Linux：磁盘管理

一、静态分区管理

静态的分区方法不可以动态的增加或减少分区的容量。

1、磁盘分区-fdisk

该命令是用于查看磁盘分区情况，和分区管理的命令

命令格式：fdisk [选项] 设备文件名

常用命令：

• -h：查看分区信息

fdisk系统常用命令：

• l：显示设备的分区表信息。
• n：创建一个新的分区。
• d：删除一个分区。
• p：打印分区表的内容。
• t：更改分区的类型。
• u：以扇区单位显示分区信息。
• w：将分区表写入磁盘。

同时也可以不带参数进入fdisk命令模式，退出可以使用ctrl + C，以下是fdisk的命令模式。

案例：新增一个编号为1、容量为512MB、类型为xfs的主分区。

  进入系统！ 

  输入n，创建分区！（p是主分区，e是拓展分区）！

  指定卷标1和大小512M！

输入t指定分区类型（可以输入L查看分区类型，这里指定为83）！

最后存盘退出 w ，结束后可以输入fdisk -l查看 

二、动态分区管理LVM

        动态分区管理，即逻辑卷管理器LVM，则可以让用户在不破坏分区数据的前提下，随意根据需求调整分区大小。

 相关名词：

• PV：物理卷。可以是单独磁盘，也可以是磁盘分区。
• VG：卷组，即是物理卷的组合，可以看成单独的逻辑磁盘。
• LV：逻辑卷，逻辑磁盘（卷组）的分区。
• PE：物理层面上，VG的组成单元。
• LE：逻辑层面上，LV的组成单元，大小为PE的倍数。

1、PV创建-pvcreate

命令格式：pvcreate [option] 物理磁盘/分区

常用选项：

• -f：强制创建物理卷
• -u：指定uuid
• -y：所有问题都回答yes

案例：硬盘创建物理卷

pvcreate /dev/sda

2、PV显示-pvscan和pvdisplay

pvscan：是扫描物理卷

pvdisplay：是显示物理卷的详细信息 

命令格式：pvscan [option] 
命令格式：pvdisplay [option] 

3、PV删除-pvremove

命令格式：pvremove [option] 物理磁盘/分区

常用选项：

• -f：强制删除物理卷
• -y：所有问题都回答yes

案例：删除物理卷

pvremove /dev/sda

4、PV移动-pvmove

源PV和目标PV必须处于同一个VG中，且目标PV的大小不能小于源PV

命令格式：pvmove [option] 源PV 目标PV

常用选项：

• -b：在后台运行守护进程。

• -i：设置报告进度的间隔时间。

• --abort：中止进行中的移动操作。

案例：删除物理卷

pvmove /dev/hda1 /dev/sdb1

4、VG创建-vgcreate

在VG中添加PV!

命令格式：vgcreate [option] VG名称 PV名称

常用选项：

• -f：强制创建物理卷
• -y：所有问题都回答yes

案例：硬盘创建物理卷

vgcreate rhel /dev/sda /dev/sdb 

5、VG显示-vgscan和vgdisplay

vgscan：是扫描物理卷

vgdisplay：是显示物理卷的详细信息 

命令格式：vgscan [option] 
命令格式：vgdisplay [option] 

6、VG删除-vgremove

删除VG

vgremove [option] VG名称

常用选项： 

• -f：强制删除。

7、LV创建-lvcreate

命令格式：lvcreate [option] [-L <LV 容量> ] [-n <LV 名称> ] VG名称

常用选项： 

• -L：指定逻辑分区容量。
• -n：指定逻辑分区名称

案例：在rhel8的VG中创建一个2GB的LV，名称为lvlinux

lvcreate -L 2GB -n lvlinux rhel8

8、LV显示-lvscan和lvdisplay

vgscan：是扫描物理卷

vgdisplay：是显示物理卷的详细信息 

命令格式：lvscan
命令格式：lvdisplay

9、LV删除-lvremove

删除前需要确保LV没有装载，否则会删除失败！

命令格式：lvremove [option] LV名称

案例：删除名为/dev/rhel8/lvlinux

lvremove /dev/ehel8/lvlinux

三、磁盘阵列RAID

        这是一种把多块独立的硬盘按不同方式组合形成一个硬盘组（相当于一个逻辑硬盘），从而提供比单个磁盘更高的存储性能和提高数据冗余的的技术。 

        组成磁盘阵列的不同方式就是RAID级别，以下是常见的RAID级别以及它的特点。

        RAID0：无差错控制的带区组，需要至少2块硬盘。

        RAID1：镜像结构，需要至少2块硬盘。

        RAID2：带海明码校验，需要至少3块硬盘。

        RAID3：带奇偶校验码的并行传送，需要至少3块硬盘。

        RAID4：带奇偶校验码的独立磁盘结构，需要至少3块硬盘。

        RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构，需要至少3块硬盘。

        RAID6：带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，需要至少4块硬盘。

        RAID7：优化的高速数据传送磁盘结构

1、创建RAID设备-mdadm

命令格式：mdadm [option] 设备 [option] 需要加入RAID分区或硬盘

常用参数：

• -A 激活磁盘阵列
• -C 创建一个新的阵列
• -D 输出一个或多个 
• -S 停止磁盘阵列
• -s 扫描系统中的所有RAID设备，并输出当前活动 RAID 设备的信息。
• -V 显示细节
• -c 设置阵列条带大小
• -l 设置磁盘阵列的级别
• -n 指定阵列可用的RAID 硬盘数量
• -x 指定初始阵列的富余RAID 硬盘数量
• -f 将设备状态设定为故障
• -r 移除设备

