一，磁盘，设备文件

设备类型：

  • 块设备：block，存取单位“块”，磁盘
  • 字符设备：char，存取单位“字符”，键盘

磁盘设备的设备文件命名：

  1. /dev/DEV_FILE
  2. /dev/sdX   # SAS,SATA,SCSI,IDE,USB 
  3. /dev/nvme0n#   #nvme协议硬盘，如：第一个硬盘：nvme0n1，第二个硬盘：nvme0n2

虚拟磁盘：

  1. /dev/vd 
  2. /dev/xvd

同一设备上的不同分区

  1. /dev/sda1
  2. /dev/sda5

二，磁盘分区

为什么分区：

  • 优化I/O性能
  • 实现磁盘空间配额限制
  • 提高修复速度
  • 隔离系统和程序
  • 安装多个OS
  • 采用不同文件系统

分区方式
MBR ， GPT

管理分区命令 lsblk fdisk gdisk

列出块设备

  1. lsblk

创建分区命令

  1. fdisk 管理MBR分区
  2. gdisk 管理GPT分区
  3. parted 高级分区操作，可以是交互或非交互方式

重新设置内存中的内核分区表版本，适合于除了CentOS 6 以外的其它版本 5，7，8

  1. partprobe

分区工具fdisk和gdisk

  1. fdisk -l [-u] [device...]     查看分区
  2. fdisk [device...]             管理MBR分区
  3. gdisk [device...]             类fdisk 的GPT分区工具

子命令：

  1. p 分区列表
  2. t 更改分区类型
  3. n 创建新分区
  4. d 删除分区
  5. v 校验分区
  6. u 转换单位
  7. w 保存并退出
  8. q 不保存并退出

查看内核是否已经识别新的分区

  1. cat /proc/partations

三，文件系统

文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的
方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统
从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进
行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的
存取，安全控制，日志，压缩，加密等

查当前支持的文件系统：

  1. cat /proc/filesystems

文件系统命令mkfs

  1. mkfs命令：
  2.   (1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE
  3.            ext4
  4.            xfs
  5.            btrfs
  6.            vfat
  7. (2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
  8.                      -L 'LABEL' 设定卷标
  9. mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具

常用选项：

  1. -t {ext2|ext3|ext4|xfs}   指定文件系统类型
  2. -b {1024|2048|4096}       指定块 block 大小
  3. -L                        ‘LABEL’ 设置卷标
  4. -j    相当于 -t ext3， mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3
  5. -i  # 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；不应该小于block大 小
  6. -N  # 指定分区中创建多少个inode
  7. -I 一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096
  8. -m  # 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比
  9. -O FEATURE[,...] 启用指定特性
  10. -O ^FEATURE 关闭指定特性

四，挂载

挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为

挂载文件系统 mount

  1. mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint

device：指明要挂载的设备

  • 设备文件：例如:/dev/sda5
  • 卷标：-L ‘LABEL’, 例如 -L ‘MYDATA’
  • UUID： -U ‘UUID’：例如 -U ‘0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e’
  • 伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs

mountpoint：挂载点目录必须事先存在，建议使用空目录

mount 常用命令选项

  1. -t fstype 指定要挂载的设备上的文件系统类型,如:ext4,xfs
  2. -r readonly，只读挂载
  3. -w read and write, 读写挂载,此为默认设置,可省略
  4. -n 不更新/etc/mtab，mount不可见
  5. -a 自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有
  6. auto功能)
  7. -L 'LABEL' 以卷标指定挂载设备
  8. -U 'UUID' 以UUID指定要挂载的设备
  9. -B, --bind 绑定目录到另一个目录上
  10. -o      options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
  11.      async   异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中，效率高，但不安全
  12.      sync   同步模式,内存更改时，同时写磁盘，安全，但效率低下
  13.      atime/noatime 包含目录和文件
  14.      diratime/nodiratime 目录的访问时间戳
  15.      auto/noauto 是否支持开机自动挂载，是否支持-a选项
  16.      exec/noexec 是否支持将文件系统上运行应用程序
  17.      dev/nodev 是否支持在此文件系统上使用设备文件
  18.      suid/nosuid 是否支持suid和sgid权限
  19.      remount 重新挂载
  20.      ro/rw 只读、读写   
  21.      user/nouser 是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用
  22.      acl/noacl 启用此文件系统上的acl功能
  23.      loop 使用loop设备
  24.      _netdev   当网络可用时才对网络资源进行挂载，如：NFS文件系统
  25.      defaults 相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser,

