云运维-初级1段-Linux磁盘管理_在自己的操作环境上,执行“df -h”,提供执行结果的截图并对执行结果进行说明

Linux磁盘管理

 

1.查看磁盘或者目录的容量

 

1.1 命令 : df

“df” 查看已挂载磁盘的总容量、使用容量、剩余容量等，可以不加任何参数，默认是按k为单位显示的，如图

 

df” 常用选项有 “-i” “-h” “-k” “-m”等, 使用“-i” 查看inodes使用状况，如图

 

“-h” 使用合适的单位显示，例如 ‘G’，如图

 

“-k”, “-m” 分别以K, M 为单位显示，如图

 

1.2 命令 : du

“du” 用来查看某个目录或文件所占空间大小.
语法 : du [-abckmsh] [文件或者目录名] 常用的参数有：
“-a” 全部文件与目录大小都列出来。如果不加任何选项和参数只列出目录（包含子目录）大小，如图

 

如果du不指定单位的话，默认显示单位为K.
“-b” 列出的值以bytes为单位输出。
“-k” 以KB为单位输出，和默认不加任何选项的输出值是一样的。
“-m” 以MB为单位输出。
“-h” 系统自动调节单位，例如文件太小可能就几K，那么就以K为单位显示，如果大到几G，则就以G为单位显示。具体操作如图:

 

“-c” 最后加总，具体效果如图

 

“-s” 只列出总和，具体效果如图

 

2.磁盘分区格式化

 

2.1命令 : fdisk

fdisk 是Linux下硬盘的分区工具，是一个非常实用的命令，但是fdisk只能划分小于2T的分区。
语法 : fdisk [-l ] [设备名称] 选项只有一个。

 

通过fdisk -l 后面指定硬盘名称可以得知硬盘的具体信息，如图

 

“fdisk” 如果不加 “-l” 则进入另一个模式，在该模式下，可以对磁盘进行分区操作，如图

 

下面笔者会把刚才增加的磁盘/dev/sdb进行分区操作。先使用 ‘p’ 命令看一下/dev/sdb的分区状况，具体信息已经在图中可以得知，可以看到目前/dev/sdb没有任何分区，下面笔者给它建立第一个分区，执行效果如图

 

使用 ‘n’ 命令新建分区，它会提示是要 ‘e’ (扩展分区) 还是 ‘p’ (主分区) [1] 笔者的选择是 ‘p’, 于是输入 ‘p’ 然后回车，输入“1”回车，回车，+1G，回车，执行效果如图

 

继续上面的操作，一直创建主分区到4, 然后再一次创建分区的时候则会提示你输入e，这是因为，在Linux中最多只能创建4个主分区，那如果你想多创建几个分区如何做？很容易，在创建完第三个分区后，创建第四个分区时选择扩展分区。扩展分区，在最后一列显示为 “Extended”, 接下来继续创建分区，执行效果如图

 

下面再进行创建分区时，是基于扩展分区的容量来进行分区，执行效果如图

 

在刚才的分区界面直接 Ctrl + C 退出来，这样刚刚的分区全部都取消了，我们重新来做分区，如果把第一个分区分为扩展分区，并且把全部空间都分给扩展分区的话，再继续分区的话，会提示的分区类型为主分区还是逻辑分区(logical), 用 ‘l’ 表示逻辑分区，逻辑分区的id是从5开始的，因为前四个id为主分区或者扩展分区。既然笔者把所有磁盘空间都分为了扩展分区，如果你在这里选择 ‘p’ 则会报错，这是因为没有足够空间分给主分区了，那我们就分逻辑分区，下面我们直接通过命令来创建分区sdb6，sdb7，分别大小为2G容量，执行效果如图:

 

 

分区完后，需要输入 ‘w’ 命令来保存我们的配置，执行效果如图:

 

再使用 fdisk -l /dev/sdb 查看分区情况，执行效果如图:

 

3. 格式化磁盘分区

 

3.1 命令 : mke2fs, mkfs.ext2, mkfs.ext3, mkfs.ext4

当用man查询这四个命令的帮助文档时，你会发现我们看到了同一个帮助文档，这说明四个命令是一样的。mke2fs常用的选项有：
‘-b’ 分区时设定每个数据区块占用空间大小，目前支持1024, 2048 以及4096 bytes每个块。
‘-i’ 设定inode的大小
‘-N’ 设定inode数量，有时使用默认的inode数不够用，所以要自定设定inode数量。
‘-c’ 在格式化前先检测一下磁盘是否有问题，加上这个选项后会非常慢
‘-L’ 预设该分区的标签label
‘-j’ 建立ext3格式的分区，如果使用mkfs.ext3 就不用加这个选项了
‘-t’ 用来指定什么类型的文件系统，可以是ext2, ext3 也可以是 ext4.

