linux磁盘管理、格式化、分区

磁盘管理

• 名词：DISK 磁盘、硬盘

• 磁盘作用：存储数据

• 种类：机械硬盘、固态硬盘

• 命名：SATA（串口）1、/dev/sda 2、/dev/sdb

• 分区方式1，MBR：主引导记录（Master Boot Record）,支持 最大磁盘容量2TB，设计是分配4个分区，如果希望超过4个分区，需要放弃主分区，改为扩展分区和逻辑分区

• 分区方式2，GPT:全局统一分区表，支持大于2TB容量

• 查看磁盘情况：ls -l /dev/sd* 或者 lsblk

添加新磁盘

分区

• 查看磁盘情况，已经使用的磁盘切忌随意重新分区：lsblk
• 假设添加上了一个新的磁盘 sdb : fdisk /dev/sdb

fdisk /dev/sdb
>1、 提示输入m湖区帮助，直接输入n下一步：n
>2、选择主分区p还是扩展分区e，默认p：p
>3、选择分区编号（1~4）默认1：1
>4、起始扇区（2048~磁盘大小）默认2048：2048
>5、最后扇区，（2048~磁盘大小）默认磁盘大小：
>6、最终写入，会话结束：w

# 分区准备
partprobe /dev/adb
#查看磁盘分区情况
fdisk -l /dev/sdb

创建文件系统

• 分区完成后需要创建文件系统
• 命令：mkfs.ext4 /dev/sdb1; make file system extend4
• 新建的串口硬盘的第一个分区，准备格式化。

挂载mount

makdir /mnt/disk1
mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/disk1
# d=disk f=free  -h = 人性化选择单位 T=Type 类型
df -hT

#取消挂载
umount /dev/sdb1

剩余未分区空间

• lsblk
  将剩余磁盘分区挂载

#分区
fdisk /dev/sdb
> n
> p
> 2
> 回车
> +200M
> w

#刷新分区
partprobe /dev/sdb

mkfs.ext4 /dev/sdb2 
# 或者 mkfs -t ext4 /dev/sdb2
mkdir /mnt/disk2
mount -t ext4 /dev/sdb2 /mnt/disk2

• 超过4个主分区，只能新建扩展分区
• 把其中一个主分区设置未扩展分区：扩展分区再次划分更多的逻辑分区
• 扩展分区一定占用4号分区

#分区
fdisk /dev/sdb
> d
> 4
##删除第四个分区
> n
> e
> +200M
> n
> +200m
> w

partiprobe /dev/sdb
# 挂在 第四号分区不能挂载，它是扩展分区，只能挂在这个分区下的逻辑分区

交换分区管理swap（windows称为虚拟内存）

• 介绍

1. swap是硬盘的一个特殊分区，让读取快一点，一般存储热点数据
2. 作用，‘提升’内存的容量，防止oom
3. swap大小推荐设置未内存的2倍：4G~ 16G内存，最小需要4GB交换空间；16G~ 64G，最小需要8G；64G~ 256G，最小需要16G
4. 当内存不够的时候，才申请swap空间，只要空间足够，就不需要swap空间

free -m
#能够查看交换分区


fdisk /dev/sdc
> p
> n
> p
> 1
> +1G
> p
> w

partiprobe /dev/sdc

mkswap /dev/sdc1

swapon /dev/sdc1

free -m

逻辑卷LVM

磁盘写满

• 当磁盘写满后，新的内容是不能写入
• 物理磁盘的空间是限定的
• 一个路径挂载了一个物理磁盘，就不能在这个路径下挂载其他新的物理磁盘 ，路径与硬盘挂载1：1关系

LVM介绍：

1. 目的：管理磁盘的一种方式，性质与基本磁盘无异
2. 特点：随意扩张大小
3. 术语：PV=物理卷（physical volume）；VG=卷组（volume group）；LV=逻辑卷（logical volume）

新建逻辑卷LVM

• 添加新的物理硬盘
• 变成物理卷
• 加入卷组
• 在卷组中，抽调空间，制作逻辑卷
• 格式化
• 挂载

#新磁盘sdf未格式化，创建物理卷
pvcreate /dev/sdf

#创建卷组名： vg1
vgcreate vg1 /dev/sdf

# 创建逻辑卷 -L 大小 -n 名称 vg1卷组名
lvcreate -L 200M -n lv2 vg1
#格式化逻辑卷 /dev/卷组名/逻辑卷名
mkfs -t ext4 /dev/vg1/lv1
#创建目录
mkdir /mnt/lv1
#挂载
mount /dev/vg1/lv1 /mnt/lv1

管理逻辑卷LVM

• 卷组扩容

# 新建物理卷
pvcreate /dev/sdg
#查询物理卷pvs

# 卷组扩容
vgextend vg1 /dev/sdg
#查询卷组vgs

• 逻辑卷扩容

#逻辑卷扩容
lvextend -L +5G /dev/vg1/lv1
#文件系统扩容
resize2fs /dev/vg1/lv1

文件系统

EXT3/EXT4文件系统介绍

• 类型：索引（index）文件系统

#查看文件inode数量
ls -li 
df -i

• 系统限制
  文件系统限制分为两个，一个是inode数量，一个是磁盘大小限制
  如果inode被占用完了，但是内存还剩下很多，是依旧不能够创建文件的，但是已经创建的文件是可以追加内容的。

链接

• 简单链接：ln -s file1 file2
  其中-s表示简单链接：删除了源文件，链接文件内容消失，恢复源文件，内容回来
• 物理连接：ln file1 file2
  注意其中需要统一分区，使用较少

磁盘阵列

• RAID：链家磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks），相互备份热备等。
• 作用：容错、提升读写速率
• 类型：RAID0（两块同时使用，无容错：常用操作系统） RAID1（两块磁盘，镜像一份作为备份） RAID5（三块以上，2快以上的数据盘，1快以上的校验盘，可以设置热备份盘：当一块硬盘崩溃，常用做服务器）

RAID5实操

1. 准备4快硬盘RAID5:3块数据盘，1块校验盘
2. 创建RAID
3. 格式化，挂载
4. 查看RAID信息
5. 模拟一块硬盘损坏，并移除
6. 设置RAID开机生效

# 服务器插入新的四块硬盘，或者虚拟机添加上新的硬盘
lsblk
# 创建RAID
mdadm -C /dev/md0 -l5 -n3 -x1 /dev/sd{b,c,d,e}
# -C=创建 /dev/md0=第一个RAID设备  -l5（L5）=RAID5 -x1=热备份数量  可用新磁盘

mkfs -t ext4 /dev/md0
mkdir /mnt/raid5
mount /dev/md0 /mnt/raid5/

#查看RAID信息 -D 查看详细信息
mdadm -D /dev/md0

##模拟一个盘故障  -f强制false  -r移除
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb -r /dev/sdb
# 自动恢复数据