1.分区知识
2.磁盘基本分区Fdisk
3. 永久挂载配置详解
- 3.1 永久挂载一个设备
- 3.2 /etc/fstab配置文件详解
4. 磁盘基本分区 >2TB方法
5. swap分区
- *5.1 企业面试案例模拟
  - 5.1.1 使用普通物理分区创建swap
  - 5.1.2 使用dd命令创建文件格式化swap
- 5.4 让系统优先使用物理内存而不是swap
6 分区方案：
7.非交互创建分区命令
8. 文件系统
- ">

1.分区知识

1.1 磁盘为什么要分区？

为了更好的管理数据，类似于家庭为什么要有卧室卫生间厨房客厅。

1.2 磁盘设备及分区命名

/dev 设备目录
/dev/hda[a-z] IDE硬盘
/dev/sda[a-z] SATA接口硬盘/U盘
/dev/cdrom 光驱

[root@web01 ~]# blkid ##查磁盘分区相关信息

1.3 磁盘分区类型和特点

QQ图片20200326102409.jpg
主分区特点小结：
1）是系统中必须要存在的分区，系统盘一般会选择主分区安装系统。
2）分区数字编号只能是1-4，例如：SCSCI分区名为sda1、sda2、sda3、sda4。
3）主分区最多四个，最少一个。

扩展分区(Extend)小结
1.不能直接存放数据，必须要再分逻辑分区
2.一块磁盘最多1个扩展分区
3.主分区+扩展分区总的数量不能超过4个

1.4 分区常用命令

lsblk
blkid
fdisk /dev/sdb （gdisk > 2T）
partprobe /dev/sdb (分区完成后操作)

2.磁盘基本分区Fdisk

fdisk命令原理
—-> 修改mbr主引导信息中的64字节分区表
——> 使用fdisk分区，源数据还存在于磁盘

为什么只能四个？分区表64字节, 一个分区表占用16字节——>> 主分区加扩展分区小于4个

分区1.png

2.1 添加一个20G的硬盘

（虚拟机操作）

2.2. 分区**

fdisk /dev/sdb

n 新建一个分区 
m for help
    p    主分区
    e    扩展分区
        p 打印分区信息
        d 删除分区
       w 保存分区信息
        q 退出不保存分区信息

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x00097e28
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
Command (m for help): 
Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): 
Using default response p
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-2097151, default 2048): 
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151): +100M
Partition 1 of type Linux and of size 100 MiB is set
#重复曹组创建3个分区.....
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x00097e28
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sdb2          206848      616447      204800   83  Linux
/dev/sdb3          616448     1230847      307200   83  Linux
Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
   e   extended
Select (default e): e                          #添加拓展分区
Selected partition 4
First sector (1230848-2097151, default 1230848): 
Using default value 1230848
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (1230848-2097151, default 2097151): 
Using default value 2097151
Partition 4 of type Extended and of size 423 MiB is set
Command (m for help): n                      # 添加逻辑分区logical
All primary partitions are in use
Adding logical partition 5
First sector (1232896-2097151, default 1232896): 
Using default value 1232896
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (1232896-2097151, default 2097151): +500M
Value out of range.
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (1232896-2097151, default 2097151): +100M
Partition 5 of type Linux and of size 100 MiB is set
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 1073 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x00097e28
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sdb2          206848      616447      204800   83  Linux
/dev/sdb3          616448     1230847      307200   83  Linux
/dev/sdb4         1230848     2097151      433152    5  Extended
/dev/sdb5         1232896     1437695      102400   83  Linux

w保存以后，分区表已经改了，内核还不知道通知内核分区表已经修改。 [root@oldboy ~]# partprobe /dev/sdb

2.3 .格式化

mkfs.xfs /dev/sdb1
mkfs.xfs /dev/sdb2
mkfs.xfs /dev/sdb3
mkfs.xfs /dev/sdb5

2.4 挂载-使用

mount /dev/sdb1  /data1/
mount /dev/sdb2  /data2/
mount /dev/sdb3  /data3/
mount /dev/sdb4  /data5/

