一、磁盘基本概念
设备文件：
Linux中一切皆文件：open（），read（），write（），close（）
设备类型：
块设备：block，存储单位“块”，磁盘
字符设备：char，存储单位“字符”，键盘
设备文件：关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备进行通信
设备号码：
主设备号：maj，标识设备类型
次设备号：min，标识同一类型下的不同设备
磁盘结构
并行：
IDE：133MB/s
SCSI：640MB/s
串口：
SATA：6Gbps
SAS：6Gbps
USB：480MB/s
硬盘：
机械硬盘（HDD）：传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，马达等组成
优势：相比固态硬盘，价格低，容量大，使用寿命长
固态硬盘（SSD）：用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。
优势：相比机械硬盘，防震抗摔，传输速率，功率，噪音有优势，目前SSD不能完全取代HHD
磁盘设备文件命名：
/dev/DEV_FILE
SCSI,SATA,SAS,IDE,USB： /dev/sd
虚拟磁盘： /dev/vd
不同磁盘标识： a-z，aa，ab…
/dev/sda,/dev/sdb
同一设备的不同分区： 1,2，…
/dev/sda1,/dev/sda5
注：在脚本中，尽量避免使用磁盘设备文件名诸如sda，名称不稳定，应使用UUID
磁盘存储术语：
head：磁头； 8bit寻址 2**8=256
track：磁道；
ctlinder：柱面 10bit寻址 2**10=1024
sector：扇区 6bit寻址 2**6=64
- chs：磁盘三维。柱面、磁头、扇区
一个扇区共有512Byte，CHS可定义255631024个扇区信息
echo 512631024*255/1024/1024 | bc
8032M
CHS：老的命名方式，不超过8G
LBA：逻辑的块寻址，超过8G
二、磁盘分区管理
我们知道使用磁盘有三个步骤：
1、创建分区
2、创建文件系统：格式化
3、挂载：分配目录名
为什么要对磁盘进行分区？
1、优化I/O性能
2、实现磁盘空间配额限制
3、提高修复速度
4、隔离系统和程序
5、安装多个OS
6、采用不同的文件系统
分区类型
两种分区方式：MBR，GPT
MBR：Master Boot Record
诞生于1982年，使用32位表示扇区数，分区不能超过2T
MBR如何分区：按柱面
0磁道0扇区：512bytes
446bytes：boot loader
64bytes：分区表
16bytes：标识一个分区（最多4个分区）
2bytes：55AA（分区标识位）
支持4个主分区；3个主分区+1扩展分区（N个逻辑分区）
注：生产中最好给MBR分区表进行备份
BIOS+MBR
传统BIOS运行流程：
开机–>BIOS初始化–>BIOS自检–>引导操作系统–>进入系统
GPT：GUID（Globals Unique Identifiers）
支持128个分区，使用64位，支持8Z（512Byte/block）,64Z（4096Byte/block）
使用128位的通用唯一识别码UUID（Universally Unique Identifier）表示磁盘和
分区表自动备份在头和尾两份，并有CRC校验位
UEFI（同一扩展固件接口）：硬件支持GPT，使操作系统启动
分区表
MBR保护+GPT分区表+GPT划分数据+备份
UEFI+GPT
UERI运行流程
开机–>UEFI初始化–>引导操作系统–>进入系统
管理分区
列出块设备：
lsblk
创建分区使用：
fdisk 创建MBR分区
gdisk 创建GPT分区
parted 高级分区操作
parted命令
parted的操作都是实时生效的，小心使用
格式：parted[option]…[设备[命令[参数]…]…]
parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos 设置分区类型GPT或MBR
parted /dev/sdb print 打印sdb分区列表信息
parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 （默认M） 设置sdb分区大小
parted /dev/sdb rm 1 删除sdb1分区
parted -l 列出分区信息
分区工具fdisk和gdisk
fdisk -l[-u][device…] 查看分区
fdisk /dev/sdb 管理分区（交互式）
子命令：
p 显示分区列表
t 更改分区类型（数据将丢失）
