linux系统中的分区和文件系统以及LVM管理

分区和文件系统：

一、MBR信息

  1.MBR主引导分区 446字节

  2.MPT主分区表  64字节

  3.硬盘有效性标示“55aa” 2字节

  4.分区大小为16字节，故有4个分区

    其中3个主分区，1个扩展分区，扩展分区中可添加逻辑分区。

  注意：MBR分区最大只能分2TB，可识别的分区总数为16，可用的为14。

二、系统设备类型

  1./dev/xdxn

    x:硬盘类型（s：sata硬盘  h：串口硬盘  v：虚拟硬盘）

    x:a..z，硬盘所在个数

    n:1..16,分区所在个数

  2./dev/cdrom                系统光驱

    /dev/mapper/files      虚拟硬盘的文件

三、硬盘分区

1.fdisk    /dev/vdb                进行分区

2.分区命令

   d     delete a partition                            删除分区
   l      list known partition types              列出
   m    print this menu                              帮助说明
   n    add a new partition                        新增分区
   p    print the partition table                  显示分区
   q    quit without saving changes         退出不保存
   t     change a partition's system id      修改分区id
   w   write table to disk and exit             将当前操作写入分区表

3.fdisk /dev/vdb      进行分区

4.fdisk    -l                列出磁盘分区信息

5.查看系统可识别分区
    cat /proc/partitions

6.查看系统可用分区

     blkid

四、文件系统

1.文件系统类型

   ext4：   支持1EB（1EB=1024PB  1PB=1024TB）的文件系统和单个16TB的文件

          linux 6的标准文件系统。

   ext2  ： 支持最大分区4TB，最大文件2GB

          适合小型存储设备。

   vfat ：  支持包括一系列相关文件系统（VFAT/FAT16/FAT32），针对较旧版本的Microsoft Windows开发。

   xfs ：   支持最大分区9EB

           linux 7的标准文件系统，数据完全、性能稳定、扩展性强（8E-1b），传输效率（7G/s）。

2.添加分区并格式化分区  

   mkfs.xfs /dev/vdb5    ##文件系统类型xfs。

注意：可用mkfs -t xfs /dev/vdb5进行格式化

3.挂载mount命令
   普通挂载
   mount      /dev/vdb5     /mnt

   注意：挂载时可以加参数挂载，挂载后也可以修改参数。

   参数挂载
   mount -o ro /dev/vdb5 /mnt                    挂载状态只读
   挂载后修改参数
    mount -o remount,rw /dev/vdb5 /mnt   挂载状态只读改为读写

mount -o remount，strictatime  /dev/vdb5/mnt/   **更改文件挂载时间

4.卸载umount 

正常卸载：umount  /mnt

当/mnt被占用时，不能正常卸载：

可用lsof(8)查看不能卸载原因：

kill -9 4000                    **强制结束进程，然后卸载。

或者用fuser(1)查看：

kill -9 4000                    **强制结束进程
fuser -vmk   /mnt/        **结束进程

fuser  -vmk  /mnt，然后卸载。

5.mount                 查看挂载信息

五、gpt分区

1.GUID磁碟分割表

  GUID Partition Table：全局唯一标识磁盘分区表

  特性对比：

   MBR： 3个主分区，1个扩展分区（下含逻辑分区），最多识别16个

   GPT：128个分区，管理硬盘大小18EB

   ext3：最多支持32TB

   ext4：最多支持1EB

   xfs：容量8EB-1byte

2.修改前准备（例/dev/vdb）
   将要分区的硬盘停止（卸载所有设备）
   将该磁盘格式化

3.修改MBR分区改为GPT分区：修改完成quit退出。

   parted /dev/vdb

   (parted) mklabel

   New disk label type?                                                      

