#10 Linux硬碟管理

1.儲存管理

傳統的磁碟分割槽

RAID技術，軟RAID的實現

LVM

檔案系統管理

ext，xfs,btrfs(瞭解)

2.程式包管理

rpm、yum、dnf

3.sed、gawk

4.程式管理

5.網路管理

網路基礎只是（Cisco CCNA+CCNP）

網路的屬性管理

網路引數監測

6.Linux核心管理

核心編譯和安裝

核心的裁剪

定製核心

7.Linux系統啟動流程

centos5、6、7

8.系統安裝

kickstart、dhcp、pxe

9.shell指令碼的完善

Linux儲存管理

磁碟的介面型別：

IDE：並口，來源於ATA，133Mbps

SCSI:並口，

UltraSCSI320：320Mbps

UltraSCSI640：640Mbps

窄帶：7  14

寬頻：15 30

SATA：serial ATA，串列埠

SATA1 2 3 6Gbps

SAS：串列埠

6Gbps

USB：

1.0 1.1 2.0 3.0：480Mbps 3.1：10Gbps

    雙通道：160Mbps

    IOPS：每秒IO次數

      IDE：機械硬碟，50IOPS

     SCSI：機械硬碟，100-200IOPS

     固態硬碟，400左右

     SATA：機械硬碟，100左右

     固態硬碟，400左右

      SAS：機械硬碟，200左右

       固態硬碟，800左右

     PCI-E固態硬碟：100000+ ES3000 DEC

IDE：主機板上兩個介面，4塊IDE硬碟

SATA：4-6介面，4-6塊硬碟

SCSI：7 15

SAS：16384塊硬碟

寫一個指令碼，向每個預設shell為bash的使用者問好，如：Hi root

#!/bin/bash

#

for I in $(grep "bash$" /etc/passwd | cut -d: -f1) ; do

echo "Hi $I"

done

機械硬碟：

track：磁軌，

sector：扇區，512bytes,現在所說的扇區，實際上是平均值；

cylinder：柱面，從磁軌向所有碟片做投影；

partition：分割槽，分割槽就是基於柱面來劃分的儲存空間；

head：磁頭，每個磁碟表面都有一個磁頭；

裝置檔案：/dev

裝置檔案是關聯到硬體裝置的驅動程式和裝置的訪問入口；

裝置號：

major：主裝置號，區分裝置的型別，用於標明裝置所需的驅動程式；

minor：次裝置號，區分同種型別下的不同裝置，是特定裝置的訪問入口；

mknod命令：

mknod - make block or character special files

mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]

       -m, --mode=MODE;指定檔案許可權

      塊裝置為b

      字元裝置為c

裝置型別：

塊裝置：用於隨機訪問的裝置，資料儲存和交換的單位是塊；

字元裝置：用於線性訪問的裝置，資料的交換單位一般是字元;

裝置檔名：IANA-->ICANN

ICANN的命名標準為：所有的裝置都放在/dev/

/dev/

IDE：hd[a-d]

SCSI/SATA/SAS/USB：sd[a-z] sda sdaa

 RHEL6、centos6開始：

  所有的介面型別的硬碟裝置統一命名為sd[a-z]

裝置引用方式：

裝置檔名

卷標(volume lable)

