day017-磁盘管理-实战

1. 硬盘命名规则

• sas、sata、scsi接口：/dev/sd……
• 虚拟化（kvm、openstack），云服务器：/dev/vd……
• 固态硬盘（物理服务器）：/dev/nvme……

---

以scsi接口的硬盘为例：

第1块硬盘名：/dev/sda

第2块硬盘名：/dev/sdb

……

2. 添加硬盘

• 点击虚拟机右下角硬盘图标，并点击设置：

• 添加硬盘

• 按默认选择即可，最后点击确定
• 最后重启系统

2.1 查看硬盘名称

• 方法一：直接在/dev目录下查找
• 方法二：lsblk，显示硬盘信息（推荐）

[root@oldboy99-Kylin ~]# ll /dev/sd*
brw-rw---- 1 root disk 8,  0  5月 19 19:12 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8,  1  5月 19 19:12 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8,  2  5月 19 19:12 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 16  5月 19 19:12 /dev/sdb
brw-rw---- 1 root disk 8, 32  5月 19 19:12 /dev/sdc
[root@oldboy99-Kylin ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0  100G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   99G  0 part ├─klas-root   253:0    0 65.1G  0 lvm  /├─klas-swap   253:1    0  2.1G  0 lvm  [SWAP]└─klas-backup 253:2    0 31.8G  0 lvm  /backup
sdb               8:16   0  2.9T  0 disk 
sdc               8:32   0    1G  0 disk 
sr0              11:0    1  4.3G  0 rom  

• 刚才添加了1G硬盘，明显是sdc。

3. 硬盘分区

• 硬盘分区相当于将硬盘空间分为多个区域，每个区域存储不同业务的文件。

3.1 分区命名规则：mbr分区表格式

• 分区号：1-4，默认最多有4个主分区
• 最后一个可以为拓展分区
• 拓展分区可以被逻辑分区划分，逻辑分区号从5开始

---

第1个分区：/dev/sda1

第2个分区：/dev/sda2

……

• 要区分硬盘名字和分区名字。
• 分区名后面有数字

3.2 创建分区：fdisk

• fdisk该命令是非常安全的，对硬盘的设置会默认先保存在内存中，最后要保存配置（w）程序才会对硬盘做出响应。

3.2.1 fdisk -l：查看硬盘及分区信息

[root@oldboy99-Kylin ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda：100 GiB，107374182400 字节，209715200 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfb36b180设备       启动    起点      末尾      扇区 大小 Id 类型
/dev/sda1  *       2048   2099199   2097152   1G 83 Linux
/dev/sda2       2099200 209715199 207616000  99G 8e Linux LVM
……

3.2.2 fdisk /dev/sdc :为该硬盘分区

[root@oldboy99-Kylin ~]# fdisk /dev/sdc 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.35.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。设备不包含可识别的分区表。
创建了一个磁盘标识符为 0xe7e673ce 的新 DOS 磁盘标签。命令(输入 m 获取帮助)：p # print，查看当前硬盘信息，大小：1G
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce命令(输入 m 获取帮助)：n # new，新建分区
分区类型p   主分区 (0 primary, 0 extended, 4 free)e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)： # 回车，默认选择主分区将使用默认回应 p。
分区号 (1-4, 默认  1):  # 回车，默认选择分区号1
第一个扇区 (2048-2097151, 默认 2048):  # 回车，默认选择扇区开头位置
最后一个扇区，+/-sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-2097151, 默认 2097151): +100M # 输入分区空间大小创建了一个新分区 1，类型为“Linux”，大小为 100 MiB。命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce设备       启动  起点   末尾   扇区  大小 Id 类型
/dev/sdc1        2048 206847 204800  100M 83 Linux
# 分区创建成功

