Linux磁盘分区逻辑卷文件系统管理
2024-04-17 00:21:42
文章目录
- 两种分区工具
- 一、fdisk 分区工具
- 二、格式化
- 三、挂载使用分区
- 四、parted 分区工具
- 五、交换空间
- 5.1、使用分区做交换空间
- 5.2、使用文件所占用的硬盘空间，充当交换空间
- 逻辑卷管理
- 一、物理卷管理
- 添加物理卷
- 查看物理卷
- 删除物理卷
- 二、卷组管理
- 添加卷组vg0
- 扩展卷组vg0的容量
- 查看卷组
- 从卷组中删除物理卷
- 删除卷组
- 三、逻辑卷管理
- 添加逻辑卷
- 查看逻辑卷
- 更改逻辑卷大小
- 删除逻辑卷
- 文件系统管理（需要补充）
- XFS文件系统故障处理办法
两种分区工具
磁盘是任何系统中存储文件和数据的重要载体。是必不可缺的。无论是Windows还是Linux在安装系统时，必须先有分区来做这个载体。
在Linux系统中主要使用的磁盘工具是fdisk和parted两种。
[root@localhost ~]# lsblk //列出当前系统识别到的硬盘
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 20G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 19G 0 part ├─centos-root 253:0 0 17G 0 lvm /└─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
sdb 8:16 0 20G 0 disk
分区模式：MBR和GPT
MBR/msdos分区模式
- 分区类型：主分区、扩展分区、逻辑分区
最多只能有4个主分区
扩展分区可以没有，至多有一个
1~4个主分区，或者 3个主分区+1个扩展分区（n个逻辑分区）
最大支持容量为 2.2TB 的磁盘
扩展分区不能格式化，空间不能直接存储数据
可以用于存储数据的分区：主分区与逻辑分区
- GPT分区模式
- 全局唯一标识分区表
- 突破固定大小64字节的分区表限制
- 最多可支持128个主分区，最大支持18EB容量
- 1 EB = 1024 PB = 1024 x 1024 TB
一、fdisk 分区工具
- 命令格式1：fdisk [选项] <磁盘> //更改分区表
- 命令格式2：fdisk [选项] -l <磁盘> //列出分区表
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
- 进入fdisk交互模式
- 常用的交互指令
- m 列出指令帮助
- p 查看现有的分区表（存放分区信息的表格）
- n 新建分区
- d 删除分区
- q 放弃更改并退出
- w 保存更改并退出
- 常用的交互指令
命令(输入 m 获取帮助)：n //新建分区
Partition type:p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) //主分区e extended //扩展分区
Select (default p):
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+1G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)e extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (2-4，默认 2)：
起始 扇区 (2099200-41943039，默认为 2099200)：
将使用默认值 2099200
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2099200-41943039，默认为 41943039)：+5G
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB命令(输入 m 获取帮助)：p磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
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：0x2b679b16设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 12584959 5242880 83 Linux
二、格式化
格式化：赋予空间文件系统的过程
文件系统：数据在空间中存放的规则
[root@localhost ~]# mkfs. mkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.minix mkfs.vfat mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.fat mkfs.msdos mkfs.xfs[root@localhost ~]# mkfs -t btrfs ext2 ext4 minix vfat cramfs ext3 fat msdos xfs
格式化分区
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb1[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: UUID="ae37b440-69ec-47ef-b617-02807f48496f" TYPE="ext4"
- 刷新分区表
[root@localhost ~]# partprobe
三、挂载使用分区
- 开机自动挂载/etc/fstab
[root@localhost ~]# mkdir /mypart1
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
/dev/sdb1 /mypart1 ext4 defaults 0 0
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -h | grep mypart1
/dev/sdb1 976M 2.6M 907M 1% /mypart1
- /etc/fstab
/dev/sdb1 /mypart1 ext4 defaults 0 0
设备名称 挂载点 文件系统 参数 备份标记 检测顺序
- 参数
| Async/sync | 设置是否为同步方式运行，默认为async |
|---|---|
| auto/noauto | 当下载mount -a 的命令时，此文件系统是否被主动挂载。默认为auto |
| rw/ro | 是否以以只读或者读写模式挂载 |
| exec/noexec | 限制此文件系统内是否能够进行"执行"的操作 |
| user/nouser | 是否允许用户使用mount命令挂载 |
| suid/nosuid | 是否允许SUID的存在 |
| Usrquota | 启动文件系统支持磁盘配额模式 |
| Grpquota | 启动文件系统对群组磁盘配额模式的支持 |
| Defaults | 同时具有rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async等默认参数的设置 |
备份标记
- 能否被dump备份命令作用
- 但是现在有比dump更好的备份方式
是否检验扇区
- 开机的过程中，系统默认会以fsck检验我们系统是否为完整
0 不要检验 1 最早检验（一般根目录会选择） 2 1级别检验完成之后进行检验
四、parted 分区工具
- parted交互模式管理分区
[root@localhost ~]# parted /dev/sdb
(parted) mktable gpt //指定分区模式
警告: The existing disk label on /dev/sdb will be destroyed and all
data on this disk will be lost. Do you want to continue?