n 创建新分区
d 删除分区
t 添加设备标签
v 校验分区
u 转换单位
w 保存并退出
q 不保存并退出
注：可使用重定向和多行重定向echo -e “n\np\n\n\n+2G\nw\n” | fdisk /dev/sdc
同步分区表
cat/proc/partations 查看内核是否已经识别新的分区
partprobe 同步分区表（centos5,7可用）
partx -a /dev/sda 增加分区同步分区表（centos6可用）时使用；
partx -d –nr M-N /dev/sda 删除分区同步分区表（centos6可用）时使用；
三、文件系统管理
所谓文件系统，它是操作系统中藉以组织、存储和命名文件的结构。磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的，大部分应用程序都基于文件系统进行操作，在不同种文件系统上是不能工作的。
文件系统类型
Linux文件系统：ext2，ext3，ext4，xfs，btrfs，reiserfs，jfs，swap
光盘：iso9660
Windows：FAT32,exFAT,NTFS
Unix：FFS（fast），UFS（unix），JFS2
网络文件系统：NFS，CIFS
集群文件系统：GFS2,OCFS2
分布式文件系统：fastfs,ceph,moosefs,mogilefs,glusterfs,Lustre
RAW：未经处理或者未经格式化产生的文件系统（性能好，但不便于管理）
根据文件系统是否支持“journal（日志）”功能可分为：
日志型文件系统：ext3，ext4，xfs，…（牺牲读取性能，防止数据文件破坏）
非日志型文件系统：ext2，vfat（易造成数据文件破坏）
文件系统的组成部分：
内核中的模块：ext4，xfs，vfat
用户空间的管理工具：mkfs.ext4，mkfs.xfs，mkfs.vfat
Linux的虚拟文件系统：VFS
查看支持的文件系统：cat /proc/filesystems
创建文件系统：
mkfs命令两种用法：
mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE 建议使用此用法，直观不易出错
ext4
xfs
btrfs
vfat
mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
-L ‘LABEL’ 设定卷标（分区标签）
mke2fs ext系统文件系统专用的管理工具
-t{ext2|ext3|ext4} 创建文件系统类型
-b{1024|2048|4096} 设定block块的大小
-i # 为数据空间每多少字节创建一个inode，此大小不应小于block大小
-L 添加卷标签（建议使用挂载点作卷标）
-N # 指定分区中创建#个inode
-l 一个inode记录占用磁盘空间的大小，128-4096
-m # 默认5%，管理员用户预留空间占总空间百分百
文件系统标签LABEL
它是指向设备的另一种方法，与设备无关
blkid 块设备属性信息查看
格式：blkid [option]…[DEVICE]
-U UUID 根据指定UUID来查找对应设备
-L LABEL 根据指定卷标来查找对应设备
e2label：管理ext系列文件系统的LABEL卷标
格式：e2label DEVICE[LABEL]
findfs 查找分区
格式：findfs [option] LABEL =
findfs [option] UUID =
tune2fs 重新设定ext系列文件系统可调整参数的值
-l 查看指定文件系统超级块信息
-L ‘LABEL’ 修改卷标
-m # 修改预留给管理员空间的百分百
-j 将ext2升级到ext3
-O 文件系统属性启用或禁用，-O ^has_journal
-o 调整文件系统的默认挂载选项，-o^acl
-U UUID 修改UUID号
dumpe2fs
块分组管理，32768
超级块（superblock）
dumpe2fs /dev/sda1 查看分区下所有超级块
-h 查看超级块信息
tune2fs -l 查看超级块信息
超级块时存储文件系统的大小、有多少是空的和已经填满的占多少，以及它们各自的总数和其他诸如此类的信息。
要使用一个分区来进行数据访问，那么第一个要访问的就是超级块，由此可见超级块的重要性。
超级块占用第一号物理块，是文件系统的控制块。超级块包括：文件系统的大小、空闲块数目、空闲块索引表、空
闲i节点数目、空闲i节点索引表、封锁标记等。超级块时系统为文件分配存储空间、回收存储空间的依据。
所以，为了防止超级块数据损坏，就需要对超级块数据进行备份，以便于损坏时进行修复。
文件系统检测和修复
常发生于死机或者非正常关机之后
