Linux 运维中运维人员主要针对服务器的I/O设备管理:磁盘和网卡,这里主要介绍对磁盘的管理
Linux中一切皆文件,硬件设备也有对应的文件。Linux中访问设备,其实就是访问对应的文件接口。
文件接口:open(),read(),write(),close()等等。
设备类型:
块设备(block):随机访问的特性,数据交换单位为“块”
字符设备(character):线性设备,数据交换单位为“字符”。比如:键盘输入
设备文件:FHS(文件系统的层级标准)
Linux中/dev/目录用于存放设备文件,设备文件是关联至设备驱动程序及访问设备的入口
设备的管理:设备号
设备号:主设备号(major),次设备号(minor)
major: 设备类型,区别设备类型,用于表明所需驱动程序
minor: 同一类型下的不同设备,驱动程序驱动的具体设备(c,字符设备,b块设备)
Linux磁盘设备文件命名:
IDE (ATA):133MB/s,/dev/hd
SCSI: 640MB/s
SATA:6Gbps
SAS:6Gbps
USB:480MB/s
除IDE外Linux中识别硬盘设备:/dev/sd
标记不同的硬盘设备:/dev/sd[a-z]
标记同一设备上的不同分区:/dev/sd[a-z][1-]
1-4: 主或扩展分区标识
5+:逻辑分区标识
机械硬盘介绍:track 磁道,sector 扇区,cylinder 柱面
MBR:0磁道0扇区,主引导扇区(master boot record)
MBR分三部分:446bytes:bootloader,引导程序
64bytes: 分区表
16bytes:标记一个分区
2bytes:55AA,当前MBR信息是否有效的标记
如果单块硬盘超过2T就不能使用MBR分区,只能使用 GPT分区
分区:分隔存储空间为多个小的空间,每个空间可独立使用文件系统;
分区工具:
fdisk, parted, sfdisk
fdisk工具的使用:
fdisk最多支持在一块硬盘上的15个分区;
fdisk分区管理子命令:
m: 获取帮助,用于显示子命令的功能
p: 显示现有分区表
n: 创建
d: 删除
t: 修改分区ID
l: 列出所有支持ID类型
w: 保存退出
q: 放弃修改并退出
创建完成之后,查看内核是否已经识别新的分区:
# cat /proc/partitions
有三个命令可以让内核重读磁盘分区表:
CentOS 5: partprobe [DEVICE]
CentOS 6,7:
partx
kpartx
partx命令:注意:已挂载的硬盘上分区需执行,可能需要命令重复执行2次或以上才能读取分区成功
partx DEVICE
partx -a DEVICE
partx -a -n M:N DEVICE
M
M:
:N
kpartx命令:
kpartx -af DEVICE
创建分区后需创建文件系统和格式化
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Linux文件系统管理
文件系统:
VFS:Virtual File System
Linux:ext2, ext3, ext4, reiserfs, xfs, btrfs, swap
光盘:iso9660
Windows: fat32(vfat), ntfs
Unix: ffs, ufs, jfs, jfs2
网络文件系统:nfs, cifs
集群文件系统:ocfs2, gfs2
分布式文件系统:ceph,
moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs
(1) 日志型文件系统
非日志型文件系统:ext2
日志型文件系统:ext3
(2) swap:交换分区
创建文件系统:
在分区上执行格式化(高级格式化)
要使用某种文件系统,满足两个条件:
内核中:支持此种文件系统
用户空间:有文件系统管理工具
创建工具:mkfs (make filesystem)
mkfs -t type DEVICE
mkfs.type DEVICE
ext系列文件系统的专用管理工具:
mke2fs -t {ext2|ext3|ext4} DEVICE
-b BLOCK: 1024, 2048, 4096
-L ‘LABEL’: 设定卷标
blkid命令:
blkid DEVICE
LABEL, UUID, TYPE
Linux文件系统管理:
mkfs, mkfs -t type = mkfs.type
ext:mke2fs
创建文件系统:
mke2fs [OPTION]… DEVICE
-t {ext2|ext3|ext4}
-b {1024|2048|4096}
-L ‘LABEL’
-j: mke2fs -t ext3
-i #:
-N #:
-m #: 预留磁盘空间占据多大百分比的空间为后期管理使用;
-O FEATURE[,…]
-O ^FEATURE:关闭此特性
has_journal
文件系统属性查看及调整工具:
e2label
e2lable DEVICE [LABEL]
tune2fs
显示ext系列文件系统的属性,或调整其属性;
-l:显示超级块中的信息;显示整个文件的属性及布局等相关信息;
-L ‘LABEL’:修改卷标;
-m #: 调整预留给管理员的管理空间百分比;
-j: ext2 –> ext3
-O:文件系统属性的启动或关闭
-o:文件系统默认挂载选项的启用或关闭
