一、磁盤和文件系統管理

我們在CentOS 6中創建主分區，添加一塊磁盤設備，然後對其進行創建三個主分區一個擴展分區，擴展分區下有邏輯分區，步驟如下：

# fdisk /dev/sdb
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xeb83365f.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.

Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-2610, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): +2G

這樣重復三次，三個主分區就創建了，之後在創建擴展分區，在Partition number，每次創建的時候數字要加1，在擴展分區中就沒有這個操作了，完成點擊w，如果沒有警告的話，就查看一下文件看一下內核是否讀到該操作：

# cat /proc/partitions 
major minor  #blocks  name

   8        0   52428800 sda
   8        1     204800 sda1
   8        2    5242880 sda2
   8        3    1048576 sda3
   8        4          1 sda4
   8        5   11534336 sda5
   8        6        981 sda6
   8        7    1052548 sda7
   8        8    1060258 sda8
   8        9    1060258 sda9
   8       10    1060258 sda10
   8       16   20971520 sdb
   8       17    2104483 sdb1
   8       18    2104515 sdb2
   8       19    2104515 sdb3
   8       20          1 sdb4
   8       21    2104483 sdb5
   9      127    2102272 md127

那麽現在要如何更改分區類型，例如將/dev/sdb6下的Linux分區更改為swap分區。我們先來看一下該分區的ID號為多少。

# fdisk /dev/sdb

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xeb83365f

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         262     2104483+  83  Linux
/dev/sdb2             263         524     2104515   83  Linux
/dev/sdb3             525         786     2104515   83  Linux
/dev/sdb4             787        2610    14651280    5  Extended
/dev/sdb5             787        1048     2104483+  83  Linux
/dev/sdb6            1049        1441     3156741   83  Linux

可以看出，/dev/sdb6的分區ID為83，那麽我們將要更改為swap分區，如果不知道如何更改，按m進行查看幫助。之後我們按t鍵並選擇序號為6，按L鍵查看分區列表，找到swap分區的ID號，輸入該ID號就可以完成並保存。

Command (m for help): t
Partition number (1-6): 6
Hex code (type L to list codes): L

Hex code (type L to list codes): 82
Changed system type of partition 6 to 82 (Linux swap / Solaris)

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xeb83365f

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         262     2104483+  83  Linux
/dev/sdb2             263         524     2104515   83  Linux
/dev/sdb3             525         786     2104515   83  Linux
/dev/sdb4             787        2610    14651280    5  Extended
/dev/sdb5             787        1048     2104483+  83  Linux
/dev/sdb6            1049        1441     3156741   82  Linux swap / Solaris

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

如果提示設備或資源忙，就使用partx讓內核重讀該分區表。

# partx -a /dev/sdb

二、文件系統的管理命令

那麽現在我們開始管理磁盤上的文件系統，此前講過文件系統管理工具，而文件系統(內核級)通常由兩部分組成，第一種是讓磁盤工作起來的某個模塊，我們稱之為文件系統的驅動；第二種是文件系統的管理工具，我們要想真正的管理某個分區，或者利用該文件系統的驅動，那麽用戶就得需要一些管理工具用來管理該分區。

   內核級文件系統的組成部分：  
      文件系統驅動：由內核系統提供；
      文件系統管理工具：由用戶空間應用程序提供；

要想使用該文件系統驅動的話，有可能先要在用戶空間當中手動安裝該程序來進行提供。
那麽如何創建文件系統，對於文件系統來說，它們的創建方式也會有所不同，不過我們都可以用mkfs來進行創建該分區。

   ext系列文件系統管理工具：
     mkfs.ext2, mkfs.ext3, mkfs.ext4
     
     mkfs -t ext2 = mkfs.ext2
    
     ext系列文件系統專用管理工具：mke2fs
         mke2fs [OPTIONS] device
             -t {ext2|ext3|ext4}：指明要創建的文件系統類型；
                mkfs.ext4 = mkfs -t ext4 = mke2fs -t ext4
             -b {1024|2048|4096}：指明文件系統的塊大小；
             -L LABEL：指明卷標；
             -j：創建有日誌功能的文件系統ext3；
                mke2fs -k = mke2fs -t ext3 = mkfs.ext3
             -i #：bytes-per-inode, 指明inode與字節的比率；每多少字節創建一個inode；
             -N #：直接指明要給此文件系統創建的inode數量；
             -m #：指定預留空間，百分比；
            