3.2.3 创建扩展分区和逻辑分区

• 跟上面一样，注意逻辑分区号是从5开始的

命令(输入 m 获取帮助)：n
分区类型p   主分区 (1 primary, 0 extended, 3 free)e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：e
分区号 (2-4, 默认  2): 
第一个扇区 (206848-2097151, 默认 206848): 
最后一个扇区，+/-sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (206848-2097151, 默认 2097151): 创建了一个新分区 2，类型为“Extended”，大小为 923 MiB。命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce设备       启动   起点    末尾    扇区  大小 Id 类型
/dev/sdc1         2048  206847  204800  100M 83 Linux
/dev/sdc2       206848 2097151 1890304  923M  5 扩展命令(输入 m 获取帮助)：n
所有主分区的空间都在使用中。
添加逻辑分区 5
第一个扇区 (208896-2097151, 默认 208896): 
最后一个扇区，+/-sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (208896-2097151, 默认 2097151): +300M创建了一个新分区 5，类型为“Linux”，大小为 300 MiB。命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce设备       启动   起点    末尾    扇区  大小 Id 类型
/dev/sdc1         2048  206847  204800  100M 83 Linux
/dev/sdc2       206848 2097151 1890304  923M  5 扩展
/dev/sdc5       208896  823295  614400  300M 83 Linux

3.2.4 保存设置并退出

命令(输入 m 获取帮助)：w
分区表已调整。
将调用 ioctl() 来重新读分区表。
正在同步磁盘。

• 查看下系统分区

[root@oldboy99-Kylin ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0  100G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   99G  0 part ├─klas-root   253:0    0 65.1G  0 lvm  /├─klas-swap   253:1    0  2.1G  0 lvm  [SWAP]└─klas-backup 253:2    0 31.8G  0 lvm  /backup
sdb               8:16   0  2.9T  0 disk 
sdc               8:32   0    1G  0 disk 
├─sdc1            8:33   0  100M  0 part 
├─sdc2            8:34   0    1K  0 part 
└─sdc5            8:37   0  300M  0 part 
sr0              11:0    1  4.3G  0 rom  
*************************************************
[root@oldboy99-Kylin ~]# ll /dev/sdc*
brw-rw---- 1 root disk 8, 32  5月 19 19:56 /dev/sdc
brw-rw---- 1 root disk 8, 33  5月 19 19:56 /dev/sdc1
brw-rw---- 1 root disk 8, 34  5月 19 19:56 /dev/sdc2
brw-rw---- 1 root disk 8, 37  5月 19 19:56 /dev/sdc5

• 很明显的看到刚刚创建的分区sdc1、2、5

3.3 删除分区

# 选择该硬盘进行分区配置
[root@oldboy99-Kylin ~]# fdisk /dev/sdc欢迎使用 fdisk (util-linux 2.35.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助)：p # 查看当前分区情况
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce设备       启动   起点    末尾    扇区  大小 Id 类型
/dev/sdc1         2048  206847  204800  100M 83 Linux
/dev/sdc2       206848 2097151 1890304  923M  5 扩展
/dev/sdc5       208896  823295  614400  300M 83 Linux命令(输入 m 获取帮助)：d # 有三个分区，默认先删除逻辑分区
分区号 (1,2,5, 默认  5): 分区 5 已删除。命令(输入 m 获取帮助)：d
分区号 (1,2, 默认  2): 分区 2 已删除。命令(输入 m 获取帮助)：d
已选择分区 1
分区 1 已删除。命令(输入 m 获取帮助)：p # 查看下没有分区了
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce命令(输入 m 获取帮助)：w # 记得保存当前配置
分区表已调整。
将调用 ioctl() 来重新读分区表。
正在同步磁盘。
# 查看下硬盘分区情况
[root@oldboy99-Kylin ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0  100G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   99G  0 part ├─klas-root   253:0    0 65.1G  0 lvm  /├─klas-swap   253:1    0  2.1G  0 lvm  [SWAP]└─klas-backup 253:2    0 31.8G  0 lvm  /backup
sdb               8:16   0  2.9T  0 disk 
sdc               8:32   0    1G  0 disk 
sr0              11:0    1  4.3G  0 rom  

3.4 mbr磁盘分区知识

• 主分区，最多4个；
• 扩展分区无法直接使用，需要在扩展分区中创建逻辑分区；
• 磁盘分区存放在磁盘的开头：0头0道1扇区（机械硬盘）
• 1扇区大小：512字节

4. 分区格式化

• 格式化，为分区创建文件系统
• 不同的文件系统存放的文件格式不同
• 红帽系列：xfs
• Ubuntu/Debian：ext4
• 格式化命令：mkfs（make filesystem）
• 生产环境中，一个硬盘创建一个分区使用即可