挂载规则:

  • 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
  • 一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
  • 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
  • 通常挂载点一般是已存在空的目录

卸载文件系统 umount

  1. umount 设备名|挂载点

查看挂载

  1. #通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
  2. mount
  3. #查看内核追踪到的已挂载的所有设备
  4. cat /proc/mounts

查看挂载点情况

  1. findmnt   MOUNT_POINT|device

查看正在范围指定文件系统的进程

  1. lsof MOUNT_POINT
  2. fuser -v MOUNT_POINT

终止所有正在访问指定的文件系统进程

  1. fuser -km MOUNT_POINT

持久挂载

将挂载保存到 /etc/fstab 中可以下次开机时，自动启用挂载
/etc/fstab格式帮助：

  1. man 5 fstab

每行定义一个要挂载的文件系统,，其中包括共 6 项

  • 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：必须是事先存在的目录
  • 文件系统类型：ext4，xfs，iso9660，nfs，none
  • 挂载选项：defaults ，acl，bind
  • 转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储
  • fsck检查的文件系统的顺序：允许的数字是0 1 2

0：不自检 ，1：首先自检；一般只有rootfs才用 2：非rootfs使用

添加新的挂载项，需要执行下面命令生效

  1. mount -a

五,处理交换文件和分区swap

swap交换分区是系统RAM的补充，swap 分区支持虚拟内存。当没有足够的 RAM 保存系统处理的数据时会将数据写入 swap 分区，当系统缺乏 swap 空间时，内核会因 RAM 内存耗尽而终止进程。配置过多 swap 空间会造成存储设备处于分配状态但闲置，造成浪费，过多 swap 空间还会掩盖内存泄露
注意：为优化性能，可以将swap 分布存放，或高性能磁盘存放

image.png
交换分区实现过程:

  1. 创建交换分区或者文件

  2. 使用mkswap写入特殊签名

    1. [root@centos8 ~]#mkswap /dev/sdc1

  3. 在/etc/fstab文件中添加适当的条目 ```bash [root@centos8 ~]#blkid /dev/sdc1 #获得uuid /dev/sdc1: UUID=”d3140a7a-65b7-4cb7-8a2b-12d38aa98c6f” TYPE=”swap” PARTUUID=”b094d43d-01

[root@centos8 ~]#vim /etc/fstab # 写入文件 UUID=d3140a7a-65b7-4cb7-8a2b-12d38aa98c6f swap swap defaults 0 0

  2. 4. 使用swapon -a 激活交换空间
  3. ```bash
  4. [root@centos8 ~]#swapon -a  #激活
  5. [root@centos8 ~]#free -h    #查看
  6.              total       used       free     shared buff/cache   available
  7. Mem:          3.7Gi       264Mi       3.2Gi       9.0Mi       261Mi       3.2Gi
  8. Swap:         4.0Gi         0B       4.0Gi
  9. [root@centos8 ~]#cat /proc/swaps          # Priority是优先级 
  10. Filename                                Type      Size   Used Priority     
  11. /dev/sda5                               partition 2097148 0 -2         
  12. /dev/sdc1                               partition 2097148 0 -3

禁用swap分区：

  1. swapoff [OPTION]... [DEVICE]
  3. #例子
  4. [root@centos8 ~]#sed -i.bak '/swap/d' /etc/fstab
  5. [root@centos8 ~]#swapoff -a

修改swap分区的优先级 Priority 数值越大，优先级越高

  1. # pri=100   设置优先级Priority=100 ； 
  2. UUID=acf9bd1f-caae-4e28-87be-e53afec61347 /             xfs     defaults      0 0
  3. UUID=1770b87e-db5a-445e-bff1-1653ac64b3d6 /boot         ext4   defaults       1 2
  4. UUID=ffffd919-d674-44d9-a4e7-402874f0a1f0 /data         xfs     defaults       0 0
  5. UUID=409e36d2-ac5e-423f-ad78-9b12db4576bd swap           swap   defaults       0 0
  6. UUID=509ee336-6aec-48b0-b390-12c1f9889520 swap           swap    pri=100       0 0