Linux分区与挂载

1.Linux版本

Linux分为内核版和发行版，Linux内核其实就是一个操作系统最底层的核心及其提供的核心工具，仅有内核而没有应用软件的操作系统是无法使用的，为了让使用者能够接触到Linux，于是很多的商业公司或非营利团体，就将 Linux Kernel(含 tools)与可运行的软件整合起来，加上自己具有创意的工具程序，这个工具程序可以让用户以光盘/DVD 或者透过网络直接安装/管理 Linux 系统，这个『Kernel + Softwares + Tools + 可完全安装程序』的咚咚，我们称之为Linux发行版。

Linux发行版本根据软件包管理方式大致可以分为两类，RPM方式管理软件的系统(RedHat系列：RedHat、CentOS、OpenSuSe等)，DPKG方式管理软件的系统(Debian系列：Debian、Ubuntu等)

2.Linux分区与挂载

用于学习或者实验的话，一般采用虚拟机安装Linux操作系统即可，比较常用的虚拟机软件有VMware、VirtualBox，如果你的电脑是win10系统的话可以直接使用系统自带虚拟机软件Hyper-v，具体使用和安装过程这里不再详述可以自行参照网上教程，这里主要说一下Linux的分区与挂载。

2.1 分区方式

常见的两种分区表现形式，
MBR分区表：最大支持2.1T硬盘，最多支持4个分区，支持32位和64位系统；
GPT分区表(全局唯一标示分区表)：支持9.4ZB(1ZB=1024PB, 1PB=1024EB, 1EB=1024TB)，理论上支持的分区数没有限制(但windows限制128个主分区)，只支持64位系统。
虽然GPT是一个较新的分区机制，解决了MBR很多缺点，但是目前使用最多的还是MBR分区方式。MBR最多有4个分区，分区类型有三种：

• 主分区

• 扩展分区

  • 最多有一个
  • 扩展分区+主分区数最多不超过4个
  • 不能写入数据，不能格式化，只能用来包含逻辑分区

• 逻辑分区

  • 包含在扩展分区内，可以有多个
  • 扩展分区至少要包含一个逻辑分区

2.2 设备挂载

Linux中所有内容都是以文件的形式保存和管理的，硬件设备也是文件，这和Windows完全不同，windows是通过设备管理器来管理硬件的，linux的设备文件保存在/dev/目录中，比如硬盘文件是/dev/sd[a-p]，光盘文件是/dev/hdc等，硬件设备需要挂载到相应的目录文件才能使用。

所谓的挂载就是利用一个目录当成进入点，将磁盘分区的数据放置在该目录下，也就是说进入该目录就可以读取该分区的意思，这个动作我们称为挂载，那个进入点的目录我们称为挂载点。 由于整个 Linux 系统最重要的是根目录(/)，因此根目录一定需要挂载到某个分区， 至于其他的目录则可依用户自己的需求来给予挂载到不同的分区。

常见的硬件设备文件名如下：

硬件	设备名称
IDE硬盘	/dev/hd[a-d]
SCSI/SATA/USB硬盘	/dev/sd[a-p]
光驱	/dev/cdrom或/dev/sr0
软盘	/dev/fd[01-1]
打印机(25针)	/dev/lp[0-2]
打印机(USB)	/dev/usb/lp[0-15]
鼠标	/dev/mouse

图示说明：

上图所示，硬盘被分为三个可用分区，其中sda1、sda2为主分区分别挂载在/boot和 / 目录下，sda3为扩展分区内部包含一个逻辑分区sda5，sda5挂载在/home目录下。/boot目录下的所有数据存储在sda1分区里，/home目录下的所有数据存储在sda5分区里，根目录 / (除了/boot、/home)下的数据都存储在sda2分区里。

1.sda1表示第一块硬盘第一个分区，sda2表示第一块硬盘第二个分区，sdb1表示第二块硬盘一个分区，以此类推...
2.逻辑分区一定是从sda5开始，因为sda1、sda2、sda3和sda4文件名被主分区或扩展分区占用

Linux系统安装时，一般分区如下：

• 必须分区

  • / （根分区）

  • swap （交换分区）

    • 如果真实内存小于4GB, swap为内存的两倍
    • 如果真实内存大于4GB, swap和内存一致
    • 实验环境，不大于2GB即可

• 推荐分区

  • /boot (启动分区，一般1GB，仅存放系统启动所需的数据)

• 常用分区

  • /home (用于文件服务器)
  • /www (用于web服务器)

swap分区的文件系统类型式为swap，其余分区文件系统类型一般为ext4。一般系统安装存在 /、swap、/boot三个分区即可

2.3 挂载命令

1. mount 或 mount -l

   • 查询系统中已挂载的设备，-l会显示卷标名称

2. mount -a

   • 依据配置文件/etc/fstab的内容，自动挂载

3. mount [-t 文件系统类型] [-L 卷标名] [-o 特殊选项] 设备文件名 挂载点

   • 手动挂载

   • 选项

     • -t 文件系统：加入文件系统类型来指定挂载的类型，可以是ext3、ext4、iso9660等文件系统
     • -L 卷标名：挂载指定卷标的分区，而不是安装设备文件名挂载
     • -o 特殊选项: 可以指定挂载的额外选项，比如读写权限、同步异步等，如果不指定则默认值生效。具体的特殊选项见下表