前面我们已经提到过，如果需要使用磁盘的空间，需要准备一个空的目录作为挂载点，与该设备进行关联。 mount主要是为文件系统指定一个访问入口。 PS: 类似我的商场没有门，那么就无法进入购买商品，此时通过mount命令可以创建一个入口。给超市安装一个门。如图:

1.通过mount进行挂载，但重启将会失效。我们称为临时生效。
可以使用umount进行卸载。

2.5 检查结果

[root@container  ~]# df -h 
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1               1014M   33M  982M    4% /data1
/dev/sdb2                2.0G   33M  2.0G    2% /data2
/dev/sdb3                5.0G   33M  5.0G    1% /data3
/dev/sdb5                 12G   33M   12G    1% /data5

查看磁盘分区命令 lsblk (-f 查看文件系统格式) df -h cat /proc/partitions

2.6 总结

练习：创建  1个P(主分区) 1G   1个E-->L(逻辑分区) 2G
[root@web01 ~]# fdisk   /dev/sdb
...
sdb               8:16   0    5G  0 disk  
├─sdb1            8:17   0    1G  0 part    #主分区
├─sdb2            8:18   0    1K  0 part    #扩展分区占1K
└─sdb5            8:21   0    2G  0 part    #逻辑分区
sr0              11:0    1 1024M  0 rom

PS: 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。
创建个目录进行分别挂载！！

3. 永久挂载配置详解

3.1 永久挂载一个设备

fdisk /dev/sdb #分区 P（1-4） + E—>L（5,6）
mkdir /data1 #创建目录
mkfs.ext4 /dev/sdb5 #格式化分区
blkid #查看那uuid
/dev/sdb5: UUID=”628b308b-e742-4824-8e21-9060f6e80ee7” TYPE=”ext4”

[root@container ~]# `vim /etc/fstab` #挂载设备**
UUID=6eefe97b-7876-4632-9550-5dd8cd81eef4 /data1 xfs defaults 0 0

[root@container ~]#mount -a #重载/etc/fstab中的挂载信息，可提示错误
[root@container ~]# df -h
文件系统容量已用可用已用% 挂载点
/dev/sdb1 20G 33M 20G 1% /data1 《—读取/etc/fstab 加载该设备

或者： echo “ mount /dev/adb1 /data1” >> /etc/rc.local

3.2 /etc/fstab配置文件详解

要挂载的设备挂载点(入口) 文件系统类型挂载参数是否备份是否检查
/dev/sdb1 /db1 xfs defaults 0 0

第一列：可以使用UUID
[root@container ~]# blkid
/dev/sda1: UUID="723eb45d-9a1b-4e8f-b06d-cf9024302147" TYPE="xfs"
/dev/sda2: UUID="yVHSU3-Cmkf-qsg9-6DNg-P87L-mCDN-VOHvcO" TYPE="LVM2_member"
/dev/sdb1: UUID="3b0143a3-39af-4991-afab-01227fbe767c" TYPE="xfs"


第五列：是否进行备份。通常这个参数的值为0或者1
选项    含义
0    代表不做备份
1    代表要每天进行备份操作
2    代表不定日期的进行备份操作


第六列：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
选项    含义
0    不要检验磁盘是否有坏道
1    检验
2    校验 (当1级别检验完成之后进行2级别检验)

4. 磁盘基本分区 >2TB方法

前面我们已经了解到fdisk分区 但fdisk不支持给高于2TB的磁盘进行分区。 如果有单块盘高于2TB，，用parted工具修改分区表格式就可以分区了，使用parted工具分区 1、能够识别大于2TB的磁盘存储空间 2、MBR <<——>> GPT分区表格式间互相转换、会造成数据丢失 parted命令中MBR分区被称作msdos，其它分区如下： aix, amiga, bsd, dvh, gpt, mac, msdos, pc98, sun, loop parted 修改分区会直接生效

4.1 磁盘的parted工具分区

练习

1）parted -l #查看磁盘信息。

2）开始分区
[root@oldboy /mnt]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.1
Using /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted)   