 

ext文件系统默认块大小为4096也就是4k. 在格式化的时候，可以指定块大小为1024, 2048, 4096(它们是成倍增加的)，虽然格式化的时候可以指定块大小超过4096，但是一旦超过4096则不能正常挂载，如何指定块大小？指定块大小为8192会提示，块值设置太大了，我们直接输入 ‘y’ 强制格式化，你还可以尝试指定更大的数字。
关于格式化的这一部分，笔者建议你除非有需求，否则不需要指定块大小，也就是说，你只需要记住这两个选项： ‘-t’ 和 ‘-L’ 即可。

 

3.2 命令 : e2label

 

用来查看或修改分区的标签，执行效果如图:

 

4.挂载/卸载磁盘

 

在挂载该分区前，挂载点（目录）下必须是个空目录。其实目录不为空并不影响所挂载分区的使用，但是一旦挂载上了，那么该目录下以前的东西就不能看到了。只有卸载掉该分区后才能看到。
 

4.1命令 : mount

下面我们先建立一个空目录，然后在目录里建一个空白文档，执行效果如图:

 

然后把刚才格式化的 /dev/sdb5 挂载到 /newdir 上，执行效果如图:

 

把 /dev/sdb5 挂载到 /newdir 后，原来在 /newdir 下的 newfile.txt 被覆盖了，通过 df -h 可以看到刚刚挂载的分区，我们也可以使用LABEL的方式挂载分区，执行效果如图:

 

mount 命令常用的选项有：’-a’, ‘-t’, ‘-o’. 在讲 ‘-a’ 选项前，我们有必要先了解一下这个文件 /etc/fstab，执行效果如图:

 

这个文件是系统启动时，需要挂载的各个分区。
第一列就是分区的标识，可以写分区的LABEL，也可以写分区的UUID,当然也可以写分区名(/dev/sda1)；
第二列是挂载点；
第三列是分区的格式；
第四列则是mount的一些挂载参数，一般情况下，直接写defaults即可；
第五列的数字表示是否被dump备份，是的话这里就是1，否则就是0；
第六列是开机时是否自检磁盘。1，2都表示检测，0表示不检测，在Redhat/CentOS中，这个1，2还有个说法，
/ 分区必须设为1，而且整个fstab中只允许出现一个1，这里有一个优先级的说法。1比2优先级高，所以先检测1，
然后再检测2，如果有多个分区需要开机检测那么都设置成2吧，1检测完了后会同时去检测2。

下面该说说第四列中常用到的参数了。“async/sync” : async表示和磁盘和内存不同步，系统每隔一段时间把
内存数据写入磁盘中，而sync则会时时同步内存和磁盘中数据；“auto/noauto” : 开机自动挂载/不自动挂载；
“default” : 按照大多数永久文件系统的缺省值设置挂载定义，它包含了rw, suid, dev, exec, auto, nouser,
 async“ro” : 按只读权限挂载 ；“rw” : 按可读可写权限挂载 ；“exec/noexec” : 允许/不允许可执行文件执行，
 但千万不要把根分区挂载为noexec，那就无法使用系统了，连mount命令都无法使用了，这时只有重新装
 系统了；“user/nouser” : 允许/不允许root外的其他用户挂载分区，为了安全考虑，请用nouser ；
 “suid/nosuid” : 允许/不允许分区有suid属性，一般设置nosuid ；“usrquota” : 启动使用者磁盘配额模式，
 “grquota” : 启动群组磁盘配额模式；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

 

学完这个/etc/fstab后，我们就可以自己修改这个文件，增加一行来挂载新增分区。如图：

 

然后卸载掉刚才我们已经挂载的/dev/sdb5，使用 df -h 查看已经成功卸载 /dev/sdb5 下面执行命令 mount -a来进行自动挂载，执行效果如图：

 

4.2 命令 : blkid

通过上边的学习，你挂载磁盘是通过/dev/hdb1 这样的分区名字来挂载的，如果先前加入到了/etc/fstab 中，结果系统启动后则会挂载错分区。那么怎么样避免这样的情况发生？这就用到了UUID，可以通过 blkid 命令获取各分区的UUID，执行效果如图：

 

获得UUID后，如何使用它呢，执行效果如图：

 

也可以把UUID这行写到 /etc/fstab 中

4.3 命令 : umount

可以跟挂载点，也可以跟分区名(/dev/hdb1), 但是不可以跟LABEL和UUID.
umount 命令有一个非常有用的选项那就是 ‘-l’, 有时候你会遇到不能卸载的情况，这是因为当前目录为要卸载的分区上，解决办法有两种，一是到其他目录，二是使用 ‘-l’ 选项，执行效果如图：

