Linux磁盘基础管理
1.磁盘基本概述
机械hdd与固态ssd
- SSD采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术，突破了传统机械硬盘的性能瓶颈，拥有极高的存储性能SSD无查找延迟, 存储于读取速度快同时防震抗摔, 无噪音, 易携带
硬盘命名
- 在设备名称的定义规则如下, 其他的分区可以以此类推
- 系统的第一块SCSI接口的硬盘名称为/dev/sda
- 系统的第二块SCSI接口的硬盘名称为/dev/sdb
- 系统中分区由数字编号表示, 1~4留给主分区使用和扩展分区, 逻辑分区从5开始
有些存放数据的设备并不是直接硬件对应的设备文件，而是通过软件生成的块设备文件，例如lvm和软raid设备文件。
物理硬盘 /dev/sd[a-z] KVM虚拟化 /dev/vd[a-z] online //第一块磁盘 /dev/sda //第二块磁盘第一个分区 /dev/sdb1 //第一块磁盘, 第一个分区 /dev/vda1注意:
MBR方式只能分4个主分区,GPT可分128个主分区
MBR与GPT之间互相转换会导致数据丢失
2.磁盘分区fdisk
分区之前, 需要先给虚拟机添加一块磁盘，以便于我们做后续的实验vmware虚拟机，请按如下进行操作:
1.找到对应虚拟主机点击右键, 选择设置
2.在硬件向导里面点击添加按钮, 在硬件类型中选中“硬盘”, 点击下一步
3.磁盘类型选择默认, 然后创建新虚拟磁盘, 调整大小(不要勾选立即分配空间)
4.最后点击下一步, 完成即可小于2TB存储磁盘, 可选分区工具fdisk
//生产分区建议: 如无特殊需求, 直接使用整个磁盘即可, 无需分区 //学习分区建议:1P+1E(3L) 2P+1E(2L) 3P+1E(1L) (仅适用于练习) [root@opsxdev ~]# fdisk -l [root@opsxdev ~]# fdisk /dev/sdb Command (m for help): m //输入m列出常用的命令 Command action a toggle a bootable flag //切换分区启动标记 b edit bsd disklabel //编辑sdb磁盘标签 c toggle the dos compatibility flag //切换dos兼容模式 d delete a partition //删除分区 l list known partition types //显示分区类型 m print this menu //显示帮助菜单 n add a new partition //新建分区 o create a new empty DOS partition table //创建新的空白分区表 p print the partition table //显示分区表的信息 q quit without saving changes //不保存退出 s create a new empty Sun disklabel //创建新的Sun磁盘标签 t change a partition's system id //修改分区ID,可以通过l查看id u change display/entry units //修改容量单位,磁柱或扇区 v verify the partition table //检验分区表 w write table to disk and exit //保存退出 x extra functionality (experts only) //拓展功能 //创建主分区 Command (m for help): 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): p //选择主分区 Partition number (1-4, default 1): //默认回车 First sector (2048-2097151, default 2048): //默认扇区回车 Using default value 2048 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151): +50M //分配50MB //创建扩展分区 Command (m for help): n //新建分区 Partition type: p primary (1 primary, 0 extended, 3 free) e extended Select (default p): e //创建扩展分区 Partition number (2-4, default 2): First sector (104448-2097151, default 104448): Using default value 104448 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (104448-2097151, default 2097151): //默认划分所有空间给扩展分区 //创建逻辑分区 Command (m for help): n //新建分区 Partition type: p primary (1 primary, 1 extended, 2 free) l logical (numbered from 5) Select (default p): l //创建逻辑分区 Adding logical partition 5 First sector (106496-2097151, default 106496): Using default value 106496 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (106496-2097151, default 2097151): +100M //分配100MB空间 //查看分区创建 Command (m for help): p Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 2048 104447 51200 83 Linux /dev/sdb2 104448 2097151 996352 5 Extended /dev/sdb5 106496 311295 102400 83 Linux //保存分区 Command (m for help): w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks. //检查磁盘是否是MBR分区方式 [root@opsxdev ~]# fdisk /dev/sdb -l|grep type Disk label type: dos //安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启 [root@opsxdev ~]# yum -y install parted [root@opsxdev ~]# partprobe /dev/sdb4.磁盘分区Gdisk