挂载为文件系统标记为”no clean”
注意：一定不要在挂载状态下修复或检测，否则数据将破坏！
fsck 文件系统检查
fsck.FS_type
fsck -t FS_type
-p 自动修复错误
-r 交互式修复错误
注：FS_TYPE一定要与分区上已设置的文件系统类型相同
e2fsck ext系列文件专用的检测修复工具
-y 自动回答为yes
-f 强制修
四、设备挂载管理
挂载：把额外的文件系统与根文件系统现场的目录建立起关联关系，进而使得此目录
作为其他文件访问入口的行为
一个挂载点只能挂载一个设备，但一个设备可挂载多个挂载点
挂载点建议要是空目录，否则该目录下原有文件将被隐藏，变为垃圾文件
卸载：为解除此关联关系的过程
把设备关联挂载点：mount Point
monut
卸载时：可使用设备，也可使用挂载点
umount
挂载命令：
通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
mount
格式：mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
device 指明要挂载的设备
（1）设备文件：例如dev/sda2
（2）卷标：-L ‘LABEL’，例如-L ‘MYDATA’
（3）UUID，-U ‘UUID’，例如-U ’35bfb8f8-1c9a-4f67-b8fe-a7edb84c4780’
（4）伪文件系统名称：proc，sysfs，devtmpfs，configfs
dir 挂载点
事先存在；建议使用空目录
进程正在使用中的设备无法被卸载
option：
-t 指定要挂载的设备上的文件系统类型
-r readontlt，只读挂载
-w r+w，读写挂载（默认）
-n centos6隐藏挂载，不更新/etc/mtab,mount不可见，cat /proc/mounts可见
-a 自动挂载所有支持自动挂载的设备
-L ‘LABEL’ 以卷标指定挂载设备
-U ‘UUID’ 以UUID指定要挂载的设备
-B，–bind 绑定目录到另一个设备上。类似于软连接
-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
async 异步模式（默认模式）
sync 同步模式,内存更改时，同时写磁盘
atime/noatime 包含目录和文件（是否更新atime，默认更新）
diratime/nodiratime 目录的访问时间戳
auto/noauto 是否支持自动挂载,是否支持-a选项
exec/noexec 是否支持将文件系统上运行应用程序
dev/nodev 是否支持在此文件系统上使用设备文件
suid/nosuid 是否支持suid和sgid权限
remount 重新挂载
ro 只读
rw 读写
user/nouser 是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用
acl 启用此文件系统上的acl功能
loop 使用loop设备，把文件挂载目录，模拟设备
默认：rw，suid，dev，exec，auto，nouser，async
卸载命令：
查看挂载情况：
findmnt MOUNT_POINT|DEVICE
查看正在访问指定文件系统的进程：
lsof MONUT_POINT
fuser -v MOUNT_POINT
终止所有在正访问指定的文件系统的进程
fuser -km MONUT_POINT
卸载：
umount DEVICE
umount MOUNT_POINT
挂载点和/etc/fstab
配置文件系统体系
被mount、fsck和其他程序使用
系统重启时保留文件系统体系
可以在设备栏使用文件系统卷标
使用mount -a 命令挂载/etc/fstab中的所有文件系统
/etc/fstab 每行定义一个要挂载的文件系统
设备或伪文件系统 挂载点 文件系统类型 挂载选项 备份间隔时间{0|1|2} 文件系统检查{0|1}
要挂载的设备或伪文件系统
设备文件
LABEL：LABEL=””
UUID：UUID=””
伪文件系统名称：proc，sysfs
挂载点
文件系统类型
挂载选项：default
转储频率：0：不做备份 ； 1：每条转储 ； 2：每隔一天转储 ；
自检次序：0：不自检 ； 1：首先自检；一般只有rootfs才用1
一些特殊文件设备的挂载永久生效的设置：
vim /etc/fstab
/root/p1 /mnt/p1 ext4 loop 0 0 挂载普通文件
/mnt/cdrom /mnt/cdrom iso9660 defaults 0 0 挂载光盘
/boot /mnt/boot none bind 0 0 挂载目录到目录下