磁盘管理与文件系统
磁盘：又叫做硬盘，本质上是计算机的存储设备，磁盘会有一个或者多个具有磁性的盘片组成。
用途：读取数据，查看和保存
存储：操作系统，，应用程序，图盘，文档，视频，
读取视频的顺序：硬盘到计算机内存，再到cpu，然后再返回到操作系统，
指定用户登录：以脚本的形式执行，弹出一个提示语欢迎你
硬盘分区：
主引导记录是MBR
MBR：一共占446字节，在操作系统安装的时候写入主引导记录。磁盘分为扇区，每个扇区512字节，是磁盘的最小存储单位
MBR作用：检测磁盘的分区合法性(功能是否正常，磁盘位置是否正确）加载操作系统引导系统找到正常工作和位置正确的硬盘，引导操作系统读取硬盘当中的内容。
主分区和扩展分区加在一起只能有4个
linux 系统的硬盘必须要分区后才能使用
GPT分区（不受4个区的限制）：GUID PARTITON TABLE, 比MBR分区更好，用标识符GUID来分区硬盘。支持的容量更大，分区也更多，128个分区，不受2T的限制，最大支持9.4zb
2T以下用MBR分区，fdisk
2T以上用GPI分区，gdisk
硬盘：不分区，就没有引导记录表，没有表系统找不到硬件设备，优化I/O性能（优化读写性能）
隔离系统和程序，
采用多个不同的文件系统
分区：分区一旦建立无法修改，只能全部删除，再重启再来不够灵活，所有的空间，都来自于一块硬盘，而且是连续的空间。没有冗余功能（高可用），没有备份功能，需要工作人员手动备份
命令：下面一窜，是添加新磁盘分区完扫描SCSI总线前，发现新磁盘的命令
alias scan='echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan;echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan;echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan'
fdisk 分区的命令
lsblk:查看分区
m：帮助的信息
n: 添加新分区
p：查看当前分区的况
d :删除分区
t: 变更分区类型
w :保存分区，并且退出
q: 不保存分区，并且退出
fdisk -l 查看磁盘现有分区
分区类型：83默认的分区类型，82是swap 8e是逻辑卷lvm
partprobe :刷新分区的意思
扩展分区：大小一般为512字节或者1k，存储 分区表信息的
逻辑分区：必须要建立在扩展分区基础之上，是存储逻辑分区的分区表，创建扩展分区给了多大的空间，逻辑分区也只能分多大，分区表是隐藏文件，在磁盘中自动创建
主分区和逻辑分区的区别：
1：主分区最多4个分区，每个分区都可以独立的安装一个操作系统，而且也可以存储数据
2： 逻辑分区 基于扩展分区才可以创建的逻辑分区，逻辑分区没有分区表，所以不能被操作系统识别不能安装做操作系统只能存储数据。
文件系统
没有文件系统，系统无法识别，分区之后的硬盘必须创建文件系统才可以挂载
文件系统用来管理Linux系统中的文件和目录，管理存储设备的数据存储和访问。
文件系统的作用：
1数据组织和存，组织数据的结构，把文件分为不同的目录，把数据存储在物理设备上
2数据保护，为什么会有权限，文件系统提供的权限控制
3数据访问，文件系统提供了存储设备访问的接口，通过接口可以访问硬盘上的数据
4数据管理文件系统提供了复制，删除，移动，重命名。
总结：创建硬盘的分区：1分区，不分区没有表
2 创建文件系统mkfs.xfs /dev/sdb1
3挂载光盘镜像
swap 交换区
当系统的物理内存不够用，swap分区就会释放空间供物理内存使用，物理内存使用之后这一部分内存要还给swap 分区，free -h可以查看swap分区（查看系统内存）
buff/cache: 缓存/页缓存
buff :缓存文件系统的元数据（目录和文件）
页缓存主要是存储设备中的数据文件（经常访问）
total:物理内存的总大小
userd ：已使用的内存大小
free：未使用的内存大小
shared:被共享使用的内存大小
buff/cache:用于缓存的内存大小，包括缓存和页缓存
available：还可用于文件和系统的内存大小。
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches（清缓存）（生产环境中不要随意清缓存发版期可以清）
永久挂载就是自动挂载，mount临时挂载，重启失效
vim /etc/fstab 永久挂载的编辑命令
defaults 0 0 ：默认拥有所有的权限，读写，同步，自动挂载，第一个0 表示不备份，第二个0表示系统启动时不检查文件系统
blkid:查询系统设备的uuid号 uuid号是唯一的
逻辑卷（LVM）
lvm主要作用是动态扩容：可以不在解除挂载点的也不妨碍其他用户的使用情况下进行扩容。
在概念上和fdisk相同，但是他是逻辑意义上的硬盘，但是他是逻辑意义上的硬盘，使用lvm的时候不用考虑底层物理磁盘的概念。
物理卷：真正意义上的提供磁盘空间存储的物理硬盘或分区
卷组：把多个物理卷组合起来，就组成了一个卷组，可以是一个硬盘的里多个分区，也可以是不同硬盘的不同分区。
lv 的作用是 分区把这个逻辑硬盘进行分区
PE 是物理扩展是LV逻辑卷的最小存储单元，PE 4MB可以调整，一般是默认，
物理卷
pvcreate 创建
pvdisplay显示物理卷的详细情况，
pvremove 删除物理卷
pvscan：扫描物理卷
卷组
vgcreata;创建卷组
vgdisplay:显示卷组的详细情况
vgremove:移除卷组
vgscan:扫描卷组
vgextend:扩容卷组
vgreduce:缩容卷组。
Iv对卷组进行分区: .