4.1 创建分区

[root@oldboy99-Kylin ~]# fdisk /dev/sdc欢迎使用 fdisk (util-linux 2.35.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce命令(输入 m 获取帮助)：n
分区类型p   主分区 (0 primary, 0 extended, 4 free)e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：将使用默认回应 p。
分区号 (1-4, 默认  1): 
第一个扇区 (2048-2097151, 默认 2048): 
最后一个扇区，+/-sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-2097151, 默认 2097151): 创建了一个新分区 1，类型为“Linux”，大小为 1023 MiB。命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/sdc：1 GiB，1073741824 字节，2097152 个扇区
磁盘型号：VMware Virtual S
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xe7e673ce设备       启动  起点    末尾    扇区  大小 Id 类型
/dev/sdc1        2048 2097151 2095104 1023M 83 Linux命令(输入 m 获取帮助)：w
分区表已调整。
将调用 ioctl() 来重新读分区表。
正在同步磁盘。[root@oldboy99-Kylin ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0  100G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   99G  0 part ├─klas-root   253:0    0 65.1G  0 lvm  /├─klas-swap   253:1    0  2.1G  0 lvm  [SWAP]└─klas-backup 253:2    0 31.8G  0 lvm  /backup
sdb               8:16   0  2.9T  0 disk 
sdc               8:32   0    1G  0 disk 
└─sdc1            8:33   0 1023M  0 part 
sr0              11:0    1  4.3G  0 rom  

4.2 格式化文件系统：xfs

• blkid：查看分区的元数据，uuid和文件系统类型、block大小

# 注意分区名字不要写错
[root@oldboy99-Kylin ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1 
meta-data=/dev/sdc1              isize=512    agcount=4, agsize=65472 blks=                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1=                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0=                       reflink=1
data     =                       bsize=4096   blocks=261888, imaxpct=25=                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1566, version=2=                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
# 查看该分区的信息
[root@oldboy99-Kylin ~]# blkid |grep '/dev/sdc1'
/dev/sdc1: UUID="b503e9fc-21f4-4ab3-9c2f-72508091eb2f" BLOCK_SIZE="512" TYPE="xfs" PARTUUID="e7e673ce-01"

5. 挂载

• 要想使用分区，必须挂载到某个空目录下

5.1 临时挂载

• mount：挂载命令
• df -hT：查看文件系统以及挂载点

[root@oldboy99-Kylin ~]# mount /dev/sdc1 /mnt/
[root@oldboy99-Kylin ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                devtmpfs  453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root   xfs        66G  8.8G   57G   14% /
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /tmp
/dev/mapper/klas-backup xfs        32G  260M   32G    1% /backup
/dev/sda1               xfs      1014M  202M  813M   20% /boot
tmpfs                   tmpfs      95M     0   95M    0% /run/user/0
/dev/sdc1               xfs      1017M   40M  978M    4% /mnt

• 临时挂载在重启系统后失效
• umount：卸载文件系统
• -lf：强制卸载

[root@oldboy99-Kylin ~]# umount /mnt 
[root@oldboy99-Kylin ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                devtmpfs  453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root   xfs        66G  8.8G   57G   14% /
tmpfs                   tmpfs     475M     0  475M    0% /tmp
/dev/mapper/klas-backup xfs        32G  260M   32G    1% /backup
/dev/sda1               xfs      1014M  202M  813M   20% /boot
tmpfs                   tmpfs      95M     0   95M    0% /run/user/0

5.2 永久挂载

• 方法一：/etc/fstab，开机自动挂载的配置文件，推荐使用。
• 方法二：/etc/rc.local,开机自动运行指定命令的配置文件，将挂载命令写入该文件即可，但是不推荐。

5.2.1 fstab文件

• 第一列：文件系统名称/文件系统UUID
• 第二列：挂载的目录
• 第三列：文件系统类型
• 第四列：挂载选项，默认就行（defaults）,注意最后有个s
• 第五列：是否进行备份（dump指令），默认关闭
• 第六列：是否进行开机检查（硬盘），默认不检查

5.2.2 写入配置文件

/dev/sdc1               /app/data               xfs     defaults        0       0

• 重启检查下

[root@oldboy99-Kylin ~]# df -hT
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
……
/dev/sdc1               xfs      1017M   40M  978M    4% /app/data
……

6. mbr和gpt

磁盘分区表	相同点	不同点	命令
mbr（Master Boot Record）主引导记录	引导系统启动，存放磁盘分区信息	主分区、拓展分区、逻辑分区； 支持硬盘空间小于2Tb	fdisk/parted
gpt（GUID Partition Table）GUID分区表	引导系统启动，存放磁盘分区信息	主分区无限个； 支持2Tb以上的硬盘	gdisk/parted

