磁盘管理

 磁盘管理

 1 磁盘的结构

 设备文件

    I/O Ports: I/O设备地址  一切皆文件： open(), read(), write(), close()  设备类型： 块设备：block，存取单位“块”，磁盘 字符设备：char，存取单位“字符”，键盘  设备文件：关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应 硬件设备进行通信  

    设备号码： 

            主设备号：major number, 标识设备类型 

            次设备号：minor number, 标识同一类型下的不同设备

  硬盘接口类型

 并行： IDE：133MB/s SCSI：640MB/s  

 串口： SATA：6Gbps SAS：6Gbps USB：480MB/s 

        rpm: rotations per minute

        磁盘设备的设备文件命名：/dev/DEV_FILE 

        IDE: /dev/hd 

        SCSI, SATA, SAS, USB: /dev/sd 

            不同设备：a-z /dev/sda, /dev/sdb, …  

        同一设备上的不同分区：1,2, … 

                     /dev/sda1, /dev/sda5

硬盘存储术语

head：磁头 

track：磁道 

cylinder: 柱面 

secotr: 扇区，512bytes

磁盘分区

使用分区空间

 设备识别  

   设备分区  

   创建文件系统  

   标记文件系统  

   在/etc/fstab文件中创建条目  

   挂载新的文件系统

为什么要分区？ 

 1优化I/O性能  

 2实现磁盘空间配额限制 

 3提高修复速度 

 4隔离系统和程序 

 5安装多个OS

 分区种类

 两种分区方式：

MBR，GPT 

MBR: Master Boot Record，1982年，使用32位表示扇区 数，分区不超过2T  

如何分区：按柱面 

0磁道0扇区：

    512bytes 

    446bytes: boot loader 64bytes：分区表 

    16bytes: 标识一个分区 

    2bytes: 55AA 

4个主分区；3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

GPT分区 

GPT:GUID patition table 支持128个分区，使用64位，支 持8Z（ 512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）  使用128位UUID 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头 和尾两份，并有CRC校验位 UEFI (统一扩展固件接口)硬件支持GPT

管理分区

列出块设备 

blkid  

创建分区使用： 

  fdisk 创建MBR分区，也支持GPT，对于一块硬盘，最多只能管 理15分区 

  gdisk 创建GPT分区   GNU parted 高级分区操作（创建、复制、调整大小等等） partprobe－重新设置内存中的内核分区表版本

分区工具fdisk和gdisk 

fdisk /dev/sdb 

gfisk /dev/sdb 

fdisk -l [-u] [device…]  

子命令：  

p 分区列表  

t 更改分区类型  

n 创建新分区  

d 删除分区  

w 保存并退出  

q 不保存并退出 

同步分区表

查看内核是否已经识别新的分区： 

    cat /proc/partations  

通知内核重新读取硬盘分区表 

      新增分区用 

       partx -a -n M:N /dev/DEVICE 

       kpartx -a /dev/DEVICE -f: force 

删除分区用 

  partx -d -n M:N /dev/DEVICE 

      centos6: –nr N-M 

      CentOS 5，7: 使用partprobe 

partprobe [/dev/DEVICE]

parted命令 parted的操作都是实时生效的，小心使用  

用法：parted [选项]… [设备 [命令 [参数]…]…] 

     

     parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos 

     parted /dev/sdb print 

     parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 （默认M） 

     parted /dev/sdb rm 1 

     parted -l

 文件系统

 文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方 法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统 中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统， 简称文件系统。  

从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组 织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的 系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修 改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩， 加密等。

文件系统类型

Linux文件系统: ext2, ext3, ext4, xfs（SGI）, btrfs（ Oracle）, reiserfs, jfs（AIX）, swap 

    swap: 交换分区 

    光盘：iso9660 

Windows：fat32, ntfs 

Unix: FFS（fast）, UFS（unix）, JFS2  

网络文件系统：NFS, CIFS  

集群文件系统：GFS2, OCFS2（oracle）  

分布式文件系统：ceph, moosefs, mogilefs, glusterfs, Lustre 

RAW：未经处理或者未经格式化产生的文件系统

文件系统分类

 根据其是否支持"journal"功能： 

    日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, … 

    非日志型文件系统: ext2, vfat  

文件系统的组成部分： 

    内核中的模块：ext4, xfs, vfat 

    用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat 

Linux的虚拟文件系统：VFS  

查前支持的文件系统：cat /proc/filesystems

创建文件系统

mkfs命令： 

(1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE 

    ext4 

    xfs 

    btrfs 

    vfat 

(2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE 

    -L 'LABEL': 设定卷标

创建ext文件系统 mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具 

    -t {ext2|ext3|ext4} 

    -b {1024|2048|4096} 

    -L 'LABEL' 

    -j: 相当于 

    -t ext3 mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs 

    -j = mke2fs -t ext3 

    -i : 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；此大 小不应该小于block的大小 

    -N ：为数据空间创建个多少个inode 

    -I 一个inode记录大小128—4096 -m #: 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比 

    -O FEATURE[,…]：启用指定特性 

    -O ^FEATURE：关闭指定特性

文件系统标签

 指向设备的另一种方法  

与设备无关 

blkid：块设备属性信息查看 

blkid [OPTION]… [DEVICE] 