大于2TB使用分区工具gdisk//安装gdisk工具 [root@opsxdev ~]# yum install gdisk [root@opsxdev ~]# gdisk /dev/sdb Command (? for help): n //创建新分区 Partition number (1-128, default 1): First sector (34-2097118, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: Last sector (2048-2097118, default = 2097118) or {+-}size{KMGTP}: +500M //分配500M大小 Command (? for help): p //打印查看 Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 1026047 500.0 MiB 8300 Linux filesystem Command (? for help): w //保存分区 Do you want to proceed? (Y/N): y //确认 OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb. The operation has completed successfully. //检查磁盘是否是gpt格式 [root@opsxdev-node1 /]# fdisk /dev/sdb -l|grep type Disk label type: gpt //安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启 [root@opsxdev ~]# yum -y install parted [root@opsxdev ~]# partprobe /dev/sdb
3.磁盘格式化mkfs
mkfs格式化磁盘，实质创建文件系统
mkfs常用的选项有 -b //设定数据区块占用空间大小，目前支持1024、2048、4096 bytes每个块。 -t //用来指定什么类型的文件系统，可以是ext4, xfs -i //设定inode的大小 -N //设定inode数量，防止Inode数量不够导致磁盘不足 -L //预设该分区的标签label //格式化整个sdb磁盘为ext4文件系统 [root@opsxdev ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb //也可以格式化sdb1分区为xfs文件系统 [root@opsxdev ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
4.磁盘挂载Mount
在上面的内容中讲到了磁盘的分区和格式化, 那么格式化完了后, 如何使用, 这就涉及到了挂载这块磁盘。
- 挂载分区前需要创建挂载点, 挂载点以目录形式出现
- 如何往挂载点目录写入数据, 实际上会写入到该分区
- 挂载点建议是空目录, 不是也不影响挂载分区的使用
1.临时挂载磁盘
命令：mount挂载磁盘，实质为文件系统指定访问入口 mount -t //指定文件系统挂载分区，如ext4, xfs mount -a //读取/etc/fstab配置文件的所有分区 mount -o //指定挂载参数 //fstab被损坏情况下,让只读文件系统可写（正常情况下不使用） [root@opsxdev ~]#mount -o rw,remount / //挂载/dev/sdb1至db1目录 [root@opsxdev ~]# mkdir /db1 [root@opsxdev ~]# mount -t xfs /dev/sdb1 /db1/2.永久挂载磁盘
//使用blkid命令获取各分区的UUID [root@opsxdev ~]# blkid |grep "sdb1" /dev/sdb1: UUID="e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9" TYPE="xfs" //使用UUID挂载磁盘sdb1分区至于db1, 临时挂载 [root@opsxdev ~]# mount UUID="e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9" /db1 //也可以把下面这行写到/etc/fstab中，永久挂载, 开机自动挂载 [root@opsxdev ~]# tail -1 /etc/fstab UUID=e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9 /db1 xfs defaults 0 0 //加载fstab配置文件, 同时检测语法是否有错误 [root@opsxdev ~]# mount –a
fstab配置文件介绍[root@opsxdev ~]# vim /etc/fstab //分区标识(UUID或设备名) 挂载点 文件类型 挂载参数 不检查 不备份 UUID=e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9 /db1 xfs defaults 0 0 //挂载参数, 可写fstab配置文件, 也可以mount时使用-o参数指定 参数 参数意义 系统默认值 async 系统每隔一段时间把内存数据写入磁盘中， sync 时时同步内存和磁盘中数据； suid，nosuid 允许/不允许分区有suid属性 suid rw，ro 可以指定文件系统是只读(ro)或可写(rw) rw exec，noexec 允许/不允许可执行文件执行，不要挂载根分区 exec user，nouser 允许/不允许root外的其他用户挂载分区 nouser auto，noauto 开机自动挂载/不自动挂载 auto default 默认文件系统挂载设置 rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async //加载所有配置 [root@opsxdev ~]# mount -a3.卸载挂载磁盘
umount -lf //强制卸载挂载 //使用站点目录卸载 [root@opsxdev ~]# umount /db1 //使用设备名卸载/dev/sdb1 [root@opsxdev ~]# umount /dev/sdb1 //umount不能卸载的情况 [root@opsxdev db1]# umount /db1 umount: /db1: device is busy. (In some cases useful info about processes that use the device is found by lsof(8) or fuser(1) //如上情况解决办法有两种, 切换至其他目录 或使用'-l'选项强制卸载 [root@student db1]# umount -l /db1
5.虚拟磁盘SWAP
分区一般指定虚拟内存的大小为实际内存的1~1.5倍。如果实际内存超过8GB，可以直接划分16GB给虚拟内存即可，如果虚拟内存不够用的情况，须增加一个虚拟磁盘，由于不能给原有的磁盘重新分区，所以可以选择新建。
0.创建swapfile