 案例：创建RAID设备文件

该RAID设备使用了四个硬盘sdb,sbc,sdd,sde

mdadm -C /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}

        前三部分介绍的都是分区管理的方式，分别是静态分区fdisk，动态分区LVM，RAID设备（它相当于多个硬盘合成一个逻辑硬盘，可以直接格式化使用或者分区使用）

2、开机挂载RAID设备

在/etc/fstab文件内写入以下内容：

设备名称 挂载点目录 文件系统类型 选项 检查标志 检查顺序标志
/dev/md5 /mnt ext4 default 0 0

 将RAID设备信息写入/etc/mdadm.conf（这是mdadm的配置文件，需要写入RAID的相关消息，如果没有，则RAID设备无法正常工作）

mdadm -D -s >> /etc/mdadm.conf

后面会详细介绍 /etc/fstab文件内容

四、分区挂载

 1、分区挂载-mount

分区挂载，将分区入口引导到目录上，如果不进行挂载则无法访问分区。

命令格式：mount [option] 目标分区 挂载目录

常用选项： 

• -t ：指定设备的文档系统类型

 案例：挂载SATA硬盘

mount /dev/sda1 /sl/sl1

 案例：通过光盘，挂载NVME硬盘

        挂载Nvme磁盘的方法和SATA盘有些不同，光盘的内核通常不能直接挂载，因为其使用了逻辑分区LVM，需要激活。查看LVM的VG名称的命令是vgdisplay，查看其激活状态的命令是lvscan，最后通过lvchange -ay VGname 进行激活，这样在/dev/nvme0n1就可以发现其下面多了两个文件root和swap。

获得VGname 

 激活lvchange -ay VGname

 挂载成功！

 2、挂载卸载-unmount

 该命令可以用来卸载分区的挂载点。

命令格式：unmount [option] 设备名称/挂载点

常用选项：

• -v ：显示详细信息 

 案例：通过设备名卸载挂载

umount -v /dev/sda1

3、永久挂载-/etc/fstab文件

        /etc/fstab文件主要用来设置在Linux启动自动挂载的设备和挂载点信息，在linux启动过程中systemd进程会自动读取/etc/fstab配置文件的内容，并挂载相应的文件系统。

        /etc/fstab每一行代表一个文件系统，每个文件系统用六个字段来表示，从左到右顺序对每个字段：

• 设备名称，none表示与设备无关的文件系统。
• 挂载点目录
• 文件系统类型，如果设置auto，则按文件系统本身类型进行挂载。
• 选项，多个选项之间必须用逗号分隔。

选项	说明
auto	启动时自动挂载
default	使用默认值挂载，即启动时自动挂载，可读可写
gquota	设定该文件系统支持组配额管理
noauto	不自动挂载
ro	以只读方式挂载
rw	以读/写方式挂载
uquota	设定该文件系统支持用户配额管理

• 检查标志：0表示不做检查，1表示需要文件系统检查。只有ext3/ext4/xfs需要文件系统检查
• 检查顺序标志：有0，1，2三种值，0代表不检查（检查标志为0，该值必为0）。

案例：挂载RAID设备

/dev/md5 /mnt ext4 default 0 0

 组配额和用户配额将在下面详细讲解。

五、文件系统

1、创建文件系统-mkfs

给分区进行文件系统创建的操作。

命令格式：mkfs -t 分区类型 分区设备

分区类型：它可以通过man 5 fs获得其详细介绍。 

 分区设备：它可以通过fdisk -l 来查看。

 案例：设置分区的文件系统为ext4

mkfs -t ext4 /dev/sha1

2、查看文件系统信息-df

命令格式：df [option]

 常用选项：

• -a, --all：显示所有文件系统，包括虚拟文件系统。
• -B, --block-size=SIZE：指定块大小，以特定单位显示磁盘空间信息（如 MB、GB）。
• -h, --human-readable：以人类可读的格式显示输出结果。
• -H, --si：以 1000 作为基数，以 SI 单位显示输出结果（例如，MB、GB）。
• -i, --inodes：显示 inode 使用情况而不是块使用情况。
• -k, --kilobytes：以 KB 作为单位显示磁盘空间信息。
• -n, --no-sync：不执行文件系统同步操作。
• -t, --type=TYPE：仅显示指定类型的文件系统。
• -T, --print-type：显示文件系统的类型。
• -x, --exclude-type=TYPE：排除指定类型的文件系统。
• --sync：在显示文件系统信息之前执行文件系统同步操作。
• --total：在输出的最后一行显示总计。
• -v, --verbose：详细显示文件系统信息。
• -l, --local：仅显示本地文件系统。

案例：显示文件系统类型

六、磁盘配额管理

         磁盘配额管理，是为了限制用户或组在某个特定文件系统中能使用的最大空间，来保证每个用户的空间的正常使用。它可以保证所有用户都拥有自己独占的文件系统空间，从而确保用户使用系统的公平性和安全性。

        磁盘配额特性不同，还分为硬配额和软配额，硬配额是用户和组可使用空间的最大值，超出界限，无法写入文件，并发出警告信息。而软配额允许一段时期内被超过，默认为7天，到期后，如果用户使用空间还超过软配额，则无法写入文件。

配额管理命令-edquota

命令格式：edquota [option] [用户名|组]

常用选项：

• -g 设置组配额
• -p 设置
• -u  设置用户配额

1、用户配额配置-u

2、组配额配置-g

3、启动配额管理-quotaon

4、关闭配额管理-quotaoff