• gdisk和fdisk的使用方式基本相同

6.1 parted命令

• 该命令非常危险，会对硬盘分区直接操作；
• 一定要注意此时修改的硬盘或分区是否正确

# 对大容量硬盘分区
[root@oldboy99-Kylin ~]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.3
使用 /dev/sdb
欢迎使用 GNU Parted！输入 'help' 来查看命令列表。
(parted) mktable gpt # 创建分区表
警告: 现有 /dev/sdb 上的磁盘卷标将被销毁，而所有在这个磁盘上的数据将会丢失。您要继续吗？
是/Yes/否/No? y   
(parted) p # 查看分区情况
型号：VMware, VMware Virtual S (scsi)
磁盘 /dev/sdb：3221GB
扇区大小 (逻辑/物理)：512B/512B
分区表：gpt
磁盘标志：编号  起始点  结束点  大小  文件系统  名称  标志(parted) mkpart primary 0 100g # 创建主分区，100g的空间
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance: 34s % 2048s != 0s
忽略/Ignore/放弃/Cancel? i  # 解释：生成的分区未正确对齐以获得最佳性能
(parted) p  
型号：VMware, VMware Virtual S (scsi)
磁盘 /dev/sdb：3221GB
扇区大小 (逻辑/物理)：512B/512B
分区表：gpt
磁盘标志：编号  起始点  结束点  大小   文件系统  名称     标志1    17.4kB  100GB   100GB            primary(parted) rm 1  # 删除该分区，指定分区编号
(parted) p  
型号：VMware, VMware Virtual S (scsi)
磁盘 /dev/sdb：3221GB
扇区大小 (逻辑/物理)：512B/512B
分区表：gpt
磁盘标志：编号  起始点  结束点  大小  文件系统  名称  标志(parted) q  
信息: 你可能需要 /etc/fstab。

7. raid

• 独立磁盘冗余阵列，为物理服务器管理硬盘
• 目标/特点：
• 获取更多的容量、获取更多的冗余（更高的安全性）、获取更高的性能
• raid管理这些硬盘的方式：raid级别

raid级别	最少需要的硬盘数量	安全冗余	可用容量	性能	使用场景	举例
raid 0	1/2	几乎没有	所有硬盘容量总和	读写最快	不要求安全，只要求速度	数据库从库、 存储从库、 web服务器
raid 1	2	100%	所有硬盘容量总和的一半	写入速度慢，读取较快	只追求安全性，不要求读取速度	系统盘、监控服务器
raid 5	3	最多允许1块硬盘损坏	损失一块盘的容量	写入性能不好，读取速度较快	对于速度、安全性要求不高	普遍数据库、 存储访问量不高的存储服务
raid 10	4	可以损坏一半	所有硬盘容量总和的一半	读写很快	对于读写、安全性要求都很高	高并发或高访问量的数据库主库

7.1 raid 0

• RAID 0是一种非常简单的的方式，它将多块磁盘组合在一起形成一个大容量的存储。

7.2 raid 1

• RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的一种方式。因为它的原理是在往磁盘写数据的时候，将同一份数据无差别的写两份到磁盘，分别写到工作磁盘和镜像磁盘，那么它的实际空间使用率只有50%了，两块磁盘当做一块用，这是一种比较昂贵的方案。

7.3 raid 5

• RAID5是一种将存储性能、数据安全、存储成本兼顾的一种方案。
• RAID5模式把校验码信息分布到各个磁盘上，一旦某一块磁盘损坏了，就可以用剩下的数据和对应的奇偶校验码信息去恢复损坏的数据。

7.4 raid 10

• RAID10兼备了RAID1和RAID0的优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份，当要写入数据的时候，将所有的数据在两份磁盘上同时写入，相当于写了双份数据，起到了数据保障的作用。且在每一份磁盘上又会基于RAID0技术将数据分为N份并发的读写，这样也保障了数据的效率。

8. 踩坑记录

8.1 开机进入紧急模式

• 原因：编写/etc/fstab文件有误
• 输入root密码进入系统，修改文件即可。

9. 思维导图

【金山文档】 思维导图 https://www.kdocs.cn/l/co3I7PtpTYQX