linux磁盘格式化与管理知识点总结

首先我们来认识下Linux上的文件系统

/:根目录

/bin：二进制，可执行命令

/sbin:可执行命令，仅用于管理，通常只有管理员才有权限使用。

/boot:引导， *** 作系统用于引导系统启动的文件，一般指内核

/dev:设备文件

Linux的设备类型

字符设备：以c开头的文件,线性设备

块设备：以b开头的文件，随机设备

/etc：配置文件

/home:用户的家目录，/home/username,eg:jerry,/home/jerry

/lib,/lib64:库文件

/media:挂载点目录，通常用于挂在便携性设备

/mnt:挂载点目录，挂在额外的文件系统

/misc:备份目录

/net

/opt可选目录，通常第三方软件偶尔安装于此路径下

/proc：伪文件系统，内存中内核的映射

/selinux： 安全加强的linux

/srv： service 属于服务的中间数据存储位置

/sys：类似于proc，通常用于访问获取硬件设备属性信息

/tmp：临时文件目录

/usr：存放只读文件

/var：经常会发生变化的文件，比方说日志等

文件系统通常有内核提供，Windows里边的文件系统有:NTFS、FAT32 Linux里边的文件系统主要由ext2,ext3,ext4,xfs,reiserfs,nfs,iso9600,jfs,brtfs

对磁盘格式化就是创建文件系统，那么怎么实现格式化的呢？下面介绍一下实现磁盘格式化的命令及用法

第一步；分区

fdisk [DEVICE]

d 删除一个分区

n 新建一个分区

w 保存退出

q 不保存退出

l 各分区类型对应的System ID

t 修改指定分区的System ID

分区之后让内核重新读取硬盘分区表的方法

1、重启系统

2、RHEL5 上利用partprobe [DEVICE] 实现

REHL6 利用partx -a [PARTITION] DEVICE 实现

第二步：格式化分区，创建文件系统

mkfs -t fstype /dev/part = mke2fs -t fstype /dev/part

要点：1、文件系统必须被内核支持才能使用，即内核有相应的内核模块，或者已经

将之整合进内核；

2、要有相应文件系统创建工具，这通常是mkfs.fstype

mke2fs -t {ext2|ext3|ext4}

-b {1024|2048|4096}：块大小

块大小取决CPU对内存页框大小的支持，x86系统默认页框大小为4K；

-L label: 设定卷标

-m #: 预留给管理使用的块所占据总体空间的比例；

-r #: 预留给管理使用的块的`个数；

-E: 设定文件系统的扩展属性；

tune2fs

-l: 显示文件系统超级块信息；

-L label：重新设定卷标；

-m #: 调整预留给管理使用的块所占据总体空间的比例；

-r #: 调整预留给管理使用的块个数；

-o：设定挂载默认选项

-O: 设定文件系统默认特性

-E: 调整文件系统的扩展属性

blkid DEVICE 显示设备的UUID、文件系统类型及卷标

第三步 挂载

mount [-t fstype] DEVICE MOUNT_POINT

mount [-t fstype] LABEL="卷标" MOUNT_POINT

mount [-t fstype] UUID="UUID" MOUNT_POINT

挂载之后，原有数据的会被隐藏，因此不能挂载到系统常用目录上；

卸载之时，要确保没有进程正在访问挂载的设备；否则，无法卸载；

-o 用于指定挂在选项。

ro: 只读挂载

rw: 读写，默认即为读写

noatime: 关闭 更新 访问时间；

auto: 是否能够由“mount -a”挂载；

defaults：相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime

sync: 同步写入

async：异步写入

dev:

remount: 重新挂载

loop: 本地回环设备；

-n 挂在系统时，不更新设备文件

-r 只读挂载，相当于“-o ro”

free 查看内存大小

-m: 空间大小换算为MB

-g: 空间大小换算为GB

Linux的磁盘管理是Linux管理员非常重要的必须技能，现在的Ubuntu，红帽。都已经可以使用LVM进行分区管理，也就是自动分配增长分区功能。看起来好像，不需要使用磁盘管理，磁盘可以自动管理。但是，我们的磁盘坏了，需要更新或者系统需要扩容，增加新的硬盘，这时候就必须要使用fdisk命令进行管理。本文就是针对fdisk进行管理的说明。

