linux磁碟與檔案系統管理的那些事兒（2）
我們接著第一篇文章講起。
檔案系統掛載與解除安裝
建立完檔案系統，我們需要將新建的檔案系統掛載到根檔案系統上的某個目錄上，進而我們便可以通過該目錄來訪問該檔案系統。建立這種關聯關係的過程稱為掛載，所掛載的目錄稱為掛載點；若解除這種關聯關係，則稱之為解除安裝；
由於在某一目錄下掛在新裝置後，該目錄原有檔案會被臨時隱藏，因此要儘量以空目錄作為掛載點；
mount 將裝置掛載到掛載點（mount point）
用法 ~]# mount 通過讀取/etc/fstab檔案中的資訊，來顯示當前系統已掛載的所有裝置；
~]# mount [option] Device Mount_Point 將檔案系統掛載到根檔案系統的目錄下；
~]# cat /proc/mounts
上述關鍵字進行解讀： Device:掛載裝置，包括： （1）裝置檔案：如/dev/sdb1 （2）卷標：-L LABEL ，例如 -L MYDATA （3）UUID：-U uuid ，例如 -U cc6ed223-ea32-459d-b639-f77e8da35b72 （4）偽檔案系統名稱：proc,sysfs,devtmpfs,configfs
Mount_Point：掛載點，建議使用空目錄
選項
- -t VFS_TYPE 指定Device的檔案系統型別，可省略
- -r 只讀掛載，即 readonly
- -w 讀寫掛載，即 read and write
- -a 自動掛載；所有支援自動掛載的裝置，所謂支援自動掛載，就是定義在/etc/fstab檔案中，且掛載選項中有自動掛載功能
- -n 不更新/etc/fstab，這是由於掛載一個新檔案系統，會在/etc/fstab中新增資訊，解除安裝一個檔案系統，則會刪除掉該檔案中的資訊；
- -L LABEL 以卷標指定Device
- -U UUID 以UUID指定Device
- -B ,–bind 繫結目錄到另一個目錄上
示例： 首先，格式化分割槽/dev/sdb1，檔案系統型別為ext4,block大小為2048b,卷標為MYDATA,為每3個塊建立一個inode；
[[email protected] 然後，我們解除安裝了/dev/sdb1
[[email protected] mysdb1]# umount /dev/sdb1
[[email protected] mysdb1]# mount
……
……
……
gvfsd-fuse on /run/user/1000/gvfs type fuse.gvfsd-fuse (rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=1000,group_id=1000)
這次，我們根據卷標（-L MYDATA）指定的裝置進行只讀（-r）掛載：
[[email protected] mysdb1]# blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: LABEL="MYDATA" UUID="baff75a8-916c-42d9-b395-7086d3a63f6a" TYPE="ext4"
[[email protected] mysdb1]# mount -L MYDATA -r /mydata
[[email protected] mysdb1]# mount
……
……
gvfsd-fuse on /run/user/1000/gvfs type fuse.gvfsd-fuse (rw,nosuid,nodev,relatime,user_id=1000,group_id=1000)
/dev/sdb1 on /mydata type ext4 (ro,relatime,seclabel,data=ordered)
mount還有一個特殊的用法：
~]# mount -o [option] /dev/Dvice Mount_Point
多個選項用逗號,隔開
option:
- async/sync 指定非同步模式/同步模式；cow 即（Copy on Write）寫時複製，要操作磁碟上的資料時，需要複製一份原資料單獨處理；在同步模式下，處理資料方式是邊寫邊存，所以I/O速度很慢，但可靠性高；在非同步模式下，則會寫完再存，I/O速度相對快一些，但可靠性較低；
- atime/noatime 是否更新檔案訪問時間
- diratime/nodiratime 是否更新目錄的訪問時間（包含於上一選項）
- auto/noauto 是否支援自動掛載
- exec/noexec 是否支援將檔案系統商的應用程式執行為程序
- dev/nodev 是否支援在此檔案系統上使用裝置檔案
- suid/nosuid 是否允許檔案擁有suid許可權
- remount 重新掛載
- ro 只讀掛載
- rw 讀寫掛載
- user/nouser 是否允許普通使用者掛載此裝置
- acl 啟用此檔案系統上的acl功能
在不進行指定時，其預設掛載選項為defaults，即 rw，suid，dev，exec，auto，nouser，async
示例： 重新進行讀寫掛載/dev/sdb1,可以通過指定掛載點重新掛載，也可以指定裝置重新掛載，
[[email protected] mysdb1]# mount -o remount,rw /mydata
[[email protected] mysdb1]# mount
……
……
/dev/sdb1 on /mydata type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)
掛載交換分割槽
swapon 啟用交換分割槽
用法：
