Datawhale开源教程学习——Linux（day5Linux磁盘管理）
目录
- Day05 Linux磁盘管理
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- 一、磁盘
- 二、磁盘管理
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- 2.1 添加硬盘
- 2.2 磁盘管理机制
- 2.3 分区
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- 2.3.1分区概念
- 2.3.2 分区常用命令
- 2.4 格式化
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- 2.4.1 格式化常用命令
- 2.5 挂载
- 后记
Linux学习往期地址：
- Datawhale开源教程学习——Linux（day1系统简介及day2详细系统安装、搭建、配国内源、常用终端快捷键）
- Datawhale开源教程学习——Linux（day3Linux用户和组管理）
- Datawhale开源教程学习——Linux（day4Linux文件和目录管理）
Day05 Linux磁盘管理
一、磁盘
磁盘（disk）是指利用磁记录技术存储数据的存储器。
磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量二进制数据，早期计算机使用软磁盘，如今常用硬磁盘（硬盘）。
Linux所有设备都被抽象为一个文件，保存在/dev/目录下，磁盘按接口分为：（IDE、SATA、SAS、SCSI、USB）
- IDE磁盘名称一般为：hd【a-z】，【a-z】代表第几块磁盘;
- SATA磁盘、SAS硬盘、SCSI硬盘、USB磁盘名称一般为：sd【a-z】,【a-z】代表第几块磁盘;
例如：第一块sata磁盘表示为：/dev/sda，第二块sata磁盘表示为/dev/sdb
常见装置与其在Linux当中的档名如下表：
| 装置 | 在Linux中的名字 |
|---|---|
| IDE硬盘 | /dev/hda 或者/dev/hdz #hd[a-z] |
| SATA硬盘/U盘 | /dev/sda |
| 软盘 | /dev/fd[0-1] |
| 打印机 | /dev/usb/lp[0-15] |
| 鼠标 | /dev/usb/mouse[0-15] |
| CD/DVD | /dev/cdrom |
二、磁盘管理
磁盘管理通常分成五个步骤：
- 添加硬盘
- 做RAID或逻辑卷LVM
- 进行分区
- 对分区格式化
- 挂载到文件系统中
2.1 添加硬盘
在虚拟机中模拟添加一块新的硬盘存储设备
当添加新硬盘后，做RAID或逻辑卷LVM。
2.2 磁盘管理机制
RAID（Redundant Arrays Independent Disks，廉价磁盘冗余阵列）。RAID 可以透过一个技术（软件或硬件），将多个较小的磁盘整合成一个较大的磁盘装置；而这个较大的磁盘功能可不止是存储而已，它还有保护数据的功能。所谓保护功能就是将一个数据多份的存放在不同的物理磁盘之上，这样就避免了单块甚至多块磁盘故障而导致的数据丢失问题。
以下是几种RAID模式：
- RAID0
RAID0将数据分散在n个磁盘中，以独立的方式并行读取n个磁盘的数据，理论上，一个由n块磁盘组成的RAID0是单个磁盘性能的n倍。 - RAID1
将数据分别写到两组磁盘中，分别为工作磁盘和镜像磁盘，相当于做了一次冗余，安全性高，但是成本也高。 - RAID10
RAID10兼备了RAID1和RAID0的有优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份，当要写入数据的时候，将所有的数据在两份磁盘上同时写入，相当于写了双份数据，起到了数据保障的作用。且在每一份磁盘上又会基于RAID0技术讲数据分为N份并发的读写，这样也保障了数据的效率。
LVM
LVM是Logial Volum Manager（逻辑卷管理）的简写，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。
当Linux用户遇到磁盘分区不足时，调整分区大小非常麻烦。而LVM可以解决这个问题，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，可以继续将其他额硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理。
2.3 分区
分区的目的：
- 方便管理，文件种类多时不易造成混乱。