在Linux中要对磁盘进行分区，需要四步来进行（非常重要，不可缺少任何步骤）：

1.对磁盘进行分区

2.内核重新读取新的分区表:执行命令

partprobe /dev/sd （sd 新建的磁盘分区，*是新建分时候对应的磁盘，如:sdc1,sdb2等）

本文使用sdb1来演示

3.创建文件系统，Linux支持很多文件系统，主要有ext4和xfs

mkfs.ext4 /dev/sdb1

4.挂载，将文件系统连接到目录结构中。

下面我执行上面的每一步骤：我假设新增磁盘

ls /dev/sd* ##查看新增磁盘

在下方输入n；

最后输入w进行保存（必须，否则会丢失，分区不成功。）

这样，我们的第一步完成。

现在，进行第二步

创建文件系统，首先格式化硬盘分区。

mkfs.ext4 /dev/sdb1 ##在这里注意，一定不能格式化sdb，要格式化的是sdb1.要是格式化sdb，那么sdb1就没有了，所以一定要注意。

1.手动挂载：重启后会失效，

mount 硬件所在目录 挂载点 （目录）。比如：

mkdir /mnt/user ###在/mnt目录下创建user文件

mount /dev/sdb1 /mnt/user ###将sdb1分区挂载到mnt文件下的user文件下。user文件下的内容全部存储到sdb1分区中。

2.永久挂载：就是将设备加到 /etc/fstab 文件中

vim /etc/fatab ###设置fstab配置文件

重点：inode、block（数据区块）、superblock（超级区块）

磁盘结构

GPT与MBR

区别

磁盘以文件表示

linux中设备都以文件形式在/dev中表示，如磁盘为/dev/sd[a-p物理][1-128分区]

文件系统：boot+group+group...

group: inode信息 数据

限制：

缺点：

区块大：小文件多浪费空间

区块小：inode多读写性能差

记录一个区块指针需要4B，一个inode包含12个直接、1个间接、1个双间接、1个三间接，所以1K区块下一个文件最大12+256+256 256+256 256*256个数据区块共16G

如何查看这些信息

输出：超级区块信息+区块群组信息

存

取

数据不一致

异步处理

修改时将文件读入内存标记为clean，修改后标记为dirty但并不立即写入硬盘，需要调用sync。

不正常关机时会导致磁盘校验。

文件系统与目录树

挂载：文件系统与目录树结合，比如将 / 挂载到 /dev/sda1 这个设备

相同文件系统类型的不同文件系统目录树根的inode相同，不同文件系统内文件inode值可能重复，同一个文件系统inode与文件一一对应。

Linux支持多种文件系统，包括 传统、日志、网络 的，以下命令可以查询。

VFS(Virtual Filesystem Switch)是位于 内核层 的 系统调用 ，帮助处理读取不同文件系统

ext4不好：预先分配所有inode，格式化慢，不适合大容量磁盘

XFS好：适合大容量磁盘和巨型文件

lsattr 和 chattr 可以更改隐藏属性，但是xfs不支持部分隐藏属性

xfs分为数据区（data section）、文件系统活动登录区（log section）、实时运行区（realtime section）

数据区

同ext，分为超级区块、剩余空间的管理、inode分配与追踪。但是inode动态分配，格式化快。且数据块（4K以上内核不给挂载）与inode大小（256B-2M）可以自定义。

文件系统活动登录区

类似日志区，所有文件变化在此记录，当完全被写入记录才被删除，用于校验。可指定外部磁盘作为该区。

实时运行区

先在该区段中寻找数个extent区块，将文件放到这些区块中， 等分配完了 再写入数据区中的inode与区块中。

xfs文件系统查看信息

注意点：如果对 /boot 使用，可以看到 /dev/sda2 指向某个物理设备，但是对 / 使用，可以看到指向 /dev/mapper/centos-root 。这是因为在安装系统时候， 设备分区 使用了LVM而非标准分区，linux为你自动创建的空间池，用多少取多少。

含有inode大小、个数、总数、区块大小、数量、与阵列 stripe 有关的信息

df

/proc 中1kblock，used，free都是0，因为这个目录挂载在内存中

/dev/shm/ 是用内存虚拟出的磁盘空间

不知道某个目录/文件所在挂载点，还想知道这个分区还能存多少东西？

du

硬链接

符号链接

流程： 分区->格式化->检验（可选）->挂载（Linux特色）

查看UUID（全局唯一标识符）： lsblk-f 或 blkid

分区流程： lsblk 或 blkid 查看分区->gdisk 或 fdisk 根据提示 *** 作

区块与扇区：区块针对 文件系统 而言，扇区针对 物理硬盘 而言

不要处理正在活动的分区 （已挂载的分区），linux将不能更新分区表

添加分区默认按序号给分区编号，且默认开始扇区从第一个未被占用的扇区开始。

功能：使用文件系统格式化软件格式化磁盘分区。

命令： mkfs.xfs mkfs.ext4 mkfs

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