             -O[^]FEATURE：以指定特性創建目標文件系統
            
         e2abel命令：卷標的查看與設定
             查看：e2label device
             設定：e2label device LABEL
            
         tune2fs命令：查看或修改ext系列文件系統的某些屬性；
             adjust tunable filesystem parameters on ext2/ext3/ext4 filesystems；
             註意：塊大小創建後不可修改；
            
             tune2fs [OPTIONS] device
                -l：查看超級塊的內容；
                 
                修改指定文件系統的屬性：
                    -j：ext2 --> ext3；
                    -L LABEL：修改卷標；
                    -m #：指定預留的空間，百分比；
                    
                    -O[^] FEATURE：以指定的特性創建目標文件系統；
                    
                    -o[^]mount_options：開啟或關閉某種默認掛載選項；
                        acl
                        ^acl
                        
         dumpe2fs命令：顯示ext系列文件系統的屬性信息；
            dumpe2fs [-h] device

下一個命令為fsck，為文件系統檢測命令，該命令是用於實現文件系統的檢測工具，就像Windows一樣，如果有意外的情況(如斷電)，則Windows有可能會對硬盤來進行檢測，當然也可以手動停止停止。

   用於文件實現文件西永的檢測工具：
     因進程意外中止或系統崩潰等等原因導致寫入操作非正常時，可能會造成文件損壞；此時，應該檢測並修復文件系統；建議：離線進行；
    
     ext系列文件系統的專用工具：
         e2fsck [OPTIONS] device
             -y：對所有問題自動回答為yes；
             -f：即使文件系統處理clean狀態，仍要強制檢測；
        
         fsck: check and repair a Linux filesystem
             -t fstype：指明文件系統類型；
                fsck -t ext4 = fsck.ext4
             -a：無須交互而自動修復所有錯誤；
             -r：交互式修復；

那麽以上就是ext系列文件系統的管理工具，無論是創建、修復、檢測等命令，都對其一一介紹，需要的是熟練操作並且輕車熟路的去駕馭。
我們現在就創建一個ext4文件系統，用剛才的/dev/sdb6。

   # mkfs.ext4 /dev/sdb6

之後我們可以查看該設備的文件系統類型，用blkid命令。

   # blkid /dev/sdb6 
   /dev/sdb6: UUID="e8879f1b-05ea-4512-abe6-c6aa8685ce80" TYPE="ext4"

需要註意的是，CentOS 6不支持xfs文件系統，想使用的話需安裝。至於如何安裝，我們主要使用的yum命令來進行安裝，該目錄在/etc/yum.repos.d/，創建一個.repo的倉庫文件。

# cd /etc/yum.repos.d/
# cat aliyun.repo 
[aliyun-base]
name=aliyun-base
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/centos/6/os/x86_64/
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/centos/6/os/x86_64/RPM-GPG-KEY-CentOS-6

[aliyun-epel]
name=aliyun-epel
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/epel/6Server/x86_64/
gpgcheck=0

我們用nano來進行編輯創建一個文件，將上述的內容復制到該文件中，之後我們只用yum repolist來檢測一下：

   # yum repolist

之後我們安裝xfs文件系統，該包名為xfsprogs。

   # yum -y install xfsprogs

安裝完成之後我們使用mkfs.雙擊tab鍵來進行查看。

   # mkfs.
   mkfs.btrfs   mkfs.cramfs  mkfs.ext2    mkfs.ext3    mkfs.ext4    mkfs.minix   mkfs.xfs 

   創建：mkfs.xfs /dev/sd[a-z]#
   檢測：fsck.xfs

那麽下面我們介紹的是blkid命令，就是查看該文件系統的相關屬性，那麽最常用的方法如下：

   blkid device
   blkid -L LABEL：根據LABEL定位設備；
   blkid -U UUID：根據UUID定位設備；

接下來我們說一下swap文件系統，簡單來說swap分區的作用就是，當內存占滿時，使用LRU最近最少使用算法，將某一個空閑進程放置在該交換分區中。那麽如何管理swap文件系統。

   swap文件系統：
     Linux上的交換分區必須使用獨立的文件西永；
         且文件系統的System ID必須為82；
        
     創建swap設備：mkswap命令
         mkswap [OPTIONS] device
             -L LABEL：指明卷標；
             -f：強制；