   aix    amiga  bsd    dvh    gpt    loop   mac    msdos  pc98   sun

六.添加swap分区：

1. swapon -s                   查看swap分区

2. fdisk /dev/vdb            添加一个分区

3. mkswap /dev/vdb1     格式化vdb1分区

4. swapon -a   /dev/vdb1      查看vdb1分区

5. swapon   -s                     查看分区

6. vim /etc/fstab     编辑配置文件

内容为：

/dev/vdn1   swap   swap   defaults   0  0

7. fdisk /dev/vdb           添加一个分区

8. cat /proc/partitions   查看分区表

9.partprobe                                重新读取分区表

10. cat /proc/partitions                查看分区表

11. mkfs.xfs /dev/vdb2    格式化分区表

12. vim /etc/fstab    编辑配置文件

内容为：
dev/vdn2   /mnt   xfs    defaults   0  0

12. df                      查看挂载点

13. mount /dev/vdb2 /mnt/       挂载swap分区

14. df                                         查看挂载点

15.chmod 1777 /mnt/         改变权限

16. su - stuedent                切换student用户测试

17.测试：切换到student用户

1.[student@localhost ~]$ dd if=/dev/zero of=/mnt/studentfile bs=1M count=10

count=10（依次加大）

七.分区配额：

1. umount /mnt/                                          卸载挂载

2. mount -o usrquota /dev/vdb2 /mnt/       重新挂载

3. rm -fr /mnt/studentfile                             删除studentfile文件

4. edquota -u student                                 设定配额                           

内容为：

Disk quotas for user student (uid 1000):

  Filesystem                   blocks       soft       hard     inodes     soft     hard
  /dev/vdb2                         0             0          10240         0           0

5.测试：切换到student用户

1.[student@localhost ~]$ dd if=/dev/zero of=/mnt/studentfile bs=1M count=10

count=10（依次加大）

八.删除swap分区：

1. umount /mnt/        卸载挂载

2.swapoff /dev/vdb2   关闭分区

3.swapoff /dev/vdb1   关闭分区

4. df                  查看挂载

Filesystem     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on

/dev/vda1       10473900 3765032   6708868  36% /

devtmpfs          469344       0    469344   0% /dev

tmpfs             484932     140    484792   1% /dev/shm

tmpfs             484932   12804    472128   3% /run

tmpfs             484932       0    484932   0% /sys/fs/cgroup

5.swapon -s                         查看分区

6.fdisk  /dev/vdb---d            删除分区

九.给swap分区加密：

1. fdisk /dev/vdb     添加分区

2.cryptsetup --help  查看用法

3.cryptsetup luksFormat /dev/vdb1        添加密码

4.cryptsetup open /dev/vdb1 westos   打开分区，输入密码

5.mkfs.xfs /dev/mapper/westos      格式化

6. ll /dev/mapper/westos   显示westos里文件

lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Apr 16 23:10 /dev/mapper/westos -> ../dm-0

7. mount /dev/mapper/westos  /mnt/   挂载

8.touch /mnt/file{1..10}   件文件

9. ls /mnt/   查看文件

10. umount /mnt/    卸载

11.cryptsetup   close  westos

12.mount /dev/mapper/westos  /mnt/

注意：关闭之后，想重新挂在，需重新打开，建立磁盘文件。

13.cryptsetup   open  /dve/vdb1   westos     打开需要重新输入密码

14.vim /root/diskpass   编辑文件内容写入密码。

15. chmod 600 /root/diskpass      改变权限

16. vim /etc/crypttab         编辑文件

14. vim /etc/fstab

17. cryptsetup luksAddKey /dev/vdb1 /root/diskpass  告诉系统密码文件

18.reboot       重启df查看自动挂载。

注意：如果配置文件书写错误，启动不了可以ctrl+d进入无图形界面，登陆root用户进行修改配置文件，然后重新启动。

十.删除swap分区加密：

1. umount /mnt/      卸载

2. cryptsetup close westos    关闭westos

3. mkfs.xfs /dev/vdb1 -f     强制格式化

4. vim /etc/crypttab      删除配置文件内容

5. rm -fr /root/diskpass   删除文件

6. vim /etc/fstab        删除配置文件内容

磁盘阵列管理:

0：1/2 + 1/2  ##写入   1：1+1 ##读取   5：0 + 1  ##至少3块磁盘，如2个0，1个1。

1.建立3个分区，类型改为raid
    Command (m for help): t
    Partition number (1-5, default 5): 2
    Hex code (type L to list all codes): fd
    Changed type of partition 'Linux' to 'Linux raid autodetect'

2、管理raid磁盘
     mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2 -x 1 /dev/vdb{1,3,5}
     -C   ##新建             -a   ##表示若目录/dev/md0不存在，建立新的
     -l   ##磁盘等级       -n  ##使用磁盘个数    -x  ##闲置磁盘个数

3.查看磁盘信息

     mdadm -D /dev/md0

      Number   Major   Minor   RaidDevice State

       0     253       18        0      active sync   /dev/vdb1

       1     253       19        1      active sync   /dev/vdb3

       2     253       21        -      spare   /dev/vdb5

     或者 cat /proc/mdstat

     Personalities : [raid1]

      md0 : active raid1 vdb1[3](S) vdb5[2] vdb3[1]

        1048000 blocks super 1.2 [2/2] [UU] 

4.mkfs.xfs     /dev/md0                  格式化

5.mount   /dev/md0   /mnt              挂载

4.破坏一块磁盘，则另一块马上同步数据
     mdadm /dev/md0 -f /dev/vdb1
       Number   Major   Minor   RaidDevice State
       2     253       21        0      active sync   /dev/vdb5
       1     253       19        1      active sync   /dev/vdb3

       0     253       18        -      faulty   /dev/vdb1

5.卸载阵列
umount   /mnt/                                   删除挂载

mdadm -S /dev/md0                          停止阵列

6.删除这几个raid模式磁盘
partprobe                                  重读分区表

lvm逻辑卷：

1.新建两个磁盘，改变磁盘id为8e（lvm）

2.watch -n 1 'pvs;echo======;vgs;echo======;lvs;df  -h /date'     监控命令

3.mkdir    /date       新建一个挂载目录

4.pvcreate /dev/vdb1                        将物理硬盘分区初始化为物理卷，以便lvm使用

vgcreate vg0   /dev/vdb1                  使用/dev/vdb1物理卷创建lvm卷组    起名为vg0

lvcreate -L 100M -n lv0 vg0              创建一个100M大小的名字为lv0的lvm逻辑卷（使用的卷组为vg0）

mkfs.xfs /dev/vg0/lv0                     格式化

5.mount   /dev/vg0/lv0 /date/               挂载

6.拉伸卷组
lvextend -L 200M /dev/vg0/lv0             改变lvm卷的大小
xfs_growfs /dev/vg0/lv0                       作改变操作后需要同步文件

7.拉伸设备
当需要拉伸的逻辑卷大小已经超过了卷组的大小，需要给卷组作拉伸
pvcreate /dev/vdb2                           将物理硬盘分区vdb2初始化为物理卷
vgextend vg0 /dev/vdb2                    将物理卷加到vg0卷组里

lvextend -L 800M /dev/vg0/lv0           改变lvm卷的大小

xfs_growfs /dev/vg0/lv0                    作改变操作后需要同步文件

8.缩减卷组大小
如果需要删除卷组里的设备，必须在挂载之前就将lvm卷格式化为.ext4格式
mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0

mount /dev/vg0/lv0  /date/                挂载lvm卷
resize2fs /dev/vg0/lv0                   resize2fs命令用来增大或收缩未加载的文件系统的大小，如果文件系统是处于挂载状态，那么它只能作扩容
umount /date/                                  卸载lvm卷

e2fsck -f /dev/vg0/lv0                      扫描

mount /dev/vg0/lv0  /date/               挂载

lvreduce -L 200M /dev/vg0/lv0         缩减lvm卷占用的空间大小

9.如果想要删除掉正在使用的物理卷，需要将使用的物理卷同步到另一个物理卷

pvmove /dev/vdb1 /dev/vdb2

vgreduce vg0 /dev/vdb1                   将vdb1物理卷从vg0卷组重删除