方案二、3个主分区，一个扩展分区，2个逻辑分区。
MBR分区练习：将2GB的硬盘sdb用MBR分区表进行管理，要求给sdb硬盘创建1个容量为1.2G的主分区，再创建一个扩展分区容量为所有剩余空间。在扩展分区中创建2个逻辑分区，第1个逻辑分区容量为600M，第2个逻辑分区的容量为所有剩余空间。
cfdisk /dev/sdb
创建主分区：n新建==>p主分区==>1.2G回车==>beginning回车==>W(大写)保存==>yes回车
创建逻辑分区1：选free空闲空间==> n新建==>l逻辑分区==>600M回车==>beginning回车
创建逻辑分区2：选free空闲空间==> n新建==>l逻辑分区==>回车==>beginning回车==>W保存(这是大写的)==>yes回车==>q键退出
lsblk
将sdb硬盘的第1个分区格式化成ext4文件系统，将第1、2个逻辑分区格式化成xfs文件系统。将第1个分挂载到/mnt/data目录中,将第1、2个逻辑分区分别挂载到/mnt/mysql、/mnt/web目录中。分别往分区的挂载点目录中写入一些数据。
格式化分区：mkfs.xfs /dev/sdb1
mkfs.ext4 /dev/sd5
mkfs.ext4 /dev/sd6
创建挂载点目录：mkdir -pv /mnt/{data,mysql,web}
手动挂载：mount /dev/sdb1 /mnt/data
mount /dev/sdb5 /mnt/mysql
mount /dev/sdb6 /mnt/web
lsblk
写入数据：touch /mnt/data/{a.txt}
touch /mnt/mysql/{b.txt}
touch /mnt/web/{c.txt}
ls -R /mnt/
把sdb分区的文件系统卸载掉，删除sdc、sdd硬盘的分区表
umount /dev/sdb1
umount /dev/sdb5
umount /dev/sdb6
parted -s /dev/sdb mklabel msdos
fstab自动挂载
mount 手动挂载的缺点：当系统重启后，用户必须重新手动将分区的文件系统挂载到指定的目录。但是用户可以将mount手动挂载的命令写到/etc/rc.d/rc.local开机运行脚本文件中，系统在启动时会自动执行rc.local脚本中的命令。
fstab自动挂载配置文件：fstab是file system table文件系统表的缩写。是用来记录磁盘分区设备自动挂载信息的配置文件。系统启动时会读取/etc/fstab文件中的挂载配置信息，并自动挂载里面的设备。
查看/etc/fstab配置文件内容，熟悉fstab文件格式。
cat /etc/fstab 内容如下（可用man 5 fstab了解文件的格式）
分区设备 挂载点目录 文件系统类型(格式) 挂载选项 dump备份 fsck检查
/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0
UUID=8b947ec7-6d78-4121-8a4c-7aaabf3a221e /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
格式说明：
第1列：分区设备，可以是磁盘的分区设备名、分区的UUID值、分区的label标签。UUID值、label标签可用blkid命令查。
第2列：挂载点目录，必须是已存在的空目录。
第3列：文件系统类型，也就是用mkfs、mkfs.ext4、mkfs.xfs格式化创建的文件系统格式。文件系统格式可以是ext4、、xfs、vfat、ntfs、iso9660、nfs、smb等。
第4列：挂载选项，通常是defaults默认，default代表的选项是rw可读可写,suid超级权限,dev设备,exec可执行,auto自动,nouser无用户,and async异步。选项还可以是ro只读、usrquota用户配额、grpquota组配额。
第5列：dump备份，即是否使用dump工具进行数据备份。0表示禁用，1表示启动。
第6列：fsck检查，即是否使用fsck工具进行磁盘扫描检查。0表示禁用，1表示启动。
要求将sdb硬盘的三个分区的文件系统卸载。并用lsblk或df -hT查看挂载信息。
查挂载信息：lsblk 或 df -hT
卸载分区的文件系统：umount -v /dev/sdb{1,5,6}
查挂载信息：lsblk 或 df -hT
采用fstab文件实现sdb硬盘三个分区的文件系统自动挂载。
第1步，在fstab配置文件中添加自动挂载设置。
vim /etc/fstab 在文件最后添加如下内容
#分区设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 dump备份 fsck检查