我們開始創建Windows系統，主要針對的是fat32(vfat)，NFTS不能識別或者說不能支持(僅限於CentOS)。

   Windows無法識別Linux的文件系統；因此，存儲設備需要兩種系統之間交叉使用時，應該使用 Windows和Linux同時支持的文件系統；fat32(vfat)；
     # mkfs.vfat device

對於Linux，或者說對於文件系統分區來講，要想被訪問到，必須要關聯至當前根下某一個位置，而這種行為我們稱之為掛載，與之對該目錄進行關聯。

   文件系統的使用：
     首先要"掛載"：mount命令和umount命令；
    
     根據文件系統以外的其它文件系統要想能夠被訪問，都必須通過"關聯"至根文件系統上的某個目錄來實現，此關聯操作過程稱為"掛載"；而此目錄即稱為"掛載"；
     
     掛載點：mount_point，用於作為另一個文件系統的訪問入口；

要想在Linux中實現掛載操作，我們使用mount命令來進行掛載，該命令格式為：

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

該命令選項為：

   命令選項：
     -r：readonly, 只讀掛載；
     -w：read and write, 讀寫掛載；
     -n：默認情況下，設備掛載或卸載的操作會同步更新至/etc/mtab文件中；-n選項用於禁止此特性；
    
     -t type：指明要掛載設備上的文件系統類型；多數情況下可省略，此時mount會通過blkid來判斷要掛載的設備文件的系統類型；
    
     -L LABEL：掛載時以卷標的方式指明設備；
         mount -L LABEL dir
        
     -U UUID：掛載時以UUID的方式指明設備；
        mount -U UUID dir

還有一個選項為-o，我們稱之為掛載選項，那麽該選項是指該設備掛載時指定文件系統的特性。

   -o options：掛載選項
     sync/rsync：同步/異步操作；
     atime/mtime：文件或目錄在被訪問時是否更新其訪問時間戳；
     diratime/nodiratime：目錄再被訪問時是否更新其訪問時間戳；
     remount：重新掛載；
     acl：支持使用acl功能；
         # mount -o remount,acl device dir
         # mount -o acl device dir
         # tune2fs -o acl device
    
     ro：只讀
     rw：讀寫
     dev/nodev：設備上是都允許創建設備文件；
     exec/noexec：是否允許運行設備上的程序文件；(可以防止未經授權的文件自動啟動)
     auto/noauto：
     user/nouser：是否普通用戶掛載此文件系統；
     suid/nosuid：是否允許程序文件上的suid和sgid特殊權限生效；
    
     default：Use default options：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async.

不過，需要註意以下幾點就能可以進行掛載。

   (1) 事先掛載
   (2) 應該使用未被或不會被其它進程使用到的目錄；
   (3) 掛載點下原有的文件將會被隱藏；

那麽我們現在去掛載一個磁盤，在CentOS 7中，以剛才的/dev/sda6作為掛載設備，將它掛在到/media/disk中，不過，由於disk事先不存在，所以我們要創建該目錄。

   # mount /dev/sda6 /media/disk/

掛載成功之後，我們進入該目錄，創建一個文件或目錄；名為tests。之後，我們將/etc/fstab文件復制到當前目錄中來。

# mkdir tests
# cp /etc/fstab ./
# ll
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 595 Jan 30 10:08 fstab
drwxr-xr-x 2 root root   6 Jan 30 10:08 tests

所以，無論那個目錄位置作為該設備的訪問入口，那麽該設備入口的文件也會隨之顯示在該目錄中。
我們還有一個使用技巧，或者叫做秘籍，我們不止可以把設備掛載到某個目錄上，還可以將目錄關聯至某個目錄上，這個可以稱之為綁定。

   一個使用技巧：
     可以實現將目錄綁定至另一個目錄上，作為其臨時的訪問入口；
        mount --bind 源目錄 目標目錄

我們還可以查看在當前系統上所有已經掛載的設備:

