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掌握管理Linux磁盤和分區的方法 創建並掛載文件系統以及 創建並管理LVM

雲平臺 完整 TP 自動 相關數 技術分享 process umount 組合

理論部分:
一.磁盤和分區:
1、磁盤分區的表示:常見的硬盤可以劃分為主分區、擴展分區、和邏輯分區。通常情況下主分區只有4個,而擴展分區看成一個特殊的主分區類型,在擴展分區可以建立邏輯分區。主分區一般用來安裝操作系統,擴展分區則多用來儲存文件數據。
2、硬盤按數據接口不同,大致分為ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。現在用的硬盤都是SCSI硬盤,它的優點是資源傳輸時CPU占用率低,轉速快,支持熱插拔等。所以在這裏主要介紹SCSI硬盤分區的結構。對於SCSI接口的硬盤表示方式是:第一塊SCSI硬盤我們可以表示為“sda”,第二塊SCSI硬盤表示為“sdb”。依此類推分別是“sdc” “sdd” “sde”。
3、在硬盤的基礎上我們要進行分區,在Linux中SCSI接口的硬盤分區應該是怎麽表示。第一塊盤的第一個主分區應該是“sda1”,第一塊磁盤的第二個主分區應該是“sda2”,第二塊盤的第一個主分區應該是“sdb1”,第二塊硬盤的第二個主分區應該是“sdb2”依此類推。
4、這裏需要註意的是,主分區共有4個,而擴展分區看成一個特殊的主分區,邏輯分區是建立在擴展分區之上。所以,第一個邏輯分區的表示方法是“sda5”,後面分依此類推。
5分區完成,接下來我們應該知道Linux中使用的文件系統類型。這裏就先介紹兩種類型 :?
1)ext4類型:第4代擴展文件系統(Linux系統種默認使用的文件系統)ID:83?
2)SWAP類型:交換文件系統(用於為Linux系統建立交換分區,作用相當於虛擬內存),建議大小是物理內存的1.5-2倍 ID:82
二.掌握創建、掛載、卸載文件系統:
1、創建文件系統的過程也就是格式化分區的過程,Linux中使用mkfs(創建文件系統)命令可以格式化XFS、EXT4、FAT等不同類型的分區,而使用mkswap命令可以格式化swap交換分區。
2、在Linux系統中,新加入一塊磁盤我們需要經過 分區、格式化、掛載這三個步驟才能對磁盤進行使用。如果不想使用還可以卸載。
3、掛載一個分區時,必須為其指定一個目錄作為掛載點,用戶通過這個目錄來訪問磁盤分區裏的文件和數據。

3、卸載文件系統時,可以通過卸載掛載點或者文件設備(選擇其中一個即可)。因為文件設備可以掛載到多個目錄下,所以建議卸載掛載點。

三.創建管理LVM邏輯卷(ID:8e)
Linux系統用戶在安裝操作系統時如何精確的評估和分配各個硬盤分區的容量,如果當初估計不準確,一旦系統分區不夠用時可能不得不備份、刪除相關數據,甚至被迫重新規劃分區並重裝操作系統,以滿足應用系統的需求。那麽通過對lvm邏輯卷管理機制的學習,掌握動態調整Linux分區容量的方法就可以解決這個問題。
1.下圖是LVM機制的概念:
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2.下面我們來看看LVM的一些管理命令,如下圖:
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四.理解RAID磁盤陣列原理:
1.RAID中文簡稱為獨立冗余磁盤陣列。簡單說RAID是把多塊獨立的物理硬盤按不同的方式組合起來形成一個硬盤組(邏輯硬盤),從而提供比單個硬盤具有更高存儲性能和存儲容量的數據備份技術。
2.我們可以通俗的將組成的磁盤組看成一個完整的硬盤,用戶可以對它進行分區,格式化等等。因為組成磁盤陣列的方式有多種,(可理解為按等級劃分) 這裏概括一下:RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0
3.磁盤陣列的優點 :容災存儲以及快速訪問、高效的訪問速率、可靠性。
4.磁盤至少兩塊以上硬盤
5.Windows跨區卷相當於Linux的lvm邏輯卷管理 磁盤容量:所有磁盤容量總和 優點:高擴展性(電影後期制作) 缺點:容錯差
6.Windows帶區卷-----------Linux的raid0 磁盤容量:所有磁盤容量總和 優點:高讀寫性(網站高訪問) 缺點:容錯差 組合條件:兩塊以上大小相同的磁盤
7.Windows鏡像卷----------Linux的raid1 磁盤容量:所有磁盤容量總和的一半 優點:高可靠性(數據沈余 銀行) 缺點:容量減半、成本高 組合條件:兩塊以上大小相同的磁盤
8.Windows的raid5----------Linux的raid5 磁盤容量:所有磁盤容量之和減去一塊磁盤容量 (n-1)/n 優點:高讀寫、高可靠性(數據中心) 缺點:只允許壞一塊硬盤 組合條件:三塊以上大小相同的磁盤
9.Linux的raid6 磁盤容量:所有磁盤容量之和減去兩塊磁盤容量 (n-2)/n 優點:非常高可靠性(數據中心、雲平臺) 缺點:寫入損失大 組合條件:四塊以上大小的磁盤
10.Linux的raid1+0 磁盤容量:所有磁盤容量的一半 優點:高讀寫,高可靠 缺點:一個鏡像卷組丟失,數據將丟失 組合條件:四塊以上大小的磁盤
補充: RAID分為硬RAID卡和軟RAID卡兩種。RAID卡目前的接口類型有IDE接口、SCSI接口、 SATA接口、 SAS接口。

