本章结构
① 磁盘基础
② 检测并确认新硬盘
③ 规划硬盘中的分区
④ 创建文件系统（格式化）
⑤ 挂载、卸载文件系统
一、 磁盘结构
硬盘的物理结构
- 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片2面
- 磁头：每面一个磁头
硬盘的数据结构
- 扇区：盘片被分为多个扇形区域，每个扇区存放512字节的数据
- 磁道：同一盘片不同半径的同心圆
- 柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面
硬盘存储容量=磁头数*磁道（柱面）数*每道扇区数*每扇区字节数
可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域
磁盘接口类型：IDE（淘汰）、SATA（凹口）、SCSI（基本淘汰，低配SAS）、SAS（凸口）、光纤通道（方形头等）
二、 MBR与磁盘分区表示
主引导记录（MBR：Master Boot Record）
- MBR位于硬盘第一个物理扇区处
- MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
- 分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节
MBR≤4个分区
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
例：/dev/hda5
/dev：（硬件设备文件所在的目录）
hd：表示IDE设备，sd表示SCSI设备
a：硬盘的顺序号，以字母a、b、c…表示
5：分区的顺序号，以数字1、2、3…表示
分区分为主分区和扩展分区（主分区≥1）
磁盘分区结构
- 硬盘中的主分区数目只有4个
- 主分区和扩展分区的序号限制在1~4
- 扩展分区再分为逻辑分区
- 逻辑分区的序号将始终从5开始
三、 文件系统类型
XFS文件系统
- 存放文件和目录数据的分区
- 高性能的日志型文件系统
- Centos7系统中默认使用的文件系统
SWAP交换文件系统
为Linux系统建立交换分区
Linux支持的其他文件系统类型
FAT16、FAT32、NTFS、EXT4、JFS等
四、 检测并确认新硬盘
fdisk命令
查看或管理磁盘分区
fdisk –l [磁盘设备] 或 fdisk [磁盘设备]
五、 创建文件系统
- 1. mkfs命令
Make Filesystem，创建文件系统（格式化）
mkfs –t（强制） 文件系统类型 分区设备
或mkfs.文件系统类型 分区设备
- 2. mkswap命令
make swap，创建交换文件系统
mkswap 分区设备
六、 挂载、卸载文件系统
- 1. mount命令
挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹
mount [-t 类型] 存储设备 挂载点目录
mount –o loop ISO镜像文件 挂载点目录（带属性挂载，临时挂载需要在挂载完后输入mount）
- 2. umount命令
卸载已挂载的文件系统
umount 存储设备位置
umount 挂载点目录
七、 设置文件系统的自动挂载（永久挂载）
/etc/fstab配置文件
包含需要开机后自动挂载的文件系统记录
vi /etc/fstab
/dev/sdb1（分区） /mailbox（挂载点） xfs（文件系统）defaults 0 0
或：
/dev/sdb1（分区） /mailbox（挂载点） xfs（文件系统）defaults，loop（带属性） 0 0
注：带属性永久挂载后可以输入mount –a使配置立即生效，否则需要重启
八、 磁盘分区（parted）
若磁盘小于2TB，可用fdisk /dev/sdb进行分区，即MBR分区格式
若磁盘大于2TB，可用parted /dev/sdb进行分区，我们都知道MBR分区磁盘是不能大于2TB的，所以超过2TB需要使用GPT分区格式
我们先在超级用户模式下用fdisk –l命令查看挂载的硬盘设备，假设设备号为/dev/sdb，接下来我们使用parted命令来GPT分区
- 1. yum install parted –y
parted /dev/sdb
- 2. 将MBR磁盘分区格式调整为GPT
（parted）mklabel gpt
- 3. 划分所有空间到一个分区
（parted）mkpart primary 0-1
或unit TB（设置单位为TB）
mkpart primary 0 3（设置为一个主分区，大小为3TB，开始是0，结束是3）
- 4. 显示设置的分区大小
（parted）print
- 5. 退出parted程序
（parted）quit
- 6. 用parted将分区做好后，进行格式化操作，完成后即可挂载使用
mkfs.ext4 –F /dev/sdb1
- 7. 最后加入/etc/fstab自动挂载
九、 LVM与磁盘配额
- 1. LVM（logical volume manager，逻辑卷管理）
① .动态调整磁盘容量，从而提高磁盘管理的灵活性
② /boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建
③ 图形界面管理工具 system-config-lvm
第一块硬盘不去做lvm，因为昨晚需要格式化，lvm≥100G
- 2. LVM机制的基本概念
① PV（物理卷）——整块硬盘磁盘分区
② VG（卷组）——物理卷合并
③ LV（逻辑卷）——对卷组进行进一步细化
主要命令
|
功能 |
物理卷管理 |
卷组管理 |
逻辑卷管理 |
|
Scan扫描 |
pvscan |
vgscan |
lvscan |
|
Create建立 |
pvcreate |
vgcreate |
lvcreate |
|
Display显示 |
pvdisplay |
vgdisplay |
lvdisplay |
|
Remove删除 |
pvremove |
vgremove |
lvremove |
|
Extend扩展 |
— |
vgextend |
lvextend |
|
Reduce减少 |
— |
vgreduce |
lvreduce |
推荐步骤
PV→VG→LV→格式化，挂载使用文件系统
pvcreat 设备名1 [设备名2]
vgcreate 卷组名 物理卷名1 物理卷名2
lvcreate –L 容量大小 –n 逻辑卷名 卷组名
lvextend –L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名
十、 实现磁盘配额的概述
实现磁盘限额的条件
① 需要Linux内核支持
② 安装xfsprogs与quota软件包
Linux磁盘限额的特点.
作用范围：针对指定的文件系统（分区）
限制对象：用户账号，组账号
限制类型：磁盘容量，文件数量
限制方法：软限制，硬限制
实验举例：
- 1. 确保有磁盘限额的软件功能
rpm –q quota
若没有，则需要rpm安装xfsprogs软件
- 2. 带属性的挂载lvm磁盘
临时挂载：mount –o usrquota，grpquota /dev/lvm/cloud /data
永久挂载：vi /etc/fstab
/dev/lvm/cloud /data xfs defaults,usrquota,grpquota 0 0
mount –a（加载/etc/fstab里面的配置文件内容）
- 3. 给/data目录写的权限
chmod –R 777 /data
- 4. 限定liming用户lvm磁盘配额，软限制为60M，硬限制为80M，文件软限制为3，文件硬限制为4
xfs_quota –x –c ‘limil –u bsoft=60M bhard=80M isoft=3 ihard=4 liming’ /data
-x:专家模式 –c：命令
测试验证效果：
su liming
cd /data
dd if=/dev/zero of=./1.txt bs=100M count=1
ls –lh
- 5. 限定ag组用户lvm磁盘配额
groupadd ag
useradd –g ag lisi
passwd lisi
xfs_quota –x –c ‘limil –g bsoft=80M bhard=100M isoft=5 ihard=6 ag’ /data
测试验证效果
su lisi
cd /data
dd if=/dev/zero of=./2.txt bs=120M count=1
ls –lh
- 6. 查看用户、组对其目录的报告
在超级用户模式下
xfs_quota –x –c ‘report -ubih’ /data
xfs_quota –x –c ‘report -gbih’ /data
b——block 磁盘容量
i——inode 文件数量