dumpe2fs:
-h: 仅显示超级块信息;
文件系统检测:
fsck: Filesystem check
fsck -t type
fsck.type
-a: 自动修复错误
-r: 交互式修复错误
-f: 强制检测
e2fsck:ext系列文件系统专用的检测修复工具;
-y: 自动回答为“yes”
-f:force
文件系统的挂载和使用:
kernel –> rootfs(分区)
rootfs分区:
bin, sbin, etc, lib, lib64, dev, tmp, proc, sys
/sbin/init
将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系,进而使得此目录做为其它文件系统访问入口的行为,称之为挂载;
解除此关联关系的过程:卸载;
挂载点:mount point, 设备挂载至目录;
注意:挂载点在挂载在之后,其内部原有的文件会被暂时隐藏;建立使用空目录做为挂载点;
挂载方法:
mount:通过读取/etc/mtab文件来显示当前系统所有已经挂载的设备;
mount -a:挂载/etc/fstab文件中的所有支持自动挂载的文件系统;
mount [options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT
[options]:命令选项
[-o options]:挂载选项
DEVICE: 要挂载的设备
(1) 设备文件:/dev/sda5
(2) 卷标:-L ‘LABEL’
(3) UUID:-U ‘UUID’
(4) 伪文件系统名称
MOUNT_POINT: 挂载点
常用选项:
-t type:文件系统类型
-r: 以“只读”方式挂载此文件系统
-w: 以“读写”方式挂载此文件系统
-n:每个文件系统在挂载时都会自动更新/etc/mtab文件,-n用于禁止此功能;
此时,如果想查看挂载的所有文件系统:cat /proc/mounts
-a: 自动挂载所有支持自动挂载的设备;
-B:绑定目录至另一个目录上;
-o 挂载选项:
async:异步模式
sync: 同步模式
atime/noatime:是否更新访问时间戳;
diratime/nodiratime:是否更新目录的访问时间戳;
auto/noauto: 是否允许此设备被自动挂载;
exec/noexec:是否允许执行此文件系统上应用程序;
dev/nodev:是否支持在此设备上使用设备文件;
suid/nosuid:
remount:重新挂载
ro
rw
user/nouser: 是否允许普通挂载此设备;
acl:是否支持此设备上使用facl;
defaults:rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
umount:卸载命令
# umount DEVICE
# umount MOUNT_POINT
查看正在访问指定挂载点的进程:
# fuser -v MOUNT_POINT
终止所有正在访问指定的挂载点的进程:
# fuser -km MOUNT_POINT
交换分区:
free命令:
查看memory和swap的使用状态
-m: 以MB为单位
-g: 以GB为单位
mkswap:创建交换分区
mkswap [option] DEVICE
-L ‘LABEL’
swapon:启用交换分区
swapon [option] [DEVICE]
-a: 激活所有交换分区
-p PRIORITY: 设定其优先级;
swapoff:禁用交换分区
swapoff [option] [DEVICE]
文件系统等空间占用信息的查看工个:
df: disk free
-h: human-readable
-i: inode数量
-P: 以Posix兼容的格式输出
du: disk usage
-h: human-readable
-s: summary
文件系统相关挂载配置文件:/etc/fstab
每行定义一个文件系统;
要挂载的设备或伪文件系统 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率 自检次序
要挂载的设备:
设备文件、LABEL=、UUID=、伪文件系统名称
挂载选项:
defaults
转储频率:
0: 不转储
1: 每天转储
2:每隔一天转储
自检次序:
0:不自检
1:首先自检,通常只有/才为1
2:
…
文件系统上的链接文件:
硬链接:
两个路径指向同一个inode
不能对目录进行;
不能跨分区进行
指向同一个inode的多个不同路径; 创建文件的硬链接会增加inode的引用计数;删除硬链接仅是删除其一个访问路径,只到最后一个路径被删除;
符号链接:
链接文件的数据指向另一个文件路径;
可以对目录进行;
可以跨分区;
指向的是另一个文件路径;而非inode;
对文件创建符号链接不会增加其引用计数;删除原文件,符号链接文件也将无法;
ln [-s] SRC DEST
-s:symbolic link
-v:verbose
练习:创建一个10G文件系统,类型为ext4,要求开机可自动挂载至/mydata目录;
1. 创建挂载点
2. 创建分区:
3.分区文件系统高级格式化:
4.配置挂载文件:/etc/fstab
5.挂载到/mydata
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