- 保证数据安全，当硬盘出错或有错误操作时，可以避免或减少数据的损失。
2.3.1分区概念
将一个磁盘逻辑的分为几个区，每个区当做独立磁盘，以方便使用和管理。
不同分区的名称一般为：设备名称+分区号
例如：第一块硬盘的第一个分区叫sda1，第一块硬盘的第二个分区sda2，第二块硬盘的第一个分区叫sdb1，第二块硬盘的第二个分区叫sdb2。
*分区并不是硬盘的物理功能，而是软件功能
*主流的分区机制分为MBR和GPT两种
MBR是PC架构计算机中使用的最为广泛的分区机制
2.3.2 分区常用命令
fdisk是一个创建和维护分区表的程序，它兼容DOS类型的分区表、BSD或者SUN类型的磁盘列表。
fdisk命令用新建、修改及删除磁盘的分区表信息，全称为“format disk”，语法格式如下：
fdisk [选项] <磁盘> #更改分区表
fdisk [选项] -l [<磁盘>] #列出分区表
| 选项 | 功能 |
|---|---|
| -b | 显示扇区计数和大小 |
| -B | 创建新标签时不擦除bootbits |
| -c | 模式，为“dos”或者“nondos”（默认） |
| -L | 彩色输出（auto，always或never） |
| -I | 显示分区并退出 |
| -o | 输出列 |
| -t | 只识别指定的分区表类型 |
| -u | 显示单位，“cylinders”柱面或“sectors”扇区（默认） |
| -w | 擦除签名（auto，always或never） |
| -W | 擦除新分区签名（auto，always或never） |
| -h | 帮助文档 |
对于某个磁盘分区，如fdisk/dev/sda，则会出现以下表格进行选择：
| 参数 | 作用 |
|---|---|
| m | 查看全部可用的参数 |
| n | 添加新的分区 |
| d | 删除某个分区信息 |
| I | 列出所有可用的分区类型 |
| t | 改变某个分区的类型 |
| p | 查看分区表信息 |
| w | 保存并退出 |
| q | 不保存直接退出 |
2.4 格式化
格式化一般指逻辑格式化，它指根据用户选定的文件系统，在磁盘的特定区域写入特定数据，以达到初始化磁盘或磁盘分区、清除原磁盘或磁盘分区中所有文件的一个操作。
对硬盘分区之后，需要对分区格式化才能使用，格式化分区的主要目的是在分区中创建文件系统，文件系统是OS用作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办法。
2.4.1 格式化常用命令
mkfs命令，作用是：格式化分区，在分区上创建文件系统。
mkfs [选项] 设备名
mkfs.<文件系统类型> [-v] 设备名
[选项]主要参数如下表
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -t | 文件系统类型；若不指定，则使用ext2 |
| -V | 显示更多输出（解释正在进行的操作），如果要同时使用-t、-V,则-V必须放在-t前面 |
| -v | 显示版本信息 |
| -h | 帮助文档 |
应用举例
格式化/dev/sdb1分区，并显示具体信息
mkfs -V -t vfat /dev/sdb1
mkfs.vfat -v /dev/sdb1
2.5 挂载
在Linux 系统中一切皆文件，所有文件都放置在以根目录为树根的树形目录结构中。
在 Linux 看来，任何硬件设备也都是文件，它们各有自己的一套文件系统（文件目录结构）。
mount命令用于挂载文件系统，格式为“mount 文件系统 挂载目录”。挂载是在使用硬件设备前所执行的最后一步操作。只需使用mount命令把硬盘设备或分区与一个目录文件进行关联，然后就能在这个目录中看到硬件设备中的数据了。
常用命令参数如下：
| 参数 | 作用 |
|---|---|
| -a | 挂载所有在/etc/fstab中定义的文件系统 |
| -t | 指定文件系统的类型 |
例如，要把设备/dev/sdb1挂载到/backup目录，只需要在mount命令中填写设备与挂载目录参数就行，系统会自动去判断要挂载文件的类型，命令如下：
mount /dev/sdb1 /backup
此外，可在命令行输入mount -h获取帮助文档。
参考资料
- https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/edit/master/Linux/
- https://www.linuxprobe.com/basic-learning-06.html#65
后记
以上就是这次Linux组队学习的内容，目前只是初步接触Linux，接下来打算翻阅翻译鸟哥的私房菜。