//重新建立磁盘标签，磁盘中原来的数据会丢失，是否继续。 是/Yes/否/No? yes(parted) mkpart //建立分区
分区名称？ []? sdb1 //名称随意
文件系统类型？ [ext2]? ext4 //这里不会格式化
起始点？ 0
结束点？ 2G
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
//得到的分区没有正确对齐以获得最佳性能。 忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore(parted) print //查看分区表信息
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: Number Start End Size File system Name 标志1 17.4kB 2000MB 2000MB sdb1(parted) resizepart
分区编号？ 1
结束点？ [2000MB]? 4G
(parted) print
Number Start End Size File system Name 标志1 17.4kB 4000MB 4000MB sdb1(parted) rm 1 //删除分区
五、交换空间
5.1、使用分区做交换空间
在Linux系统下除了存放文件的分区以外，还需要一个Swap（交换分区）用来充当虚拟内存。
SWAP分区是Linux暂时存储数据的交换分区，主要用于保存物理内存上暂时不用的数据，在需要的时候调进内存。一般情况下SWAP分区应该大于或者等于物理内存大小。
虚拟内存
- 当物理内存占满了，CPU可以将内存的中数据，暂时放入交换空间中，缓解真实物理内存的压力
[root@localhost ~]# ls /dev/sdb2
/dev/sdb2
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb2 //格式化交换文件
正在设置交换空间版本 1，大小 = 3905532 KiB
无标签，UUID=3802ca2f-3f92-4e8f-8092-950f163de988
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb2 //查看文件系统类型
/dev/sdb2: UUID="3802ca2f-3f92-4e8f-8092-950f163de988" TYPE="swap" PARTLABEL="sdb2" PARTUUID="ea9e855a-0857-4c79-826d-1f351c6da31d" [root@localhost ~]# swapon //查看交换空间组成
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition 2G 0B -1
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb2 //启用交换空间
[root@localhost ~]# swapon //查看交换空间组成
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition 2G 0B -1
/dev/sdb2 partition 3.7G 0B -2[root@localhost ~]# free -m //查看交换空间大小total used free shared buff/cache
Mem: 974 403 192 8 379
Swap: 5861 0 5861[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb2 //停用交换分区
[root@localhost ~]# swapon //查看交换空间组成
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition 2G 0B -1
[root@localhost ~]# free - m total used free shared buff/cache available
Mem: 997956 409692 199724 8636 388540 385896
Swap: 2097148 0 2097148
- 开机启用交换分区
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
[root@localhost ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/sdb2 swap swap defaults 0 0
[root@localhost ~]# swapon -a
[root@localhost ~]# swapon
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition 2G 0B -1
/dev/sdb2 partition 3.7G 0B -2
5.2、使用文件所占用的硬盘空间，充当交换空间
Linux中的虚拟设备
- /dev/zero 设备产生无意义数据
- “零”设备，可以无限的提供空字符（0x00，ASCII代码NUL）。
- 常用来生成一个特定大小的文件。
- /dev/null
- “空”设备，也有人称它为黑洞。任何输入到这个“设备”的数据都将被直接丢弃。
- 最常用的用法是把不需要的输出重定向到这个文件
- /dev/random和/dev/urandom
- 随机数设备，提供不间断的随机字节流。