Ivcreate:创建逻辑卷
lvdisplay:显示逻辑卷的详细情况
Ivremove:移除逻辑卷
Ivscan:扫描逻辑卷
Ivextend:扩容逻辑卷
lvreduce:缩容逻辑卷。
针对硬盘的操作，没有缩容的概念
创建物理卷组：pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc1 /dev/sdd1
创建卷组：vgcreate ky32 /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc1 /dev/sdd1(创建卷组要给卷组起名字)
LV创建逻辑卷：lvcreate -L +10G -n guoqi ky32
-L:指定容量，也就是逻辑卷的大小
-n：指定逻辑卷的名称
vm扩容:
扩容要先扩卷组，扩完了卷组才能扩逻辑卷。
vgextend ky32 (卷组名) /dev/sde1(物理设备)
Ivextend -L +10G /dev/ky32/guoqisandai -r(加了- r下面就不用刷新了)
xfs_ growfs /dev/ky32/guoqisandai（刷新的意思）
（xfs文件系统是不能缩容的，只能扩容ext4类型的文件可以缩容）
磁盘配额
磁盘配额
Linux存储的两种机制：硬盘空间，inode号
硬盘空间：
Inode:号满了 磁盘空间也写不了限制用户对于磁盘的使用情况防止个别用户占用磁盘大量空间，保证存储空间的可用
如何配置磁盘配额：
用到xfsprogs quota 两个软件
mount -o usrquota,grpguota /dev/sdb2 /data1
-o 指定条件进行挂载
usrquota 以用户进行磁盘配额限制
grpguota 以组进行磁盘配额限制
h这里输入完 挂载点后记得输入setenforce 0
对磁盘空间使用进行限制
xfs_quota -x -c ‘limit -u bsoft=80M bhard=100M guogi' /data1
xfs. quota: 磁盘配额的命令。xfs文件系统进行磁盘配额。
-x: 开启专家模式，可以使用磁盘配额的所有命令。
-c: 直接调用管理命令
-u: 指定用户。
bsoft=80M 磁盘容量的软限制80M
bhard=100M 磁盘容量的硬限制100M。
对磁盘进行文件个数进行限制
xfs_quota -x -c 'limit -u isoft=4 ihard=6 guogi' /data1
isoft=4 是inode号, 创建文件个数的软限制
ihard=6 时inode号, 创建文件个数的硬限制
达到软限制时还可以使用，达到硬限制，系统会强制终止用户的操作。
dd if=/dev/zero of=/data1/123.xt bs=10M count=12
dd : 连续复制，设备转换。
if= 指定输入设备或者文件。
/dev/zero : “零”设备文件,可以提供无限的空字符，一般用来生成一 个特定大小的文件。
of=: 输出都指定的目录和文件
bs=10M ：每次输出10M
count: 输出多少次，12次。
会在/data1/123.txt 123.txt 120M
xfs_quota -x -c 'disable -up' /data1
取消磁盘限额的配置
RAID:独立冗余磁盘阵列
同一个硬盘同一个分区，或者不同硬盘不同分区组成的逻辑上的硬盘
冗余：高可用 坏一个一个硬盘 一个分区 对数据不影响，提高读写技能
Raid1 :
镜像存储，在成对的独立磁盘上互为备份数据，数据繁忙是 可以从镜像中直接拷贝，读取数据，读性能比较好，写性能差，但是可以实现冗余功能，而且，成本最高，最少要2块，而且必须2的倍数
Raid 1：最少要2块硬盘，而且是2的倍数，读性能好，写性能差，可以冗余，磁盘使用率50%
Raid5：大众模式
一般企业都是采用这个 硬盘数最好需要3块数据在硬盘上循环存储，同时读写 读性能高，因为校验机制，写性能相对差，硬盘使用率：（n-1）/n
冗余功能，允许坏一块，不影响所有数据
Raid6：
用于金融科研类，硬盘最少需要4块，(n-2) 奇偶校验方式，可以坏2块盘，写性能最低比raid5更差，但是更安全，读性能和raid5一致
Raid10 ：（先做镜像在做条带）
4块盘，必须2的倍数，只能是偶数的硬盘。n/2 的磁盘利用率， 每个基组中，只能坏一个，坏2个 n/的硬盘来写，所有硬盘一起读
企业中一般使用raid 5 raid6土豪首选: raid10
工作中配置raid,都是硬件配置，在BIOS中设备， 我们的实验是软raid,软件层面实现的。只是模拟。
热备盘：相当与在raid阵列备份中备份，
热：实时 ，对其他组件不影响
冷 :静态，需要其他相应的功能全部停止后 才能继续操作
工作原理：raid中了坏了一块盘，热背盘就会顶替阵列中的坏的【盘， 】
同时还会全量备份去坏的盘中的所有的数据，相当与整个raid没有受损中一样，而且会和raid 中的硬盘实现同步
英文解释：
mdadm： 多磁盘和设备管理 一个命令行工具，可用于管理 Linux 上的软件 RAID 阵列
rpm -q mdadm检测是否安装 rpm
partprobe 刷新
mdadm -C -v -/dev/md5 -l5 -n3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 -x1 /dev/sde1
-C表示创建
-v显示创建过程中的详细信息
-l5 : 制定好raid级别，raid 5
-n3指定使用几块硬盘，raid 5所以最少要3块。
/dev/sdb1 /dev/sdc1. /dev/sdd1使用的硬盘分区3个
-x指定使用几块盘做热备份，
/dev/sde1 也只能是1个。
cat /proc/mdstat #查看raid创建进度
mdadm -D /dev/md5 #创建完之后查看raid详细信息
mdadm -S /dev/md5 #停止raid
mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdc #删除raid