Datawhale开源教程学习——Linux(day5Linux磁盘管理)

目录

  • Day05 Linux磁盘管理
    • 一、磁盘
    • 二、磁盘管理
      • 2.1 添加硬盘
      • 2.2 磁盘管理机制
      • 2.3 分区
        • 2.3.1分区概念
        • 2.3.2 分区常用命令
      • 2.4 格式化
        • 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
Datawhale开源教程学习——Linux(day5Linux磁盘管理)_第1张图片
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

  1. https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/edit/master/Linux/
  2. 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。

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