UUID：全域性唯一識別符號，128bit

如何使用一個新的硬碟裝置？

分割槽

建立檔案系統（格式化）

掛在分割槽

為何分割槽？

1.優化I/O效能

2.實現磁碟空間的配額限制

3.進行高速修復

4.隔離系統檔案和其他程式檔案

5.安裝多個作業系統

如何分割槽？

MBR：硬碟空間小於2TB

MBR：master(main) boot record，主開機記錄，起源於1982年，

0磁軌0扇區：512byte

446bytes：boot loader，引導載入程式，grub

64bytes：partition 

table，分割槽表，每16bytes表明一個分割槽的內容，因此一共有四個主分割槽；

注意：

1.主分割槽+擴充套件分割槽，最多可以有4個，其分割槽表位的編號依次為：1,2,3,4

2.邏輯分割槽的編號從5考試，不管前面的四個數字編號是否被佔用；

2bytes：結束標記，55AA

GPT：硬碟空間大於2TB

guide partition table，guid分割槽表，支援128個分割槽

uefi（統一擴充套件韌體介面）的硬體可以支援GPT，boot legacy

通常使用的分割槽工具，

fdisk：

用於建立和管理MBR分割槽，對於一塊硬碟，最多隻能管理15個分割槽；

gdisk：gun disk

用於建立和管理gpt分割槽，

如果使用fdisk或gdisk命令對於已經有分割槽並掛載的磁碟的剩餘空間進行再次分割槽，分割槽的資訊即便是儲存了，也不會被核心重新讀取；如果要讓核心識別此類分割槽：

1.重啟計算機

2.partprobe命令或者partx命令，強制核心重讀分割槽表；

centos5/7：partprobe -a [device]

如果省略了裝置名，則表示重讀所有磁碟的分割槽表

centos6/7：partprobe -a [device]

 partx -af [device]

    fdisk分割槽示例：

     fdisk - Partition table manipulator for Linux

     fdisk -l [-u] [device...]

     檢視指定磁碟的分割槽表，如果省略device引數，則顯示所有磁碟裝置的分割槽表；

     fdisk device

     對於指定裝置進行分割槽管理；

     fdisk子命令：

         d  delete a partition

         l  list known partition types

         m  print this menu

         n  add a new partition

           e   extended

           p   primary partition(1-4)

           l   logical

         p  print the partition table

          q  quit without saving changes

         t  change a partition's system id

         w  write table to disk and exit

parted：gun

高階分割槽工具，實時生效；

      parted - a partition manipulation program

      parted [options] [device [command [options...]...]]

      parted /dev/sdb mklabel gpt|modos

      parted /dev/sdb print

      parted /dev/sdb mkpart primary 1 200

      parted /dev/sdb rm 1

      echo '- - -' > /sys/class/scsi_host/host2/scan

      強制核心識別在開機狀態下插上的SCSI介面的磁碟

寫一個指令碼，將一個命令所依賴的共享庫檔案複製到/mnt/sysroot/lib64目錄中，如果庫檔案已經存在於目標目錄中，就不復制。

#!/bin/bash

#

DEST=/mnt/sysroot/lib64

if [ ! -d $DEST ] ; then

mkdir -p $DEST

fi

until [ "$CMD" == 'quit' ] ; do

read -p "give me a command: " CMD

if which --skip-alias $CMD &> /dev/null ; then

for I in $(ldd $(which --skip-alias $CMD) | grep -o "/[^[:space:]]\+") ; do

SRCLIB=$(basename $I)

if [ ! -e ${DEST}${SRCLIB} ] ; then

cp $I $DEST

fi

done

else

echo "Command not invalid."

fi

done

  建立檔案系統：

   FHS /bin /dev /cet

   許可權

   檔案的命名規則

   為什麼要建立檔案系統？

   一百萬冊圖書

   平面分類管理

   想要搜尋需要的圖書，需要遍歷；

   空間分類管理

   門類

   幾次有限的但有效的查詢即可；

   建立檔案系統實際上就是給分割槽進行儲存空間的邏輯編制；

  格式化：

   低階格式化：

   物理層面完成格式化，在磁碟裝置出廠時，通過低階格式化來建立磁軌；

   主要作用：劃分磁軌

   高階格式化：

   分割槽之後進行，

   主要作用：用來建立檔案系統，為分割槽構建邏輯編制單元，Windows系統邏輯單元=簇，Linux系統邏輯單元=塊，無論是簇還是塊，都是將一個或多個扇區組織在一起，共同完成資料儲存；

   簇：512b 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536

   塊：1024 2048 4096

   注意：

   1.一個塊只能放置一個檔案的內容，一個檔案可以佔用多個塊；

   2.如果在某個分割槽中，將建立大量的小檔案，把塊劃分的小一些；反之，塊就大些

   3.如果分割槽空間比較大，塊也應該大一些；

  在一個分割槽中建立了檔案系統：

   首先，會將分割槽劃分成大小相等的若干塊；

   後設資料塊

   後設資料——inode(index node)