/dev/sdb1 /mnt/data ext4 defaults 0 0
/dev/sdb5 /mnt/mysql xfs defaults 0 0
/dev/sdb6 /mnt/web xfs defaults 0 0
第2步，用mount -av做自动挂载测试。用lsblk或df -hT显示已挂载的分区文件系统信息
mount -av
lsblk 或 df -hT
第3步，此步骤可以不做，仅用于验证效果。reboot重启linux系统，系统启动后，用lsblk或df -hT看sdb硬盘分区的文件系统是否自动挂载上了。
reboot 重启
lsblk
mount命令详解：
用法：mount [选项] 分区设备 挂载点
选项：
-a, --all 挂载 fstab 中的所有文件系统
-h, --help 显示此帮助并退出
-o, --options <列表> 挂载选项列表，以英文逗号分隔，选项用man mount查帮助手册
-r, --read-only 以只读方式挂载文件系统(同 -o ro)
-t, --types <列表> 限制文件系统类型集合,文件系统格式类型通常有ext4、xfs、vfat、ntfs、smb、nfs、swap、iso9660等
--source <源> 指明源(路径、标签、uuid)
--target <目标> 指明挂载点
-v, --verbose 打印当前进行的操作
-w, --rw, --read-write 以读写方式挂载文件系统(默认)
源(设备)：
-L, --label <标签> 同 LABEL=
操作：
-B, --bind 挂载其他位置的子树(同 -o bind)
-M, --move 将子树移动到其他位置
-R, --rbind 挂载其他位置的子树及其包含的所有挂载
mount是例：执行如下功能的命令。
创建挂载点目录：mkdir -pv /tmp/{c..g}
显示磁盘块设备清单：lsblk
将/dev/sda1分区挂载到/tmp/c目录中：mount -t xfs /dev/sda1 /tmp/c
将/dev/sda1分区以只读方式挂载到/tmp/d目录中：mount -o ro /dev/sda1 /tmp/d
以uuid方式将/dev/sda1分区挂载到/tmp/e目录中：
blkid /dev/sda1;
mount UUID="8b947ec7-6d78-4121-8a4c-7aaabf3a221e" /tmp/e
给/dev/sda1分区设置label标签，以label标签的方式挂载sda1分区到/tmp/f目录中：
将/usr目录挂载到/tmp/g目录中(通常用于文件共享时)：mount -B /usr /tmp/g
fdisk分区命令：
功能：对硬盘进行分区的查、增、删、改等操作。
用法：fdisk [选项] 磁盘设备
选项：-l 显示分区表信息
例：用lsblk显示磁盘块设备，用fdisk命令显示sdb硬盘的分区表信息
例：用fdisk命令对sdb硬盘进行分区管理，要求创建一个1G的主分区，创建一个扩展分区使用所有剩余空间，在扩展分区中创建2个逻辑分区，第一个逻辑分区容量为300M，第2个逻辑分区使用所有剩余空间。每创建一个分区就用p查一下分区表信息。
管理sdb硬盘的分区表： fdisk /dev/sdb
fdisk的常用快捷键：
m:显示命令帮助
p 显示分区表信息（print）
n 新建一个分区(new)
d 删除一个分区(delete)
w 保存并退出(write)
q 不保存退出(quit)
l 显示(list)分区的文件系统类型标签代号
t 修改分区的文件系统类型(type)标签
a 激活（active）,即给分区添加bootable允许引导的标记（通常用于boot引导程序的分区）
显示分区表信息： p ====
创建1G的主分区（primary）:
命令（输入m获取帮助）：n ====
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
select（default p）：回车 ======
using default response p
分区号（1-4，默认 1）：回车 =====
起始扇区（2048-4194303，默认为2048）：回车 =====
将使用默认值2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-4194303，默认为 4194303)：+1G ＝＝＝
分区1已设置为LInux类型，大小设为1GiB
创建扩展分区，使用所有剩余空间：
显示分区表信息：p ＝＝＝
命令(输入 m 获取帮助)：n ＝＝＝
Partition type:
p primary 主分区(1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended 扩展分区
Select (default p): e ＝＝＝扩展分区
分区号 (2-4，默认 2)：回车 ＝＝＝
起始 扇区 (2099200-4194303，默认为 2099200)：回车 ＝＝＝
将使用默认值 2099200
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2099200-4194303，默认为 4194303)：回车 ＝＝＝
将使用默认值 4194303
分区 2 已设置为 Extended 类型，大小设为 1023 MiB
给第1个主分区添加bootable标记：
命令(输入 m 获取帮助)：a ＝＝＝
分区号 (1,2,5,6，默认 6)：1 ＝＝＝
命令(输入 m 获取帮助)：p ＝＝＝
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
创建逻辑分区1，容量300M：
显示分区表信息：p ＝＝＝
命令(输入 m 获取帮助)：n ＝＝＝
Partition type:
p primary 主分区(1 primary, 1 extended, 2 free)
l logical 逻辑分区(numbered from 5)
Select (default p): l ＝＝＝逻辑分区
添加逻辑分区 5
起始 扇区 (2101248-4194303，默认为 2101248)：回车 ＝＝＝
将使用默认值 2101248
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2101248-4194303，默认为 4194303)：+300M ＝＝＝
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 300 MiB
显示分区表信息：p ＝＝＝
创建逻辑分区2，容量为所有剩余空间：
操作方法请参照逻辑分区1的操作步骤。
保存分区表并退出：w
分别用lsblk和fdisk -l显示sdb硬盘的分区表信息：lsblk /dev/sdb ; fdisk -l /dev/sdb
磁头：负责在磁盘上完成读写定位操作的部件。系统读出255磁头数，并不是说硬盘里面真的有255个磁头，而是系统从逻辑上对磁头的一种管理方法。
磁道track：当磁头在某一固定位置时，盘片转1圈所形成的圆。
扇区sector：将磁道等分成一定大小的弧段，每扇区默认为512字节
柱面cylinders：同一半径多个磁道就形成了柱面。
block块：默认的一个块是4096字节（8扇区512字节），系统读文件时，一次最少会读取1个块。
硬盘容量＝磁头数扇区数柱面数512字节
在0磁头0柱面的第一个扇区保存着MBR（mater boot record）主引导记录与DPT(disk part table)分区表信息，2字节存magic编号。单个扇区容量为512bytes组成，主引导记录需要占用446bytes，分区表的为64bytes，而每记录一个分区信息需要16bytes，那么问题来了，好像只能记录4个分区信息？
MBR分区表的概念
primary主分区：主要的分区。
extend扩展分区：用来扩展管理逻辑分区的。
logical逻辑分区：扩展分区中的成员分区。逻辑分区的编号默认从5开始。
常见的MBR分区表方案：
1个主分区+1个扩展分区+多个逻辑分区。
swap交换分区
虚拟内存：将硬盘的一部分空间当作内存来使用。用来缓解物理内存不足的问题。
SWAP即交换分区是一种类似于Windows系统虚拟内存的功能，将一部分硬盘空间虚拟成内存来使用，从而解决内存容量不足的情况，因为SWAP毕竟是用硬盘资源虚拟的，所以速度上比真实物理内存要慢很多，一般只有当真实物理内存耗尽时才会调用SWAP。
硬盘已经没有剩余空间来创建swap分区时，在硬盘上创建一个swap文件来充当swap分区
dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=1G count=2
说明：if是指定输入文件，of是指定输出文件，bs是指定基本容量大小，count是读写的总次数，swap文件的容量等于bs*count=2G
mkswap /tmp/swap(2、使用mkswap将/tmp/swap文件格式化为swap格式：)
swapon /tmp/swap(启用此文件)
swapon -s查看swap状态
free -h 查看内存状态
swapoff /tmp/swap （关闭此文件）
要想开机任然有效
vim /etc/rc.local
swapon /opt/swap
