Linux磁盘管理2-day19

1.磁盘的基本分区Gdisk

前面我们已经了解到fdisk分区，但fdisk不支持给高于2TB的磁盘进行分区。如果有单块盘高于2TB，建议使用Gdisk进行分区。

1.使用gdisk进行磁盘分区

#1.安装gdisk分区工具
[root@oldboy ~]# yum install gdisk -y

#2.创建一个新分区，500MB大小
[root@oldboy ~]# gdisk /dev/sdb
Command (? for help): n     #创建新分区
Partition number (1-128, default 1):
First sector (34-2097118, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (2048-2097118, default = 2097118) or {+-}size{KMGTP}: +500M #分配500M大小

Command (? for help): p #打印查看
Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1            2048         1026047   500.0 MiB   8300  Linux filesystem

Command (? for help): w #保存分区
Do you want to proceed? (Y/N): y    #确认
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

#3.创建完成后，可以尝试检查磁盘是否为gpt格式
[root@oldboy -node1 /]# fdisk /dev/sdb -l|grep type
Disk label type: gpt

#4.安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启
[root@oldboy ~]# yum -y install parted
[root@oldboy ~]# partprobe /dev/sdb

2.使用mkfs进行格式化磁盘。

[root@oldboy ~]# mkfs.xfs  /dev/sdb

3.使用mount命令将某个目录挂载该分区，进行使用。

[root@oldboy ~]# mkdir /data_gdisk
[root@oldboy ~]# mount /dev/sdb /data_gdisk

2.磁盘挂载方式Mount

前面我们已经提到过，如果需要使用磁盘的空间，需要准备一个空的目录作为挂载点，与该设备进行关联。mount主要是为文件系统指定一个访问入口。

ps:类似我的商场没有门，那么就无法进入购买商品，此时通过mount命令可以创建一个入口。给超市安装一个门。

1.通过mount进行挂载，但重启将会失效。我们称为临时生效。

# 选项：-t指定文件系统挂载分区 -a 挂载/etc/fstab中的配置文件 -o 指定挂载参数
# 挂载/dev/sdb1至db1目录
[root@oldboy ~]# mkdir /db1
[root@oldboy ~]# mount -t xfs /dev/sdb1  /db1/ 

2.挂载的磁盘，如果不想使用可以使用umount进行卸载。

#选项： -l 强制卸载

#1.卸载目录方式
[root@oldboy ~]# umount /db1

#2.卸载设备方式
[root@oldboy ~]# umount /dev/sdb1

#3.umount不能卸载的情况
[root@oldboy db1]# umount /db1  
umount: /db1: device is busy.
        (In some cases useful info about processes that use
         the device is found by lsof(8) or fuser(1)

#PS: 如上情况解决办法有两种, 1.切换至其他目录 2.使用'-l'选项强制卸载    
[root@student db1]# umount -l /db1

3.如果需要实现永久挂载则需要将挂载信息写入/etc/fstab配置文件中实现。

#1.使用blkid命令获取各设备的UUID
[root@xuliangwei ~]# blkid |grep "sdb1"
/dev/sdb1: UUID="e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9" TYPE="xfs"

#2.使用UUID挂载磁盘sdb1分区至于db1， 测试挂载
[root@oldboy ~]# mount UUID="e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9" /db1

#3.写入/etc/fstab中，实现开机自动挂载
[root@oldboy ~]# tail -1 /etc/fstab    
UUID=e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9 /db1 xfs  defaults 0  0

#4.加载fstab配置文件, 同时检测语法是否有错误
[root@oldboy ~]# mount –a

4./etc/fstab配置文件编写格式

77.png

第四列：挂载参数。挂载参数有很多，在这块我们了解即可，不必深究。

78.png

第五列：是否进行备份。通常这个参数的值为0或者1

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第六列：是否检验扇区：开机的过程中，系统默认会以fsck检验我们系统是否为完整