    -U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备 

    -L LABEL：根据指定的LABEL来查找对应的设备 

e2label：管理ext系列文件系统的LABEL 

    e2label DEVICE [LABEL] 

findfs ：查找分区 

    findfs [options] LABEL=<label> 

    findfs [options] UUID=<uuid>

tune2fs

tune2fs：重新设定ext系列文件系统可调整参数的值 

  -l：查看指定文件系统超级块信息；super block 

  -L 'LABEL'：修改卷标 

  -m ：修预留给管理员的空间百分比 

  -j: 将ext2升级为ext3 

  -O: 文件系统属性启用或禁用, 

  –O ^has_journal 

  -o: 调整文件系统的默认挂载选项,

  –o ^acl -U UUID: 修改UUID号 dumpe2fs： 

  -h：查看超级块信息（分组信息），分区用分组管理

文件系统检测和修复

 常发生于死机或者非正常关机之后  

挂载为文件系统标记为“dirty” 

fsck: File System Check 

fsck.FS_TYPE 

fsck -t FS_TYPE 

    -a: 自动修复错误 

    -r: 交互式修复错误  

注意: FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同； 

e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具 

    -y：自动回答为yes 

    -f：强制修复

挂载mount  

挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联 关系，进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为  卸载:为解除此关联关系的过程  

把设备关联挂载点：mount Point mount  

卸载时：可使用设备，也可以使用挂载点 umount  

挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏  挂载点目录一般为空

用mount命令挂载文件系统  

挂载方法：mount DEVICE MOUNT_POINT 

mount：通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备 

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

        device dir device：指明要挂载的设备； 

  (1) 设备文件：例如/dev/sda5 

  (2) 卷标：-L 'LABEL', 

      例如 -L 'MYDATA' 

  (3) UUID, -U 'UUID'：

      例如 -U '0c50523c-43f145e7-85c0-a126711d406e' 

  (4) 伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs 

      dir：挂载点 

      事先存在；建议使用空目录 

      进程正在使用中的设备无法被卸载

mount常用命令选项 

  -t vsftype：指定要挂载的设备上的文件系统类型 

  -r: readonly，只读挂载 

  -w: read and write, 读写挂载 

  -n: 不更新/etc/mtab，相当于#mount 

  -a：自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab 文件中，且挂载选项中有auto功能) 

  -L 'LABEL': 以卷标指定挂载设备 

  -U 'UUID': 以UUID指定要挂载的设备 

  -B, –bind: 绑定目录到另一个目录上  

查看内核追踪到的已挂载的所有设备： cat /proc/mounts

mount常用命令选项

 -o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔 

      async：异步模式 

      sync：同步模式,内存更改时，同时写磁盘 

      atime/noatime：包含目录和文件 

      diratime/nodiratime：目录的访问时间戳 

      auto/noauto：是否支持自动挂载,是否支持-a选项 

      exec/noexec：是否支持将文件系统上运行应用程序 

      dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件 

      suid/nosuid：不否支持suid和sgid权限 

      remount：重新挂载 

      ro：只读 

      rw：读写 

      user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备，默认管理员才能挂载 

      acl：启用此文件系统上的acl功能  

  Defaults：相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

  卸载命令

查看挂载情况: 

    findmnt MOUNT_POINT  

查看正在访问指定文件系统的进程： 

    lsof MOUNT_POINT 

    fuser -v MOUNT_POINT  

终止所有在正访问指定的文件系统的进程： 

    fuser -km MOUNT_POINT  

卸载： 

     umount DEVICE 

     umount MOUNT_POINT

冒泡排序练习题：

1、输入若干个数值存入数组中，采用冒泡算法进行升序或降序排序

#/bin/bash

declare -a rand

rand=($@)

i=$[${#rand[@]}-1]

for n in `seq 1 $i`

do

        for j in `seq 1 $i`

        do

                [ ${rand[$j]} -lt ${rand[$[$j-1]]} ] && c=${rand[$j]} && rand[$j]=${rand[$[$j-1]]} && rand[$[$j-1]]=$c

        done

done

echo ${rand[@]}

[root@localhost rpm]# /root/bin/maopao2.sh 2343 64 5 656 756758 56 4 356 261 284 8657 67 45 848

4 5 45 56 64 67 261 284 356 656 848 2343 8657 756758

2、编写脚本/root/bin/copycmd.sh (1) 提示用户输入一个可执行命令名称 (2) 获取此命令所依赖到的所有库文件列表 (3) 复制命令至某目标目录(例如/mnt/sysroot)下的对应路径下； 如：/bin/bash ==> /mnt/sysroot/bin/bash /usr/bin/passwd ==> /mnt/sysroot/usr/bin/passwd (4) 复制此命令依赖到的所有库文件至目标目录下的对应路径下： 如：/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ==> /mnt/sysroot/lib64/ldlinux-x86-64.so.2 (5)每次复制完成一个命令后，不要退出，而是提示用户键入新的要复制的命 令，并重复完成上述功能；直到用户输入quit退出

#!/bin/bash

 

ch_root="/mnt/sysroot"

[ ! -d $ch_root ] && mkdir $ch_root

 

bincopy() {

    if which $1 &>/dev/null; then

        local cmd_path=`which –skip-alias $1`

        local bin_dir=`dirname $cmd_path`

        [ -d ${ch_root}${bin_dir} ] || mkdir -p ${ch_root}${bin_dir}

        [ -f ${ch_root}${cmd_path} ] || cp $cmd_path ${ch_root}${bin_dir}

        return 0

    else

        echo "Command not found."

        return 1

    fi

}

 

libcopy() {

    local lib_list=$(ldd `which –skip-alias $1` | grep -Eo '/[^[:space:]]+')

    for loop in $lib_list;do

        local lib_dir=`dirname $loop`

        [ -d ${ch_root}${lib_dir} ] || mkdir -p  ${ch_root}${lib_dir}

        [ -f ${ch_root}${loop} ] || cp $loop ${ch_root}${lib_dir}

    done

}

 

 

read -p "Please input a command or quit: " command

 

while [ "$command" != "quit" ];do

    if bincopy $command ;then

        libcopy $command

    fi

    read -p "Please input a command or quit: " command

done