[root@student ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/newdisk bs=40k count=102400 //if：指定源 一般写/dev/zero //of：指定目标 //bs：定义快大小 //count：数量1.格式化swap分区
[root@student opt]# mkswap -f /opt/newdisk Setting up swapspace version 1, size = 1926952 KiB no label, UUID=69d11824-8d72-4ea5-b383-ddbfd970db3d2.检测当前swap分区情况
[root@student opt]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 348 343 5 0 1 276 -/+ buffers/cache: 65 283 Swap: 999 8 991 //原来swap分区1G3.启动虚拟磁盘，并检查
[root@student opt]# swapon /opt/newdisk [root@student opt]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 348 343 5 0 1 274 -/+ buffers/cache: 66 281 Swap: 2881 8 2873 //swap分区多出来了两个G4.关闭虚拟磁盘，并检查
[root@student opt]# swapoff /opt/newdisk [root@student opt]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 348 342 6 0 1 274 -/+ buffers/cache: 65 283 Swap: 999 8 991 //还原到没有增加虚拟磁盘考试题目：一般是要求新建一个分区，并且把分区作为swap分区使用
查看内存和交换分区的使用情况 # free -m total used free shared buffers cached Mem: 1841 613 1227 16 0 258 -/+ buffers/cache: 354 1486 Swap: 0 0 0 <--- 没有交换分区 # swapon -s 也能用该命令查看，只是默认也是没有交换分区所有没有输出 # fdisk -l /dev/vdb 。。。。。 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/vdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux /dev/vdb2 2099200 6293503 2097152 83 Linux <---准备把该分区作为交换分区 1、新建一个分区，并且把分区类型更改为82 新分区我们在上面的练习已经完成了，所以本例子不用分区，而是需要修改该分区的类型 # fdisk /dev/vdb 命令(输入 m 获取帮助)：l 列出所有支持的分区类型对应的id 命令(输入 m 获取帮助)：t 修改分区id 分区号 (1-5，默认 5)：2 修改第2个分区 Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：82 修改成id为82 已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris” 命令(输入 m 获取帮助)：p 。。。 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/vdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux /dev/vdb2 2099200 6293503 2097152 82 Linux swap / Solaris <---修改成功 命令(输入 m 获取帮助)：w 强烈建议： 对分区做了修改后都刷新一下 # partprobe /dev/vdb 2、把vdb2格式化为交换分区 # mkswap /dev/vdb2 正在设置交换空间版本 1，大小 = 2097148 KiB 无标签，UUID=ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05 3、启动交换分区 # swapon /dev/vdb2 或者 # swanon -a 启动所有交换分区 查看 # swapon -s 文件名 类型 大小 已用 权限 /dev/vdb2 partition 2097148 0 -1 4、持久化保存交换分区的使用 # blkid /dev/vdb2 /dev/vdb2: UUID="ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05" TYPE="swap" # vim /etc/fstab .... UUID=ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05 swap swap defaults 0 0
6.生产磁盘故障案例
Inode被占满，导致磁盘有可用的剩余空间也无法继续使用
[root@opsxdev ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/newdisk bs=1k count=1024 [root@opsxdev ~]# mkfs.ext4 -i 1024 /opt/newdisk [root@opsxdev ~]# mkdir /data [root@opsxdev ~]# mount -t ext4 -o loop /opt/newdisk /data/ //inode被沾满 [root@opsxdev ~]# touch {1..20000} touch: cannot touch `19997': No space left on device touch: cannot touch `19998': No space left on device touch: cannot touch `19999': No space left on device touch: cannot touch `20000': No space left on device //inode被沾满，剩余block也是无法继续使用 [root@opsxdev ~]# df -i|grep data /opt/newdisk 1024 1024 0 100% /data [root@opsxdev ~]# df -h|grep data /opt/newdisk 891K 34K 806K 5% /dataBlock空间即将被沾满, 但删除大文件也没有释放空间
假设现在线上正在运行Nginx服务, Nginx产生的日志已经达到了20个G, 磁盘眼看就看沾满了, 请问不重启Nginx的方式如何处理
//是会删除文件, 但Nginx持续占用着文件, 所以空间并不会被释放
rm -f access.log//正确做法如下, 清空该文件即可释放文件内容
access.log