80.png

3.虚拟磁盘介绍SWAP

Swap分区在系统的物理内存不够时，将硬盘空间中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。

PS: 当物理内存不够时会随机kill占用内存的进程，从而产生oom，临时使用swap可以解决。

1.创建分区，并格式化为swap分区。

[root@oldboy ~]# fdisk  /dev/sdb       #分1个G大小
[root@oldboy ~]# mkswap /dev/sdb1      #格式化为swap

2.查看当前swap分区大小，然后进行扩展和缩小

[root@oldboy ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1980        1475          80          10         424         242
Swap:          2047           4        2043

#1.扩展swap分区大小
[root@oldboy ~]# swapon /dev/sdb2
[root@oldboy ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1980        1475          80          10         424         242
Swap:          3047           4        2043
[root@oldboy ~]# swapon -a #代表激活所有的swap

#2.缩小swap分区大小
[root@oldboy ~]# swapoff /dev/sdb1
[root@oldboy ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1980        1475          80          10         424         242
Swap:          2047           4        2043
[root@oldboy ~]# swapoff -a #代表关闭所有的swap

3.检查当前swap分区有哪些设备

[root@oldboy ~]# swapon -s
文件名             类型      大小   已用  权限
/dev/dm-1   partition   2097148   4616    -2
/dev/sdb1   partition   1048572   0       -2

4.如果磁盘没有过多的分区可用，也可以通过文件增加SWAP空间，本质上还是磁盘

[root@oldboy ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/swap_file bs=1M count=500
[root@oldboy ~]# chmod 0600 /opt/swap_file
[root@oldboy ~]# mkswap -f /opt/swap_file 
[root@oldboy ~]# swapon /opt/swap_file
[root@oldboy ~]# free -m

4.磁盘阵列

1.什么是磁盘阵列

提高磁盘的整体读写能力，和冗余能力，通常我们将其称为磁盘阵 列。

2.RAID

提高性能,保证安全

3.RAID常见模式

1.Raid0模式

优点：在raid0状态下，存储数据被分割成两部分，分别存储在两 硬盘上，此时移动硬盘的理论存储速度是单块硬盘的2倍，实际容量等于两块硬盘中最小的一块的2倍。

缺点：任何一块硬盘发生故障，整个raid上的数据将不可恢复。备注：存储高清电影比较适合。

2.raid1模式

优点：此模式下，两块硬盘互为镜像。当一个硬盘受损时，换上一块全新的硬盘（大于或者等于原来硬盘容量）替代原硬盘即可自动恢复资料和继续使用，移动硬盘的实际容量等于较小一块硬盘的容量，存储速度与单块硬盘相同。raid 1的优势在于任何一块硬盘出现故障时，所存储的数据都不会丢失。

缺点 ：该模式可使用的硬盘实际容量比较小，仅仅为两颗硬盘中最小硬盘的容量。

备注：非常重要的资料，如数据库，个人资料，是万无一失的存储方案

3.raid 5模式

raid5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到raid5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当raid5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相对应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

4.raid 10模式

raid10至少需要四块硬盘才能完成。把两块硬盘组成一个raid1，然后两组raid1组成一个raid0。虽然raid10方案造成50%的磁盘浪费，但是它提供了200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性。

ps:一般生产过程中我们普遍都是使用的raid5模式,并且raid1和raid5需做热备盘,不然插入一个空盘会导致数据不能进行同步

4.磁盘阵列有两种方式可以实现，那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。

软件阵列:是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达30%左右。

硬件阵列:是使用专门的磁盘阵列卡来实现的。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作，它的性能要远远高于常规非阵列硬盘，并且更安全更稳定。

磁盘阵列其实也分为软阵列 (Software Raid)和硬阵列 (Hardware Raid) 两种. 软阵列即通过软件程序并由计算机的 CPU提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的 RAID容错功能. 其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉. 硬阵列是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的CPU资源.

由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 而且, 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上 RAID 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软 阵列只适用于 Raid 0 和 Raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 Raid 0或 Raid 1。作为高性能的存储系统，已经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，已经发展了六个级别，其级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。