- 二者的区别是/dev/random产生随机数据依赖系统中断，当系统中断不足时，/dev/random设备会“挂起”，因而产生数据速度较慢，但随机性好；
- /dev/zero 设备产生无意义数据
建立一个大文件
- dd命令
- 命令格式： if=输入文件名 of=输出文件名 bs=块大小 count=块数
- dd命令
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/swap.txt bs=1M count=2048
记录了2048+0 的读入
记录了2048+0 的写出
2147483648字节(2.1 GB)已复制，13.3674 秒，161 MB/秒[root@localhost ~]# du -sh /opt/swap.txt
2.0G /opt/swap.txt
- 利用文件制作交换空间
[root@localhost ~]# mkswap /opt/swap.txt
正在设置交换空间版本 1，大小 = 2097148 KiB
无标签，UUID=ca89ca53-13c1-418a-b04d-2fbeba7ea408
[root@localhost ~]# swapon /opt/swap.txt
swapon: /opt/swap.txt：不安全的权限 0644，建议使用 0600。
[root@localhost ~]# swapon
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition 2G 66.3M -1
/opt/swap.txt file 2G 0B -2
逻辑卷管理
LVM是Linux操作系统中对磁盘分区进行管理的一种机制。
是建立在磁盘和分区之上的一个逻辑层，可以提高磁盘分区管理的灵活性。
最重要的三个概念
- 物理卷（PV，physical Volume）
- 卷组（VG，Volume group）
- 逻辑卷（LV，logical Volumes）
环境准备
- 新添加两块磁盘
- 使用fdisk分区工具创建几个分区
[root@localhost ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 20G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 19G 0 part ├─centos-root 253:0 0 17G 0 lvm /└─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
sdb 8:16 0 20G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 10G 0 part
├─sdb2 8:18 0 5G 0 part
├─sdb3 8:19 0 3G 0 part
└─sdb4 8:20 0 2G 0 part
sdc 8:32 0 20G 0 disk
├─sdc1 8:33 0 10G 0 part
└─sdc2 8:34 0 10G 0 part
一、物理卷管理
物理卷就是指磁盘,磁盘分区或从逻辑上和磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有和LVM相关的管理参数。
每一个物理卷被划分为若干个PE（physical Extents）。PE的大小默认是4MB。
（创建卷组的时候就会直接将对应的分区创建为物理卷）
添加物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
查看物理卷
可以看到刚刚被创建完成的物理卷/dev/sdb1 和/dev/sdc1以及安装系统是自动创建的/dev/sda2
[root@localhost ~]# pvdisplay --- Physical volume ---PV Name /dev/sda2VG Name centosPV Size <19.00 GiB / not usable 3.00 MiBAllocatable yes (but full)PE Size 4.00 MiBTotal PE 4863Free PE 0Allocated PE 4863PV UUID ETpx0V-4iUA-ZzXt-BceZ-ZmSM-DQAN-5F0VAG"/dev/sdb1" is a new physical volume of "10.00 GiB"--- NEW Physical volume ---PV Name /dev/sdb1VG Name PV Size 10.00 GiBAllocatable NOPE Size 0 Total PE 0Free PE 0Allocated PE 0PV UUID fphv7f-5zXj-NYdk-0e3e-1JXP-d8jR-kwRCi0"/dev/sdc1" is a new physical volume of "10.00 GiB"--- NEW Physical volume ---PV Name /dev/sdc1VG Name PV Size 10.00 GiBAllocatable NOPE Size 0 Total PE 0Free PE 0Allocated PE 0PV UUID 8ljhmv-sH3W-OZIT-G9y3-AEKf-mSkT-eOeBbI
删除物理卷
不需要的物理卷可以删除，但是已经属于某个卷组的物理卷删除会报错
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdc1Labels on physical volume "/dev/sdc1" successfully wiped.