3）修改分区表格式
在进行mbr转gpt时，硬盘的数据会被清除，需要提前备份。
mbr的硬盘转换成gpt，使用如下命令
mklabel gpt
p

删除：
(parted) rm 1                                                             
(parted) rm 2

创建分区
mkpart logical 1 10      #<==创建逻辑分区，大小10MB。
mkpart primary 11 20     #<==创建主分区，大小10MB。
mkpart primary 21 200    #
退出

格式化： mkfs -t ext4 /dev/sdc1 mkfs -t xfs /dev/sdc2 挂载： mount /dev/sdc1 /mnt mount /dev/sdc2 /opt

4.2 Gdisk磁盘分区工具**

Gdisk

1、能够识别大于2TB的磁盘存储空间 2、gdisk可以支持分区的数量高达 128个主分区没有扩展，逻辑分区的概念。 MBR <<——>> GPT 互相转换、会造成数据丢失

yum install gdisk -y

lsblk #查看磁盘详情 gdisk /dev/sdc mkfs.xfs /dev/sdc

安装parted,通知内核立即生效，无需重启 partprobe /dev/sdc

mkdir /data_c mount /dev/sdc1 /data_c/

df -h mount -o ro /dev/sdc1 /data_c/ 卸载（卸载挂载点目录名称、卸载挂载的设备名称） [root@container ~]# umount /data_c/

[root@container ~]# umount /data_c/ 强制卸载（你进入了挂载点的目录，然后无法卸载。需要强制卸载） [root@container data-c]# umount -lf /dev/sdc1

*4.3 dd命令

具有复制文件、转换文件和格式化文本的功能。

if=<输入文件>	从指定文件中读取，全称input file※
of=<输出文件>	写入到指定文件，全称output file※
bs=<字节数>	一次读写的字节数，全称block size※
count=<块数>	指定复制block块的个数※

范例1：读取MBR

[root@oldboy ~]# dd if=/dev/sda of=mbr.bin bs=512 count=1   #<==读取0磁头0磁道1扇区内容。
[root@oldboy ~]# od -xa mbr.bin   #<==以16进制解析1扇区内容。

范例2：生成文件,模拟小磁盘。*

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb  bs=1M count=10

范例3：制作Linux系统的ISO镜像。

dd if=/dev/cdrom  of=CentOS6_7.iso  
#类似cp /dev/cdrom CentOS6_7.iso  
复制、镜像功能

5. swap分区

Swap分区在系统的物理内存不够时，将硬盘空间中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。 PS: 当物理内存不够时会随机kill占用内存的进程，从而产生oom，临时使用swap可以解决。 由于该进程非常的消耗内存，造成物理内存不够，系统会启用保护机制，干掉内存较高的程序
sync：刷新文件系统缓冲区 ——-> 将文件从缓存刷新到磁盘

[root@container ~]# swapoff -a  关闭所有swap分区
[root@container ~]# free -m        查看内存空闲
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            972         227         433           7         312         544
Swap:             0           0           0

[root@container ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/null  bs=630M count=1000  
/var/log/message  发现存在oom
Mar 27 10:20:13 container kernel: Out of memory: Kill process 2123 (dd) score 629 or sacrifice child
为了避免物理内存不够用（使用硬盘空间来临时充当内存）

[root@container ~]# swapon -a
[root@container ~]# free -m               #新开一个窗口，随时查看交换分区的状态
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            972         210         637           7         123         599
Swap:          2047           0        2047
[root@container ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/null  bs=1000M count=1000  #模拟swap被占满情况
[root@container ~]# free -m   #查看
swap一但被使用，就会发现系统会越来越卡。 （分配内存，硬件空间模拟内存介质所以就很卡 ）

*5.1 企业面试案例模拟

企业实战案例：java服务系统环境虚拟内存耗尽故障及解决实践 a.让开发查找程序泄露问题，这是解决问题的根本。 b.同时运维也可以临时增大一些swap大小（这个问题治标不治本，关键还是找到程序问题才行）。 c.优化内核参数，让系统尽量使用内存而不是swap(使用swap的系统会很慢)，这里通过此问题引出第二个方法的解决实践，即swap分区的实践。