4. umount 设备文件名 或 umount 挂载点

   • 卸载已挂载设备
   • 因为设备文件名和挂载点已经连接到一起，所以卸载哪一个都可以

补充（挂载特殊选项参数说明）：

特殊选项	说明
atime/noatime	更新访问时间/不更新访问时间。访问分区文件时，是否更新文件的访问时间，默认为更新
async/sync	异步/同步，默认为异步
auto/noauto	自动/手动，mount –a命令执行时，是否会自动安装/etc/fstab文件内容挂载，默认为自动
defaults	定义默认值，相当于 rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async这七个选项
exec/noexec	执行/不执行，设定是否允许在文件系统中执行可执行文件，默认是 exec允许
remount	重新挂载已经挂载的文件系统，一般用于指定修改特殊权限。示例：mount -o remount,noexec /boot 重新挂载/boot分区并使用noexec权限
rw/ro	读写/只读，文件系统挂载时，是否具有读写权限，默认是 rw
suid/nosuid	具有/不具有 SUID权限，设定文件系统是否具有 SUID和 SGID的权限，默认是具有
user/nouser	允许/不允许普通用户挂载，设定文件系统是否允许普通用户挂载，默认不允许，只有root可以挂载分区
usrquota	写入代表文件系统支持用户磁盘配额，默认不支持
grpquota	写入代表文件系统支持组磁盘配额，默认不支持

2.4 LVM逻辑卷管理

2.4.1 LVM简介

LVM是Logical Volume Manager的简称，中文就是逻辑卷管理。传统分区使用固定大小分区，重新调整大小十分麻烦。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于传统的磁盘分区有很大的灵活性。

• 物理卷(PV, Physical Volume)：就是真正的物理硬盘或分区
• 卷组(VG, Volume Group)：将多个物理卷合起来就组成卷组，组成同一个卷组的物理卷可以是同一个硬盘的不同分区，也可以是不同硬盘的不同分区，可以把物理卷想象为一个逻辑硬盘。
• 逻辑卷(LV, Logival Volume)：卷组是一个逻辑硬盘，硬盘必须分区之后才能使用，这个分区我们称作逻辑卷，逻辑卷可以格式化和写入数据。

2.4.2 建立LVM步骤

1. 使用fdisk交互命令把物理硬盘分成分区，当然也可以是整块硬盘。

2. 把物理分区建立成为物理卷(PV)，也可以把整块硬盘都建立为物理卷。

   • 建立物理卷：pvcreate [设备文件名]

     • 把整块硬盘都建立成物理卷，命令为pvcreate /dev/sdb，即第二块硬盘整个都建立成物理卷；把分区建立成物理卷，命令为pvcreate /dev/sdb5，即第二块硬盘第五个分区建立成物理卷
   • 查看物理卷：pvscan 或 pvdisplay(查看更加详细的物理卷状态)
   • 删除物理卷：pvremove [物理卷名(建立物理卷时的设备文件名)]

3. 把物理卷整合成为卷组(VG)。卷组就已经可以动态的调整大小了，可以把物理分区加入卷组，也可以把物理分区从卷组中删除。

   • 建立卷组：vgcreate [选项] 卷组名 物理卷名(多个空格隔开)

     • 选项 '-s PE大小':指定PE(保存数据的最小单元)的大小，单位可以是MB、GB、TB等，如果不写默认PE大小是4MB。
     • 示例：vgcreate -s 8MB scvg /dev/sdb5 /dev/sdb6， 把物理卷/dev/sdb5、/dev/sdb6加入卷组scvg
   • 查看卷组：vgscan 或 vgdisplay
   • 扩充卷组容量：vgextend 卷组名 物理卷名
   • 减小卷组容量：vgreduce 卷组名 物理卷名

   • 删除卷组：vgremove 卷组名

     • 卷组如果已经添加了逻辑卷，要先删除逻辑卷才能删除卷组，卷组删除后才能删除物理卷

4. 把卷组再划分为逻辑卷(LV)，当然逻辑卷也是可以直接调整大小的。逻辑卷可以想象成分区，所以也需要格式化和挂载。

   • 建立逻辑卷：lvcreate [选项] [-n 逻辑卷名] 卷组名

     • 选项

       • -L 容量：指定逻辑卷大小，单位MB、GB、TB
       • -l 个数：按照PE个数指定逻辑卷大小，这个参数需要换算容量
       • -n 逻辑卷名：指定逻辑卷名
   • 示例：lvcreate -L 2GB -n userlv scvg，在卷组scvg中建立一个容量2GB名称为userlv的逻辑卷

   • 建立完逻辑卷之后，还要格式化和挂载之后逻辑卷才能正常使用。格式化和挂载命令和操作普通分区时一样，不过需要注意的是逻辑卷的设备文件名是“/dev/卷组名/逻辑卷名”，比如示例这里建立的逻辑卷设备文件名是/dev/scvg/userlv

