linux磁盘及文件系统管理

磁盘接口类型：

并口:IDE,SCSI
串口:SATA,SAS,USB
。并口：同一线缆可以接多块设备
IDE:两个，一主一从
。串口：同一线缆只可以接一个设备

硬盘类型：

机械硬盘
固态硬盘：电气设备，iops高(io per second)

机械硬盘基本概念

track：磁道
sector：扇区
cylinder：柱面；分区基于柱面
平均寻道时间：5400rpm，15000rpm(15000转每分钟)

设备类型：

块(block):随机访问，数据交换的单位是“块”
字符(character):线性访问，数据交换单位是“字符”

设备文件：

作用：关联至设备的驱动程序，是设备的访问入口
设备号：
major:主设备号，区分设备类型；用于标明设备所需的驱动程序
minor：次设备号，区分同种类型下的不同设备；是特定访问入口
mknod命令：
mknod - make block or character special files
mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
option: -m, --mode=MODE

[root@localhost mnt]# mknod -m 777 /dev/testdev1 c 112 1
[root@localhost mnt]# ls -l /dev/testdev1 
crwxrwxrwx 1 root root 112, 1 9月  25 21:50 /dev/testdev1

linux磁盘设备文件

IDE:/dev/hd[a-z]
SCSI,STAT,USB,SAS:/dev/sd[a-z]

分区：/dev/sd[a-z]＃

注意：centos 6/7将磁盘设备文件统统表示为/dev/sd[a-z]＃
MBR分区方案
主分区和扩展分区的标示：1-4
逻辑分区的表示：5+

磁盘分区方案

MBR,GPT
。mbr：主引导纪录模式

。占用磁盘前512字节

446bytes：bootloader程序
64bytes：分区表，每16个字节标示一个分区，只能有4个分区
2bytes：MBR区域有效性标示；55AA为有效

1. 分区管理工具：fdisk

查看
。 fdisk -l [device]
管理分区
。fdisk device

fdisk提供了一个交互式接口来管理分区，它有许多子命令，分别用于不同的管理功能；所有操作均在内存中完成，没有直接同步至磁盘；直到使用w命令保存至磁盘。

。常用子命令

n:创建
 d:删除
  t:修改分区类型
l:查看所有ID
w:保存退出
q:不保存退出
m:获取帮助
p:显示现有分区信息

注意：在已经分区并且已经挂载其中某个分区的磁盘设备上创建的新分区，内核可能无法在创建完成后直接识别,此时，需要内核重读分区表

查看：cat /etc/partitions
通知内核强制重读磁盘分区表:

  centos 5 :partprobe [device]
  centos 6/7:partx -a [device]

2.文件系统管理：

格式化：
。低级格式化：分区前进行；划分磁道
。高级格式化：分区后对分区进行；创建文件系统
文件系统：

文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统。

从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩，加密等。

。文件系统组成部分：元数据区＋数据区

。元数据区(inode)：文件大小，权限，从属关系，时间戳，数据块指针;
。文件名存放在能找到该文件的目录上

linux文件系统：
。Linux通过VFS支持众多文件系统
。linux的文件系统：ext2,ext3,ext4,xfs,reiserfs,btrfs
。光盘：iso9960
。网络文件系统：nfs,cifs
。集群文件系统：gfs,ocfs2
。内核级分布式文件系统：ceph
。windows的文件系统：vfat
。伪文件系统：proc,sysfs,tmpfs
。Unix文件系统：UFS,FFS,JFS
创建文件系统：
mkfs命令：
。mkfs.{ext2,ext3,ext4,xfs,vfat}

mke2fs命令：
。 ```
mke2fs - create an ext2/ext3/ext4 filesystem
mke2fs [OPTION] DEVICE
OPTION:
-t {ext2,ext3,ext4}
-b {1024,2048,4096}:指明block大小
-L LABEL:卷标
-j :创建有日志功能的ext3文件系统
-i ＃:指定每多少个字节为一个inode
-N＃：指定inode个数
-O [^]FEATURE:以指定的特性创建;特性：has_journal
-m ＃：指定预留空间百分比


- 修改文件系统属性：
tune2fs命令：
。```tune2fs - adjust tunable filesystem parameters on ext2/ext3/ext4 filesystems
  tune2fs [option] DEVICE
  option:
  -l:查看超级块信息
  -j:ext2-->ext3
  -l LABEL:修改卷标
  -m ＃:调整预留空间百分比
  -O [^]FEATHER:开启或关闭某种特性
  -o [^]mount_option:开启或关闭挂载选项

卷标查看和设定：
e2label命令：
。```e2label - Change the label on an ext2/ext3/ext4 filesystem
查看：e2label DEVICE
设定：e2label DEVICE LABEL


- 显示ext系列文件系统的属性：
dumpe2fs命令：
。``` dumpe2fs - dump ext2/ext3/ext4 filesystem information
    dumpe2fs [-h] DEVICE
    -h:显示超级块信息

文件系统检测：
e2fsck命令：
。```e2fsck - check a Linux ext2/ext3/ext4 file system
e2fsck [option] DEVICE
option:
-y:对所有问题自动回答为yes
-f:强制检测


fsck命令：
。```fsck - check and repair a Linux file system
-t FSTYPE:指明文件系统类型
 fsck-t ext4=fsck.ext4
 -a:无须交互而自动修复所有错误
 -r:交互式修复

因进程意外终止或系统奔溃等原因导致写入操作非正常终止时，可能会造成文件损坏；此时应该检测并修复文件系统；建议，离线进行(umount)