1.增加swap分区解决swap耗尽方案实践—->>>

5.1.1 使用普通物理分区创建swap

[root@oldboyedu ~]# fdisk /dev/sdb           #<==为sdb磁盘分区。
...省略若干行...
Command (m for help): n                      #<==创建新分区。
Partition type:
   p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
   e   extended
Select (default e): p                         #<==选择主分区。
Selected partition 4                          #<==编号为4。
First sector (718848-2097151, default 718848):   #<==默认。
Using default value 718848
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (718848-2097151, default 2097151): +150M   #<==给150M大小。
Partition 4 of type Linux and of size 150 MiB is set
Command (m for help): p                     #<==查看分区结果。

...省略若干行...

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sdb2          206848      411647      102400   83  Linux
/dev/sdb3          411648      718847      153600   83  Linux
/dev/sdb4          718848     1026047      153600   83  Linux
Command (m for help): w                      #<==将分区结果写入分区表。
The partition table has been altered!

...省略若干行...

Syncing disks.
[root@oldboyedu ~]# partprobe /dev/sdb          #<==将分区修改结果通知内核生效。
[root@oldboyedu ~]# mkswap /dev/sdb4          #<==格式化分区为swap格式。
[root@oldboyedu ~]# free -m                   #<==查看增加前虚拟分区大小。
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1980         144        1673          19         162        1658
Swap:           917           0         767 #<==767m。
[root@oldboyedu ~]# swapon -a /dev/sdb4         #<==加载格式化好的分区到swap。
[root@oldboyedu ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1980         144        1673          19         162        1658
Swap:           917           0         917 #<==增加了150m。
[root@oldboyedu ~]# swapoff /dev/sdb4           #<==取消增加的swap分区。

5.1.2 使用dd命令创建文件格式化swap

[root@oldboy ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=1M count=128  #<==使用dd创建虚拟的文件系统分区。
128+0 records in
128+0 records out
134217728 bytes (134 MB) copied, 0.691843 s, 194 MB/s
[root@oldboy ~]# mkswap /tmp/swap                               #<==格式化分区为swap格式。
Setting up swapspace version 1, size = 131068 KiB
no label, UUID=e7f3b240-6c98-4c47-93f4-623f157aa46a


[root@oldboy ~]# free -m                   #<==查看增加前虚拟分区大小。
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            972         114         574           7         284         680
Swap:          1023           0        1023
[root@oldboy ~]# chmod 0600 /tmp/swap      #<==为文件安全授权0600（C7会提示你执行此步）。
[root@oldboy ~]# swapon /tmp/swap          #<==加载格式化好的分区到swap。
[root@oldboy ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            972         114         574           7         284         680
Swap:          1151           0        1151
[root@oldboy ~]# swapon -s                 #<==显示磁盘swap情况。
Filename                Type        Size    Used    Priority
/dev/sda2                                  partition    1048572    0    -2
/tmp/swap                                  file         131068      0    -3
[root@oldboy ~]# swapoff /tmp/swap          #<==测试完毕，卸载。

5.4 让系统优先使用物理内存而不是swap

[root@oldboy ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness         #<==默认值。
30
编辑内核文件sysctl.conf，加入vm.swappiness = 5，配置过程如下。
[root@oldboy ~]# tail -1 /etc/sysctl.conf         #<==查看编辑后的内容。
vm.swappiness=5
[root@oldboy ~]# sysctl -p                      #<==价值内核参数配置生效。
vm.swappiness = 5
  #<== swappiness=0时，系统会最大限度使用物理内存，如果内存不足，扔会占用swap分区，swappiness＝100时，系统会积极使用swap分区，并且把内存上数据及时加载到swap里。CentOS7默认设置为30。


[root@oldboy ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness   #<==通过proc来查看更改结果。
10