   檔案的屬性：

   檔案的大小

   檔案許可權

   檔案所有者

   檔案時間戳

   資料塊指標

   存放後設資料的固定的儲存空間，稱為inode；

   每個inode都有其對應的inode編號

   資料塊

   存放檔案中所包含的流式資料

   特殊檔案：

   裝置檔案：block special 或 character special

   僅僅是將元素資料中的資料塊指標換成了裝置號；

   符號連結檔案：symbolic link

   僅僅是將後設資料中的資料塊指標換成了另一個檔案的訪問路徑；

   這類檔案只佔後設資料區域，沒有資料塊佔用：

   隨著磁碟空間越來越大，劃分的塊的數量也越來越多，管理起來很不方便

   劃分快租可以解決該問題

   塊組：

   每個塊組中有獨立的後設資料塊和資料塊

   存放資料的時候，以塊組內的資料塊優先選擇，如果塊組內的資料塊不夠，可以通過儲存策略來請多個塊組協同儲存；

   超級塊：

   主要定義了有多少個塊組，以及每個塊組的邊界。

   為了防止超級塊發生故障導致整個檔案系統崩潰，對超級塊進行冗餘備份

   日誌塊：

   對於資料的寫入操作做記錄的塊；

   防止資料不一致；

   資料不一致通常都是由不潔關機，不斷電導致；

  一個完整的檔案系統：

   超級塊，inode，inode bitmap，block bitmap，data block，journal block

  想要查詢/var/log/messages檔案的內容，是怎樣的過程？

   首先查詢/目錄inode編號，從後設資料區域中找到對應的inode，再讀取inode中的資料塊指標，找到/目錄的資料塊；

   然後，在資料塊中查詢名稱為var的檔名，如果有，就定位其inode編號，再到後設資料區域中查詢對應編號的inode，再根據資料塊指標找到儲存var目錄內容的資料塊；

   再然後，在該資料塊中查詢名稱為log的檔名，如果有，就定位其inode編號，再到後設資料區域中查詢對應編號的inode，再根據資料塊指標找到log目錄內容的資料塊；

   之後，在該資料塊中查詢名稱為messages的檔名，如果有，就定位其inode編號，再到後設資料區域總查詢對應編號的inode，再根據資料塊指標找到messages檔案對應的資料塊，就可以讀取資料；

  系統呼叫

  Linux支援的檔案系統：

   位於核心空間中的檔案系統驅動

   1.核心一部分

   2.核心模組

   位於使用者空間中的檔案系統管理應用程式

   管理命令

   Linux自己的檔案系統：

   ext ext2 ext3 ext4(最大分割槽50TB，可以做根分割槽，可以做啟動分割槽)

   xfs(企業級64位檔案系統，最大分割槽500TB，可以做根和啟動分割槽)

   reiserfs(良好的反刪除功能)

   btrts(技術預覽版)

   光碟檔案系統：iso9660

   網路檔案系統：NFS、CIFS

   叢集檔案系統：gfs2、ocfs2

   核心級的分散式檔案系統：ceph

   偽檔案系統：proc、sysfs、tmpfs、hugepagefs

   Windows的檔案系統：vfat、ntfs

   Unix的檔案系統：ufs、ffs、jfs、zfs

   交換分割槽檔案系統：swap

   使用者空間中的分散式檔案系統：mogilefs、moosefs、glusterfs

  對於不同的發行版的Linux，都有其預設的檔案系統選擇：

   RHEL、centos

   5：ext3

   6：ext4

   7：xfs

檔案系統的管理工具:

寫一個指令碼，如果發現使用者hacker登入，則將登入時間和主機記錄於日誌/var/log/login.log中；

#!/bin/bash

#

if who | grep -q "\<hacker\>" ; then

  for I in $(who | grep "\<hacker\>" | cut -d ' ' -f3-5 --output-delimiter=' '); do

    echo -n $I >> /var/log/login.log

  done

fi

  管理檔案系統：

   建立檔案系統：

   mkfs

   mkfs.ext2，mkfs.ext3，mkfs.ext4，mkfs.xfs，mkfs.btrfs，...