~]# swapon [option], Device
選項：
- -a 啟用所有交換分割槽
- -p PRIORITY 指定優先順序
swapoff 禁用交換分割槽
儲存狀態資訊檢視
free 記憶體使用狀態
用法
~]# free [option]
選項
- -m 以MB為單位顯示
- -G 以GB為單位顯示
示例：
[[email protected] mysdb1]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 974 633 118 10 222 126
Swap: 2047 298 1749
df 檔案系統空間使用狀態資訊檢視
用法
~]# df [option] 檢視所有文明系統的空間使用狀態
~]# df [option] /dev/Device 檢視指定裝置檔案系統的空間使用狀態
選項
- -h 即 human-readable，以使用者可讀的方式顯示
- -i 顯示inode使用情況（而不是磁碟塊）
- -P 以Posix相容的格式輸出，每條資訊都作為一行顯示，無論該條資訊有多長
示例1：
[[email protected] mysdb1]# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3 18555904 5184072 13371832 28% /
devtmpfs 483160 0 483160 0% /dev
tmpfs 498972 0 498972 0% /dev/shm
tmpfs 498972 14936 484036 3% /run
tmpfs 498972 0 498972 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 303780 193696 110084 64% /boot
tmpfs 99796 36 99760 1% /run/user/1000
/dev/sdb1 1998538 9236 1918196 1% /mydata
示例2：
[[email protected] mysdb1]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 18G 5.0G 13G 28% /
devtmpfs 472M 0 472M 0% /dev
tmpfs 488M 0 488M 0% /dev/shm
tmpfs 488M 15M 473M 3% /run
tmpfs 488M 0 488M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 297M 190M 108M 64% /boot
tmpfs 98M 36K 98M 1% /run/user/1000
/dev/sdb1 2.0G 9.1M 1.9G 1% /mydata
示例3：
[[email protected] mysdb1]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 9283072 167937 9115135 2% /
devtmpfs 120790 415 120375 1% /dev
tmpfs 124743 1 124742 1% /dev/shm
tmpfs 124743 942 123801 1% /run
tmpfs 124743 16 124727 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 153600 338 153262 1% /boot
tmpfs 124743 20 124723 1% /run/user/1000
/dev/sdb1 131072 11 131061 1% /mydata
示例4：
[[email protected] mysdb1]# df -h /dev/sda1
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda1 297M 190M 108M 64% /boot
du 檢視某目錄下空間使用情況
用法
~]# du [option] Directory
選項
- -h 即 human-readable,同上
- -s 顯示總體空間佔用大小的總和summary
示例1：
[[email protected] mysdb1]# du -h /etc
16K /etc/fonts/conf.d
24K /etc/fonts
12K /etc/pki/rpm-gpg
0 /etc/pki/ca-trust/source/anchors
0 /etc/pki/ca-trust/source/blacklist
4.0K /etc/pki/ca-trust/source
204K /etc/pki/ca-trust/extracted/java
376K /etc/pki/ca-trust/extracted/openssl
568K /etc/pki/ca-trust/extracted/pem
1.2M /etc/pki/ca-trust/extracted
1.2M /etc/pki/ca-trust
0 /etc/pki/java
12K /etc/pki/tls/certs
24K /etc/pki/tls/misc
0 /etc/pki/tls/private
48K /etc/pki/tls
124K /etc/pki/nssdb
……
……
……
示例2：
[[email protected] mysdb1]# du -s /etc
41384 /etc
[[email protected] mysdb1]# du -sh /etc