   # mount
   # cat /etc/mtab
   # cat /proc/mounts

如果我們掛載光盤的話，需要指定設備為cdrom或者為sr0，用來掛載光盤：

   掛載光盤：
     mount -r /dev/cdrom mount_point

     光盤設備文件：/dev/cdrom, /dev/dvd

掛載U盤也是一樣的，但需要識別該設備文件：

   掛載U盤：
     事先識別U盤的設備文件；

如果要卸載該設備，卸載設備的命令為umount命令。

   umount命令：
     umount device | dir

不過我們需要註意的是：如果你在當前的掛載點進行卸載的話，則會警告你設備或資源忙，卸載不成功。

註意：正在被進程訪問到的掛載點無法進行卸載；
# umount /dev/sda6 
umount: /media/disk: target is busy.
        (In some cases useful info about processes that use
         the device is found by lsof(8) or fuser(1))

所以說要先退出掛載點目錄在進行卸載，然後在進入該目錄，看其文件是否存在。

# cd
# umount /dev/sda6 
# cd /media/disk/
# ll
total 0

但是，如果非得強制卸載的話，我們需要查看是被那個進程所被占用。

   查看被那個或那些進程所占用：
     # lsof MOUNT_POINT
     # fuser -v MOUNT_POINT
    
     終止所有正在訪問某個掛載點的進程：
     # fuser -km MOUNT_POINT

三、交換分區

我們此前也講過交換分區的概念，那麽現在如何管理交換分區，例如啟用與禁用。

   交換分區的啟用和禁用：
     創建交換分區的命令：mkswap
    
     啟用：swapon
          swapon [OPTIONS] [DEVICE]
              -a：定義在/etc/fstab文件中的所有swap設備；
            
     禁用：swapoff
          swapoff DEVICE

四、fatab文件

在系統中，啟動開機時有些設備就會自動啟動掛載到該目錄下，而我們創建的設備即使掛載到某個目錄當中，等到再次開機時，還要重新掛載一遍，這是因為在系統啟動時，系統會讀取fatab配置文件來進行自動掛載設備。

   設定除根文件系統以外的其它文件系統能夠開機時自動掛載；/etc/fstab文件
     每行定義一個要掛載的文件及相關屬性：
        共6個字段：
            (1) 要掛載的設備：
                設備文件
                LABEL
                UUID
                偽文件系統：如sysfs, proc, tmpfs等；
                
            (2) 掛載點
                swap類型的設備掛載點為swap；
            
            (3) 文件系統類型；
            
            (4) 掛載選項
                default：默認使用掛載選項；
                如果同時指明多個掛載選項，彼此間以逗號分隔即可；
                default, acl, noatime, noexec
                
            (5) 存儲頻率
                0、從不備份；
                1、每天備份；
                2、每隔一天備份；
                
            (6) 自檢次序
                0、從不備份
                1、首先自檢，通常只能是根文件西永可用1；
                2、次級自檢；
                ...
                
        mount -a：可自動掛載定義在此文件中的所有支持自動掛載的設備；

示例，我們將CentOS 7的/dev/sda6進行開機時自動掛載。
首先，我們現檢查該設備的UUID。

   # blkid /dev/sda6 
   /dev/sda6: UUID="94b5bc24-1d14-4084-a9c7-d1a3172f03f6" TYPE="xfs"

復制UUID，之後打開/etc/fstab文件，添加格式如下：

   # vim /etc/fstab
   UUID=94b5bc24-1d14-4084-a9c7-d1a3172f03f6 /media/disk    xfs     defaults        0 0

保存並退出，使用mount -a，命令選項來檢查並啟動掛載該設備文件。

   # mount -a

如果沒有提示錯誤，則掛載成功。

五、兩個命令

這兩個命令為df和du命令。df命令是查看磁盤的使用情況，前提是掛載之後才能查看該分區，那麽du是查看單個文件或目錄占用該分區的容量大小。

   df命令：
       df [OPTIONS]... [FILE]...
         -i：僅顯示本地文件的相關信息；
         -h：--human-readable
         -i：顯示inode的使用狀態而非blocks
        
   du命令：
       du [OPTIONS]... [FILE]...
         -s：sumary
         -h：--human-readable

2018-1-27Linux系統管理(3)(4)磁盤和文件系統管理工具