[root@localhost ~]# pvdisplay
二、卷组管理
卷组可以由一个或者多个物理卷组成，一个卷组可以创建多个逻辑卷。当卷组空间不足时，可以往卷组中添加新的物理卷。
（创建卷组的时候就会直接将对应的分区创建为物理卷）
添加卷组vg0
创建一个名字叫做vg0的卷组
[root@localhost ~]# vgcreate vg0 /dev/sdb1Volume group "vg0" successfully created
扩展卷组vg0的容量
[root@localhost ~]# vgextend vg0 /dev/sdb2Physical volume "/dev/sdb2" successfully created. //往卷组中添加新的物理卷时，会将它自动创建为物理卷。Volume group "vg0" successfully extended
查看卷组
[root@localhost ~]# vgdisplay //不指定卷组名字则查看全部--- Volume group ---VG Name centosSystem ID Format lvm2Metadata Areas 1Metadata Sequence No 3VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 2Open LV 2Max PV 0Cur PV 1Act PV 1VG Size <19.00 GiBPE Size 4.00 MiBTotal PE 4863Alloc PE / Size 4863 / <19.00 GiBFree PE / Size 0 / 0 VG UUID DfeNcj-tPls-WVXD-UUCH-9Rej-b7ai-sAhF2a--- Volume group ---VG Name vg0System ID Format lvm2Metadata Areas 2Metadata Sequence No 2VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 0Open LV 0Max PV 0Cur PV 2Act PV 2VG Size 14.99 GiBPE Size 4.00 MiBTotal PE 3838Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 3838 / 14.99 GiBVG UUID 3ODNGU-R4Qj-4pF0-FBag-9EGc-7mgi-2g4jAr[root@localhost ~]# vgs
从卷组中删除物理卷
[root@localhost ~]# vgreduce vg0 /dev/sdb2Removed "/dev/sdb2" from volume group "vg0"
[root@localhost ~]# vgdisplay vg0--- Volume group ---VG Name vg0System ID Format lvm2Metadata Areas 1Metadata Sequence No 3VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 0Open LV 0Max PV 0Cur PV 1Act PV 1VG Size <10.00 GiBPE Size 4.00 MiBTotal PE 2559Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 2559 / <10.00 GiBVG UUID 3ODNGU-R4Qj-4pF0-FBag-9EGc-7mgi-2g4jAr
删除卷组
[root@localhost ~]# vgremove vg0 Volume group "vg0" successfully removed
[root@localhost ~]# vgdisplay vg0Volume group "vg0" not foundCannot process volume group vg0
三、逻辑卷管理
逻辑卷基于卷组。
逻辑卷和普通的磁盘分区非常的类似，在逻辑卷上也同样可以建立文件系统。
逻辑卷被划分为LE（logical Extents）的基本单位。在同一个卷组中LE和PE的大小是相同的，并且一 一对应。
环境准备
- 新建卷组vg0
- 将磁盘分区分区/dev/sdb1、/dev/sdb2、/dev/sdb3、/dev/sdb4都加入到vg0里面。
[root@localhost ~]# vgcreate vg0 /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 /dev/sdb4Volume group "vg0" successfully created
[root@localhost ~]# vgdisplay vg0--- Volume group ---VG Name vg0System ID Format lvm2Metadata Areas 4Metadata Sequence No 1VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 0Open LV 0Max PV 0Cur PV 4Act PV 4VG Size 19.98 GiBPE Size 4.00 MiBTotal PE 5116Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 5116 / 19.98 GiBVG UUID CvjdYK-0ZOB-9nQS-sWzk-5twJ-6fdi-E8Tv2G
添加逻辑卷
在卷组vg0中，创建逻辑卷lv0，大小为1111MB。
[root@localhost ~]# lvcreate -L 1111M -n lv0 vg0Rounding up size to full physical extent <1.09 GiBLogical volume "lv0" created.
在卷组vg0中，创建逻辑卷lv1，大小为1000个PE。
[root@localhost ~]# lvcreate -l 1000 -n lv1 vg0Logical volume "lv1" created.