[root@oldboy ~]# echo 5 >/proc/sys/vm/swappiness     #<==也可以直接这样调整，然后将命令加载到rc.local文件里。
3.直接清空swap分区数据和缓存数据
[root@oldboy ~]# sync     #<==将缓冲区数据写入磁盘（强制将block数据写入磁盘，更新超级块）。
[root@oldboy ~]# echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches    #<==清空cache缓存区。
[root@oldboy ~]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
1
[root@oldboy ~]# swapoff -a    #<==关闭swap分区。
[root@oldboy ~]# swapon -a    #<==重启开启swap分区。

6 分区方案：

服务器角色	分区建议	优点	RAID方案
单机服务器如8G内存，300G硬盘	/boot 1024M swap 16G，内存大小8G*2 / 80G /var 20G（也可不分） /data 180G（存放web及db数据）	数据盘和系统盘分开，有利于出问题时维护。	视数据及性能要求，一般可采用raid5折中。
负载均衡器（如LVS等）	/boot 100-200M swap 内存的1-2倍 /	简单方便，只做转发数据量很少。	数据量小，重要性高，可采用RAID1
负载均衡下的RS server	/boot 100-200M swap 内存的1-2倍 /	简单方便，因为有多机，对数据要求低。	数据量大，重要性不高，有性能要求，数据要求低，可采用RAID0
数据库服务器 mysql及oracle 如16/32G内存	/boot 100-200M swap 16G，内存的1倍 / 100G /data 剩余（存放db数据）	数据盘和系统盘分开，有利于出问题时维护,及保持数据完整。	视数据及性能要求主库可采取raid10/raid5，从库可采用raid0提高性能（读写分离的情况下。）
存储服务器	/boot 100-200M swap 内存的1-2倍 / 100G /data(存放数据)	此服务器不要分区太多。只做备份，性能要求低。容量要大。	可采取sata盘，raid5
共享存储服务器（如NFS）	/boot 100-200M swap 内存的1-2倍 / 100G /data(存放数据)	此服务器不要分区太多。NFS共享比存储多的要求就是性能要求。	视性能及访问要求可以raid5,raid10,甚至raid0（要有高可用或双写方案）
监控服务器 cacti,nagios	/boot 100-200M swap 内存的1-2倍 /	重要性一般，数据要求也一般。	单盘或双盘raid1即可。三盘就RAID5，看容量要求加盘即可。

7.非交互创建分区命令

[root@oldboy ~]# parted /dev/sdb mklabel gpt Yes   #<==非交互创建分区的实质就是将在交互窗口执行的命令作为参数。
Warning: The existing disk label on /dev/sdb will be destroyed and all data on this disk will be lost. Do you want
to continue?
Information: You may need to update /etc/fstab.   

[root@oldboy ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 0 500 Ignore  #<==将交互执行的命令直接放在parted /dev/sdb后面就实现非交互分区了。
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Information: You may need to update /etc/fstab. 

[root@oldboy ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 500 1000
Information: You may need to update /etc/fstab. 

[root@oldboy ~]# parted /dev/sdb p                             #<==查看分区结果。
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 1074MB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Number  Start    End      Size   File system  Name     Flags
 1      17.4kB   500MB   500MB              primary      #<==分好的第一个500MB的分区。
 2      501MB   1000MB  499MB              primary      #<==分好的第二个500MB的分区。

特别提示：parted分区工具分区实时生效

8. 文件系统

简单地说，文件系统就是一种存储和组织计算机中数据文件的机制或方法，它使得对计算机内的数据的存储、访问和查找变得更容易、简单。如ext3(CentOS5.x)、ext4(CentOS6.x)、xfs(CentOS7.x)、zfs 和Reiserfs或FAT、NTFS等都是常见文件系统。

mkfs -t 指定文件系统类型（mkfs.ext4,mkfs.xfs） ——或mkfs. 指定

fsck：检查并修复Linux文件系统三要素： 1.处于非挂载状态。 2.没有问题的磁盘不要执行。 3.执行fsck前尽量备份。

Linux基础

22. 磁盘分区