     • 格式化逻辑卷：mkfs -t ext4 /dev/scvg/userlv
     • 创建挂载目录：mkdir /disklvm
     • 挂载逻辑卷：mount /dev/scvg/userlv /disklvm/

3.目录结及说明

Linux目录结构及说明如下

目录名	作用
/bin/	bin是Binary的缩写, 这个目录存放着最经常使用的命令
/sbin/	s就是Super User的意思，这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序
/usr/bin/	系统用户使用的应用程序
/usr/sbin/	超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序
/boot/	系统启动目录，保存于系统启动相关的文件，如内核文件和启动引导程序（grup）文件等
/dev/	设备文件保存位置
/etc/	配置文件保存位置。系统内所有采用默认安装方式（rpm安装）的服务配置文件全部保存在此目录，如用户信息、服务的启动脚本、常用服务的配置文件等
/home/	普通用户的家目录。在创建用户时，每个用户要有一个默认登录和保存自己数据的位置，就是用户的家目录，所有普通用户的宿主目录是在/home/下建立一个和用户名相同的目录。如用户user1的家目录就是/home/user1/
/lib/	这个目录里存放着系统最基本的动态连接共享库，其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库
/lib64/	64位函数库保存位置
/lost+found/	当系统意外崩溃或机器意外关机，而产生一些文件碎片放在这里。当系统启动的过程中fsck工具会检查这里，并修复已经损坏的文件系统。这个目录只在每个分区中出现，例如/lost+found就是根分区的备份恢复目录，/boot/lost+found就是/boot分区的备份恢复目录
/media/	挂载目录。系统建议是用来挂载媒体设备的，如软盘和光盘
/misc/	挂载目录。系统建议用来挂载NFS服务的共享目录
/mnt/	挂载目录。早期Linux只有这一个挂载目录，并没有细分，现在系统建议这个目录用来挂载额外的设备，如U盘、移动硬盘等。虽然有三个默认的挂载目录/media/、/misc/、/mnt/，但是到底使用哪个目录挂载什么设备都可以由管理员自己决定。一般习惯挂载目录只用一个/mnt/, 在/mnt/目录下建立不同的目录挂载不同的设备，如/mnt/cdrom挂载光盘、/mnt/usb挂载U盘
/opt/	第三方安装的软件保存位置。这个目录是放置和安装其他软件的位置，手工安装的源码包软件都可以安装到这个目录中。一般习惯把软件放到/usr/local/目录中，也就是说/usr/local/目录也可以用来安装软件
/proc/	虚拟文件系统。改目录中的数据并不保存在硬盘上，而是保存到内存中。主要保存系统的内核、进程、外部设备状态和网络状态等。如/proc/cpuinfo是保存CPU信息的，/proc/devices是保存设备驱动的列表的，/proc/filesystems是保存文件系统列表的，/proc/net 是保存网络协议信息的
/sys/	虚拟文件系统。和/proc/目录相似，该目录中的数据都保存在内存中，主要保存与内核相关的信息
/root/	root用户的宿主目录。普通用户宿主目录在/home/下，root宿主目录直接在 / 下
/run/	系统运行时产生的数据，如ssid, pid等相关数据。
/srv/	服务数据目录。一些系统服务启动之后，可以在这个目录中保存所需要的数据
/tmp/	临时目录。系统存放历史文件的目录，在该目录下，所有用户都可以访问和写入。建议此目录不要保存重要数据，最好每次开机把该目录清空
/usr/	系统软件资源目录。注意usr不是user的缩写，而是"UNIX Software Resource"的缩写，所以不是存放用户数据的目录，而是存放系统软件资源的目录。系统中安装的软件大多数保存在这里
/usr/lib/	应用程序调用的函数库保存位置
/usr/local/	手工安装的软件保存位置。一般建议源码包软件安装在这个位置
/usr/share/	应用程序的资源文件保存位置，如帮助文档、说明文档和字体目录
/usr/src/	源码包保存位置。手工下载的源码包和内核源码包都可以保存到这里。一般习惯把手工下载的源码包保存到/usr/local/src/目录中，把内核源码保存到/usr/src/kernels/目录中
/usr/src/kernels/	内核源码保存位置
/var/	动态数据保存位置。只要保存缓存、日志以及软件运行所产生的文件
/var/www/html/	RPM包安装Apache的网页主目录
/var/lib/	程序运行中需要调用和改变的数据保存位置。如mysql的数据库保存在/var/lib/mysql/目录中
/var/log/	系统日志保存位置
/var/run/	一些服务和程序运行后，它们的PID(进程ID)保存位置。是/run/目录的软链接
/var/spool/	放置队列数据的目录。就是排队等待其他程序使用的数据，比如邮件队列和打印队列
/var/spool/mail/	新收到的邮件队列保存位置。系统新收到的邮件会保存在此目录
/var/spool/cron/	系统的定时任务队列保存位置。系统的计划任务会保存在这里