41M /etc
檔案系統掛載的配置檔案/etc/fstab
檔案系統掛載時，都會在檔案/etc/fstab 中定義一條資訊；在開機時，系統會根據此檔案進行載入，因此，我們若想開機自動載入某個檔案系統，則必須將其寫入/etc/fstab中。
/etc/fstab 中每一條資訊包括以下欄位：
-
要掛載的裝置或偽檔案系統
裝置檔名稱；LABEL（LABEL=" “）；UUID（UUID=” "）；偽檔案系統名稱（proc，sysfs）
-
掛載點
-
檔案系統型別
-
掛載選項
-
轉儲頻率
0：不做備份 1：每天轉儲 2：每隔一天轉儲
-
自檢次序
0：不自檢 1：首先自檢，一般只有根檔案系統才用1
檔案系統的其他概念
超級塊：儲存整個檔案系統分配的塊組數目、每個塊組中的塊數、已用塊數、空閒塊數等資訊；
GDT：位於每個塊組中，儲存塊組的更為詳細的資訊，如校驗碼、空閒inode等資訊；
Inode：即Index node，索引節點，儲存檔案的元資料；作為地址指標，可為直接指標、間接指標或三級指標；
Inode bitmap：對“位”標識每一個Inode的佔用情況，每一位對應一個Inode;
block：bitmap：對“位”標識每一個block的佔用情況，每一位對應一個block;
目錄：儲存檔名與Inode的對應關係；
下圖為檔案系統及其中塊組的示意圖：
假設我們要找到/var/log/messages: 1,首先預設核心已知根目錄/的Inode號；所以我們可到元資料區的Inode Table中找到根目錄/對應的Inode，根據Inode找到根目錄/中資料所在磁碟塊（block）從而找到根目錄下各子目錄/檔案與其Inode的對應關係；
2，我們在根目錄下找到子目錄/var對應的Inode號，然後再次進入元資料區的Inode Table中查詢目錄/var所在的磁碟塊，然後便找到了/var目錄下各子目錄/檔案與其Inode的對應關係；
3，同理，我們可以找到/var/log下的子目錄或檔案的對應的Inode號，也即找到了messages對應的Inode號，從而在資料區可以找到檔案messages所在的磁碟塊，從而獲得其資料；
硬連結
所謂硬連結，就是指向同一個Inode的不同路徑；但不能對目錄建立硬連結，也不能跨分割槽建立硬連結；一個Inode可能有很多個硬連結，假設某個Inode有5個硬連結，也就是說，有五個不同的路徑都能到達該Inode，刪除其中一個，則路徑就少了一個，那麼硬連結數也會減一；如果刪除5個，則沒有路徑能到達此檔案對應的Inode，硬連結數減為0，就意味著此檔案被刪除了。而此時，Inode bitmap中此Inode的對應位（標識此Inode的使用狀態）會置0，表示此Inode空閒，未被佔用，同樣的，此Inode所管理的多個block也是空閒的，所以，其對應的block bitmap也會被置0。
符號連結（軟連結）
所謂符號連結，也稱軟連線，指向一個"表示路徑的字串"，且連結大小即為字串大小；可以對目錄建立符號連結，也可以跨分割槽；
ln 建立連結
用法
~]# ln SRC DEST 建立硬連結
~]# ln -s SRC DEST 建立符號連結
選項
- -v 即 verbose ,顯示過程
示例1： 建立硬連結：首先檢視當前目錄下檔案資訊，hello的硬連結次數為1，hardwares的硬連結次數為3；
[[email protected] work]# ls -l
total 0
drwxr-xr-x. 3 root root 29 Oct 4 23:26 hardwares
-rwxrw-rw-. 1 jeffrey root 0 Sep 10 04:17 hello
由於不能為目錄建立硬連結，因此，我們就為hello建立一個硬連結mylink
[[email protected] work]# ln hello mylink
分別檢視hello的硬連結數為增加為2；
[[email protected] work]# ls -l
total 0
drwxr-xr-x. 3 root root 29 Oct 4 23:26 hardwares
-rwxrw-rw-. 2 jeffrey root 0 Sep 10 04:17 hello
-rwxrw-rw-. 2 jeffrey root 0 Sep 10 04:17 mylink
我們檢視其Inode號，檔案hello的Inode與檔案mylink相同，均為37304325；
[[email protected] work]# ls -i
52092242 hardwares 37304325 hello 37304325 mylink
示例2 為hello建立符號連結symbollink；
[[email protected] work]# ln -s hello symbollink
[[email protected] work]# ls -l
total 8
drwxr-xr-x. 3 root root 29 Oct 4 23:26 hardwares
-rwxrw-rw-. 2 jeffrey root 39 Oct 4 23:33 hello
-rwxrw-rw-. 2 jeffrey root 39 Oct 4 23:33 mylink
lrwxrwxrwx. 1 root root 5 Oct 4 23:40 symbollink -> hello
[[email protected] work]# cat hello
hello world!
hello world!
hello workd!
[[email protected] work]# cat symbollink
hello world!
hello world!
hello workd!