在卷组和逻辑卷创建完成后，会在/dev目录下创建于其名字对应的目录。
[root@localhost ~]# ls -l /dev/vg0
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Apr 24 16:14 lv0 -> ../dm-2
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Apr 24 16:16 lv1 -> ../dm-3
使用卷组中全部的空间
lvcreate -l 100%free -n lv01 data
查看逻辑卷
[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/vg0/lv0 //不指定逻辑卷名称，则查看全部--- Logical volume ---LV Path /dev/vg0/lv0LV Name lv0VG Name vg0LV UUID vNdfVn-6ktv-dOwq-lTpq-yJUg-r8du-hMMtdOLV Write Access read/writeLV Creation host, time localhost.localdomain, 2020-04-24 16:14:04 -0400LV Status available# open 0LV Size <1.09 GiBCurrent LE 278Segments 1Allocation inheritRead ahead sectors auto- currently set to 8192Block device 253:2[root@localhost ~]# lvs
更改逻辑卷大小
不建议减少逻辑卷的空间，因为可能会导致逻辑卷上的文件系统中的数据丢失。
将lv0的大小增加为1500MB。
[root@localhost ~]# lvresize -L 1500M /dev/vg0/lv0Size of logical volume vg0/lv0 changed from <1.09 GiB (278 extents) to 1.46 GiB (375 extents).Logical volume vg0/lv0 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/vg0/lv0--- Logical volume ---LV Path /dev/vg0/lv0LV Name lv0VG Name vg0LV UUID vNdfVn-6ktv-dOwq-lTpq-yJUg-r8du-hMMtdOLV Write Access read/writeLV Creation host, time localhost.localdomain, 2020-04-24 16:14:04 -0400LV Status available# open 0LV Size 1.46 GiBCurrent LE 375Segments 2Allocation inheritRead ahead sectors auto- currently set to 8192Block device 253:2
刷新文件系统
xfs_growfs:扩展xfs文件系统
resize2fs:扩展ext4文件系统
[root@localhost ~]# xfs_growfs 逻辑卷设备[root@localhost ~]# resize2fs 逻辑卷设备
删除逻辑卷
删除逻辑卷lv1
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg0/lv1
Do you really want to remove active logical volume vg0/lv1? [y/n]: yLogical volume "lv1" successfully removed
[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/vg0/lv1Failed to find logical volume "vg0/lv1"
文件系统管理（需要补充）
- /etc/filesystems：系统指定的测试挂载文件系统类型
[root@svr7 ~]# cat /etc/filesystems
xfs
ext4
ext3
ext2
nodev proc
nodev devpts
iso9660
vfat
hfs
hfsplus
*
- /proc/filesystems：Linux 系统已经加载的文件系统类型
[root@svr7 ~]# cat /proc/filesystems
nodev sysfs
nodev rootfs
nodev ramfs
nodev bdev
nodev proc
nodev cgroup
nodev cpuset
nodev tmpfs
nodev devtmpfs
nodev debugfs
nodev securityfs
nodev sockfs
nodev dax
nodev pipefs
nodev anon_inodefs
nodev configfs
nodev devpts
nodev hugetlbfs
nodev autofs
nodev pstore
nodev mqueue
nodev selinuxfsxfsiso9660
nodev rpc_pipefsfuseblk
nodev fuse
nodev fusectl
- /lib/modules/2.6.18-274.el5/kernel/fs/ ：文件系统类型的驱动所在目录
[root@svr7 ~]# ls /lib/modules/3.10.0-862.el7.x86_64/kernel/fs/
binfmt_misc.ko.xz ceph dlm fat gfs2 lockd nfs_common overlayfs udf
btrfs cifs exofs fscache isofs mbcache.ko.xz nfsd pstore xfs
cachefiles cramfs ext4 fuse jbd2 nfs nls squashfs
- /etc/fstab ：
- /etc/mtab：
XFS文件系统故障处理办法
文件系统报错
cannot open directory Input /output error
解决办法
xfs_repair 存储设备路径#如果这个命令执行不成功
加上 -L 选项
xfs_repair -L 存储设备路径echo $? #判断一下命令执行的结果
为0 则正常
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