 

4.4 建立一个swap文件增加虚拟内存

从装系统时就接触过这个swap了，它类似与windows的虚拟内存，分区的时候一般大小为内存的2倍，如果你的内存超过8G，那么你分16G似乎是没有必要了。分16G足够日常交换了。然而，还会有虚拟内存不够用的情况发生。如果真遇到了，莫非还要重新给磁盘分区？当然不能，那我们就增加一个虚拟的磁盘出来。基本的思路就是：建立swapfile -> 格式化为swap格式 -> 启用该虚拟磁盘，执行效果如图：

 

 

“dd” 这个命令笔者经常用到，所以请你也要掌握它的使用方法，其实也不难，用 “if” 指定源，基本上除了 “/dev/zero” 外基本上不会写别的，而/dev/zero 是UNIX系统特有的一个文件，它可以提供源源不断的 “0”, 关于它的其他信息请你在网上查一下资料。 “of” 指定目标文件， “bs” 定义块的大小， “count” 定义块的数量，这两个参数的多少决定了目标文件的大小，目标文件大小 = bs x count. 笔者用dd建了一个大小为100M的文件，然后格式化成swap格式，执行效果如图：

 

格式化完后，就可以挂载上使用了，执行效果如图：

前后对比swap分区多了100M空间
 

4.5 LVM讲解

 

4.5.1什么是LVM？

LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。

 

4.5.2为什么要使用LVM？

在日常工作或者学习中，随着电脑的不断被使用，我们的磁盘空间可能会越来越小，这时候，我们不能直接更换大硬盘，因为硬盘有价，数据无价，这时候我们就可以使用LVM，LVM将存储虚拟化,使用逻辑卷,你不会受限于物理磁盘的大小,另外,和硬件相关的存储设置被其隐藏,你能不用停止应用或卸载文件系统来调整卷大小或数据迁移.这样能减少操作成本，LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。

 

4.5.3 LVM工作机制？

LVM就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。
 

4.5.4逻辑卷管理概念？

(1) 物理卷（PV, Physical Volume）物理卷就是指磁盘,磁盘分区或从逻辑上和磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有和LVM相关的管理参数。当前LVM允许你在每个物理卷上保存这个物理卷的0至2份元数据拷贝.默认为1,保存在设备的开始处.为2时,在设备结束处保存第二份备份.
(2) 卷组（VG, Volume Group）LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。能在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。
(3) 逻辑卷（LV, Logical Volume）LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上能建立文件系统(比如/home或/usr等)。
 

具体操作：

1.检查系统中是否安装了LVM管理工具，执行效果如图

2. 如果未安装，则使用yum 方式安装：yum install -y lvm*
3. 手动添加1个硬盘：sdb 10G

3.1 先开始创建物理卷PV： 
 基本PV命令：
 pvcreate　将物理分区新建为pv  
 pvs／pvscan　查看系统里有pv的磁盘  
 pvdisplay　显示系统上面的pv状态  
 pvremove　删除pv
1
2
3
4
5
6

 

准备使用: 1个磁盘: /dev/sdb 来完成LVM, 使用pvs查看新建的PV,执行效果如图:

3.2 创建卷组vg
vgcreate [-s xM] vgName /dev/sd …… 　
新建vg，-s后面接pe的大小（可选），单位是M，G，可以放多块pv
vgextend　扩展vg，就是增加pvvgs／vgscan　查看系统里有vg的磁盘
vgdisplay　显示系统上面的vg状态
vgremove　删除vg
vgreduce　在vg里删除pv
1
2
3
4
5
6
7

 

创建vgEric 并查看，执行效果如图：

 

3.3  创建逻辑卷lv
有关lv的命令：
lvcreate -l pe num /-L size -n lvname vgName 　新建lv，-l指定pe的个数，-L指定容量，M，G
lvextend　增加容量
lvs／lvscan　查看系统里有lv的磁盘
lvdisplay　显示系统上面的lv状态
lvremove　删除lv
lvreduce　在lv里减少容量
1
2
3
4
5
6
7
8

 

创建lvEric,并查看，执行效果如图：

 

格式化新建的LV，执行效果如图：

 

挂载使用，执行效果如图:

 

4.6. LVM的在线扩展

 
查看实际的磁盘容量，发现并没改变，需要对文件系统进行扩容，执行效果如图:

 

4.7 删除LVM

如果要彻底的来移除LVM的话，需要把创建的步骤反过来操作。
1：卸载 文件系统
2：删除lv
3:删除vg
4:删除pv
执行效果如图:

 

---

更多linux磁盘管理技巧和问题可参考博客：Linux磁盘管理解析 及 课后习题解答