試驗部分:
下面來做一下從分區、格式化、掛載(或自動掛載)到LVM邏輯卷管理的試驗:
1.首先我們在虛擬機打開Linux系統並且在裏面添加幾塊硬盤然後輸入命令init6重啟Linux系統。如下圖:
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2.接下來我們要對新添加的硬盤創建分區 如下圖:
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3.到此sdb第一個主分區已經創建完成。在這裏補充學習一下我們常用的幾個分區ID號如圖所示(輸入l查看):82 swap交換分區、83主分區、8e lvm邏輯分區、b FAT32位格式。
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4.分區已經完成,接下來可以做成邏輯卷,所以這裏需要轉換格式,也就是修改ID如下圖所示:
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5.然後第2個、第3個、第4個硬盤也是依照此上的方法進行分區配置,這裏不再一一展示;
在此次試驗中我們只將sdb、sdc、兩塊磁盤進行分區,格式轉化為lvm即可。然後我們將已經配置好的這兩塊硬盤做成物理卷。如下圖所示:
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6.做好物理卷接下來就要把物理卷合並成卷組。如下圖所示:
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7.現在卷組已經建設完成,那麽接下來就該分配出自己需要的容量出來,做成邏輯卷(LV)。這裏做了2個邏輯卷。如下圖所示:
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8.接下來將磁盤格式化。如下圖所示:
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9.第三步也就是最後一步,進行掛載。首先我們需要創建一個目錄來掛載。如下圖所示:
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10.用命令df-h查看邏輯卷是否掛載成功。(如果掛載成功,成功即這個邏輯卷可用)如下圖所示:
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11.在這裏還有一點就是mount這個命令是臨時掛載,當重啟系統時將不會掛上去,那麽想永久生效就需要修改路徑/etc/fstab 下這個文件。再執行 mount -a (相當於刷新掛載)就能永久生效。如下圖:
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到此試驗結束!
總結與補充:
1.硬盤的結構分為物理結構和數據結構,物理結構由盤片和磁頭組成;數據結構由扇區、磁道、柱面組成。硬盤常見的接口類型有IDE、SATA、SCSI。
2.fdisk 命令可以對磁盤設備進行分區操作。
3.mkfs 命令可以創建EXT4、FAT32等類型的文件系統,mkswap命令可以創建Swap類型的交換文件系統。
4.mount 命令用於掛載硬盤、光盤等設備文件,umount命令可以根據設備文件或掛載點卸載指定的設備。

  1. 使用LVM動態磁盤方案,可以靈活的擴展磁盤空間。
    創建及使用LVM方案的基本過程:創建物理卷→創建卷組→創建邏輯卷→格式化文件系統→掛載使用。
    6.常用的RAID級別有:RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID1+0.
    7.RAID卡目前有IDE接口、SCSI接口、 SATA接口、 SAS接口。

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