   檔案系統檢測和修復工具

   fsck

   fsck.ext2,fsck.ext3,fsck.ext4,fsck.xfs， ...

   檔案系統屬性檢視工具

   dump2fs

   檔案系統的屬性調整工具

   tune2fs

  建立檔案系統工具：

   mkfs命令：

   mkfs - build a Linux filesystem

      mkfs [options] [-t type] [fs-options] device [size]

      mkfs -t ext2 /dev/sdb1

      注意：

       1.不要使用磁碟裝置名稱和擴充套件分割槽裝置名稱作為mkfs命令的引數；

       如果使用磁碟裝置作為mkfs的引數，所有的分割槽都將被刪除

       如果使用擴充套件分割槽作為mkfs的引數，所有的邏輯分割槽都將被刪除

       2.能夠作為mkfs命令引數的裝置，是主分割槽裝置和邏輯分割槽裝置；

    如果只是計劃建立ext系列檔案系統的話，可以使用mke2fs命令：

     mke2fs

       mke2fs - create an ext2/ext3/ext4 filesystem

         常用選擇：

           -b block-size：在建立檔案系統時，調整塊大小；

           -i bytes-per-inode：指明inode與位元組的比率，即：多少個位元組可以建一個inode，預設值為16384；

           -I inode-size：直接指明inode的大小

           -j：建立有日誌功能的檔案系統，就是ext3

           -N number-of-inodes：直接指明要給此檔案系統建立的inode的數量；

           -m reserved-blocks-percentage：指定為超級使用者root預留的磁碟空間的百分比；預設值是5

           -t fs type：指定檔案系統型別，ext2 ext3 ext4，預設是ext2

           -O [^]feature[,...]：關閉或開啟檔案系統的特性

           -L volume-label：為檔案系統指定卷標；

    如果只計劃修改ext系列檔案系統的卷標，可以使用e2label命令：

     e2label：

     e2label - Change the label on an ext2/ext3/ext4 filesystem

     e2label device [ new-label ]

        注意：如果不加捲標資訊，表示檢視指定裝置卷標；

         如果新增了卷標資訊，表示修改指定裝置的卷標；

    如果想要修改ext系列檔案系統的屬性，可以使用tune2fs命令

     tune2fs：

     tune2fs - adjust tunable filesystem parameters on ext2/ext3/ext4 filesystems

     調整那些在ext2,3,4檔案系統上的可修改的引數；

     常用選擇：

     -j：將ext2檔案系統修改為ext3（不能從ext3修改為ext2）

     -m reserved-blocks-percentage：修改為超級使用者root預留的磁碟空間的百分比；

     -o [^]mount-options[,...]  ：修改檔案系統的預設掛載選擇；

     -r reserved-blocks-count：修改為超級使用者預留的磁碟空間的塊的數量；

     -L  vol-ume-name：修改檔案系統的卷標

     -O [^]feature[,...]：修改檔案系統的特性，將其關閉或啟用；

     -l：顯示超級塊的內容 相當於dumpe2fs -h

檔案系統的檢測修改工具：

   fsck

   -t fstype：指定要檢測的檔案系統型別；

   -a：無需互動，自動修復所有問題

   -r：互動式修復問題

   ext系列檔案系統專門的檢測修復工具：

   e2fsck

   -y：在互動過程的所有的問題，都是以“yes”回答；

   -f：強制檢測修復；即使檔案系統處於clean狀態；

   blkid：

   blkid - command-line utility to locate/print block device attributes

   blkid -L label：根據卷標查詢

   blkid -U uuid：根據UUID查詢

   findfs：

   findfs - Find a filesystem by label or UUID

   findfs LABEL=label

      findfs UUID=uuid

  建立swap檔案系統

   前提：分割槽型別必須是swap型別

   修改的方法是：在fdisk互動模式中，使用t命令將指定分割槽的型別修改為82即可：

   mkswap：

   mkswap - set up a Linux swap area

   -L label：設定互動分割槽的卷標

   -f：強制執行

  使用檔案系統——掛載

   FHS

   根檔案系統之外的其他檔案系統如果想要被訪問；都必須通過某種方式關聯到根檔案系統上，具體做法就是把其他檔案系統裝載到根檔案系統中的某個目錄之中；這個過程為“掛載”，用於關聯其他檔案系統的那個目錄，稱為掛載點；

   掛載點：mount point，也是其他檔案系統的訪問入口；例如:/boot

   要求：

   1.作為掛載點的目錄必須事先存在；

   2.作為掛載點的目錄應該是沒有被使用或不能被其他程式使用的目錄；

   3.作為掛載點的目錄一旦掛載檔案系統，其內原有的檔案將被隱藏；

   完成掛在操作，使用mount命令：

   mount

   mount - mount a filesystem

   mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir

   常用選項：

   -r, --read-only：以只讀的方式掛載目標檔案系統；光碟

   -w, --read and write：以讀寫的方式掛載目標檔案系統；

   -n, --no-mtab：預設情況下，裝置掛載或解除安裝的操作會同步更新到/etc/mtab中，如果在掛載時使用了-n選擇，則表示我們要禁用此特性，即便掛載成功，也不會更新到/etc/mtab中；

   -t, --types：指明要掛載的裝置上建立的檔案系統型別；如果省略該選項，mount命令會通過blkid來判斷要掛載的目標裝置的檔案型別；

   -L label：掛載檔案系統時，使用卷標代替裝置名稱

   -U uuid：掛載檔案系統時，使用UUID代替裝置名稱

   -a：mount -a：按照/etc/fstab檔案中填寫的裝置進行自動掛載；

   -o option：

   sync/nosync：同步/非同步操作

   atime/noatime：檔案或目錄被讀取訪問時，是否更新訪問時間戳；

   diratime/nodiratime：目錄被讀取訪問時，是否更新訪問時間戳；

   ro/rw：是以只讀/讀寫的方式掛載檔案系統；

   dev/nodev：在此檔案系統中是否允許建立裝置檔案；

   exec/noexec：在此檔案系統中是否允許執行程式檔案；

   auto/noauto：是否允許使用mount -a 方式掛載/etc/fstab中的檔案系統；

   user/nouser：是否允許普通使用者掛載此檔案系統；

   suid/nosuid：是否允許程式上的suid和sgid特殊許可權生效；

   relatime/norelatime：是否參考inode訪問時間來修改其修改時間和改變時間

   remount：不經解除安裝實現重新掛載，可以應用新的掛載選項；

   acl：可以使檔案系統支援facl功能；

   defaults：預設選項包括：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime

   defaults,ro,nosuid

   loop：使用環回裝置；將映象檔案掛載到掛載點上

   -B, --bind：將某個目錄繫結至另一個目錄；

   mount --bind|-B 源目錄 目標目錄

  解除安裝檔案系統：  

umount: umount_point|device

掛載光碟：

1.保證光碟映象檔案放入虛擬機器光碟機

2.保證光碟機處於“已連線”狀態

3.建立光碟掛載點， 

掛載U盤：

需要事先讓系統識別U盤裝置，然後根據裝置名進行掛載：/dev/sdc1

掛載交換分割槽：

swaponm，swapoff

swapon, swapoff - enable/disable devices and files for paging and swapping

-a：自動掛載儲存於/etc/fstab檔案中的互動分割槽裝置；

df 

 -h -T -P

free

 -k -m -g

  /etc/fstab檔案的格式：

   共6個欄位，使用空白字元分隔：

   1.要掛在的裝置名：

   裝置檔案嗎

   LABEL

   UUID

   偽檔案系統

   2.掛載點：

   swap裝置無需掛載點，指定swap即可

   3.檔案系統型別：

   4.掛載選項：defaults

   5.轉儲頻路：

   使用dump命令備份分割槽的頻路

   0：表示不備份

   1：每天備份一次

   2：每隔一天備份一次

   6.自檢次序：

   0：不自檢

   1：優先自檢，通常只設定在根檔案系統上

   2：次級自檢

   ...

   9：最低優先順序自檢

本文轉自誰等了誰 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/12486569/1922284