软件包管理
概念
最直观的，我们下载软件是不是都需要一个软件包，像Windows我们往往是exe文件，macos往往是dmg，而linux大多用的是rpm，还有deb格式的。
rpm命令
rpm安装的问题：rpm是不自带解决依赖关系的，如果遇到某个软件需要前置软件，他是不能够正常使用安装好的软件的，要一层层递增的进行安装
yum命令
自动化解决依赖关系的软件管理器，红帽系列的rpm包管理工具。
其他还有乌班图的apt-get，deb包管理工具、zypper，suse的rpm包管理工具
安装语法：yum install 软件
卸载语法：yum remove 软件
寻找安装包：yum list 软件
更新软件：yum update
-y 默认同意安装，不需要再次确认
使用yum安装的软件，可以用系统服务管理命令，去启动、停止，查看状态。
查看状态
systemctl status 软件名
开启服务
systemctl start 软件名
停止服务
systemctl stop 软件名
yum优缺点：
- 适合初学，不用关心依赖关系，安装就能用
- 下载的内容是别人找好的yum仓库，可能存在版本过低，有漏洞
- 不能自定义安装路径与功能，如果是企业级机器较多，维护成本较大
编译安装优缺点：
- 可以手动调整安装路径，设置各类参数和功能，更加灵活
- 不能自动解决依赖关系，下载较为繁琐
编译三部曲
前提条件：准备好开发者工具以及开发环境
开发工具：gcc、make等
开发组件：
yum groupinstall “Development Tools”
yum groupinstall “Server Platform Development”
第一曲：执行脚本configure文件
报错信息①：
解决方法：安装gcc
yum install -y gcc
错误信息②：
./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRE library.
解决方法：安装pcre-devel
yum install pcre-devel
错误信息③：
./configure: error: the HTTP gzip module requires the zlib library.
解决方法：安装zlib-devel
yum install zlib-devel
第二曲：执行make命令
第三区：开始安装 make install
*通俗点，下载好安装包，解压，找到里面的configure文件了，我们利用./configure —prefix==安装路径的方式进行编译过程，如果没有问题，这个时候我们输入make，再没有问题，我们输入 make install，基本就成功了，然后我们可以在安装好的文件中找到关于bin的文件，里面就有我们安装内容的可执行文件
磁盘管理
磁盘的单位大小：bit，字节，kb，mb，gb（除了1字节=8bit，其他都是1024为计）
概念：文件的内容存于磁盘的每一个扇区，以列的称为扇面，横向称为块（window称为簇），而我们的内容也就是这样进行读取，如果一个内容比较小占不满一个扇区，也还是按一个扇区来进行计算。并且磁盘内容的连续性更强，读取的速度自然也是更快的
磁盘操作命令
fdisk命令
对磁盘进行格式化的命令，以及分区等等
-l 显示磁盘信息
+磁盘路径 进入更改命令
parted命令
-l 显示分区内容
小于2TB的磁盘都可以用fdisk分区，但是大于2TB的磁盘，只能用parted命令分区，且磁盘为GPT格式
修改磁盘格式
- parted /dev/sdb 进入修改界面
输入mlabel gpt就可以修改格式（只能对新的磁盘进行操作，如果是就磁盘要先删除所有分区内容），输入p可以查看磁盘格式，是否更改完成
创建分区
创建主分区：进入磁盘修改界面。输入mkpart primary 0 500（代表磁盘大小500M），输入忽略Ignore（cancel放弃），就创建好了主分区
创建逻辑分区：parted命令是没有扩展分区。输入mkpart logical 501 10000，完成创建分区，按q退出
gpt分区表
现在大多的硬盘分区表，都是gpt分区表
优点：
-gpt分区表硬盘容量没有限制
-分区个数，没有限制
-自带磁盘保护机制常见的文件系统
fat16 fat32 ，最早的windows的文件系统，缺点是单个文件，不能超过2GB
- NTFS文件系统，支持文件加密，采用日志形式的文件系统，详细的记录磁盘读写的操作，支持数据恢复，能够提高磁盘数据的安全性，突破了单个文件4G大小的限制
- exFAT文件系统，新式的文件系统，单个文件支持16GB大小，能够在windows和linux，macos中同时识别
关于文件系统的命令（fsck、tuen2fs、lsblk）
fsck命令：（修复文件系统）
- 禁止文件系统开机修复错误
修改/etc/fstab文件，然后改成如下设置
可以先查看文件，结尾的数字是0就不检查错误，1就检查错误
- 针对磁盘进行修复检查
fsck -t 文件系统类型 设备名
fsck -t ext4 /dev/sdb
查看文件系统的属性
对于centos7之前的文件系统，使用dumpe2fs命令，打印文件系统的块组信息，适用于ext2、ext3、ext4
对于centos7之后的系统而言默认用的xfs文件系统，使用xfs_info命令打印文件系统信息
tuen2fs命令
lsblk命令
列出所有的设备以及文件系统信息
-f 列出分区的文件系统类型
linux一切皆文件，磁盘设备在系统中也是以文件形式展示的
在linux当中查看磁盘信息
分区格式化
格式化文件系统
mkfs命令
mkfs.xfs /dev/sdb #磁盘分区格式化为xfs格式 mkfs.ext4 /dev/sdb #磁盘分区格式化为ext4格式
关闭文件系统自检
tune2fs -c -1 /dev/sdb
补充：查看文件系统是否格式化完成
df -hT
磁盘挂载
linux下设备不挂载的话，无法使用。将磁盘挂载到某个目录，往目录中写入文件的时候，就是往磁盘写入内容
mount命令
将指定的文件系统挂载到指定目录上
-l 显示系统所有挂载的设备信息
-t 指定设备的文件系统类型，如果不指定，自动选择挂载的文件系统类型
-o 添加挂载的功能选项
- async 以异步的方式处理文件系统IO，加速写入，数据不会的写入到磁盘，写入到一个缓冲区，提高系统性能，损失数据安全性
- sync 所有的IO操作同步处理，数据同步写入到磁盘，性能较弱，提高数据读写的安全性
- atime/noatime 文件被访问的时候，是否修改其时间戳，能够提升磁盘的IO速度
- auto/noauto 可以通过-a参数自动挂载，不自动挂载
- defaults 这个默认参数，涵盖了rw，suid，dev，exec，auto，nouser，asyunc等等参数
- exec/noexec 是否允许执行挂载点内的可执行命令，使用了noexec，提升磁盘安全性
- ro 只读 rw 读写
-r read，挂载后的设备，是只读的
-w 读写参数，允许挂载后读写操作
*centos7新mount选项
att2 在磁盘上存储内连扩展属性，提升磁盘性能
inode64 允许在文件系统的任意位置创建inode
noquota 强制关闭文件系统的限额功能
umount 磁盘名/挂载目录 取消挂载
开机自动挂载
由于mount命令直接输入是临时生效，下次重启，挂载的设备分区就无法使用了
/etc/fstab文件，存放系统一些静态文件的地方，主要是系统启动的时候，系统默认的读取这个文件的信息，将指定的挂载点，进行挂载
进入到文件中，写入下面代码，以后就会开机自动挂载到目录点了
/dev/sdb /home/newdisk ext4 defaults 0 0 解释：设备名+挂载点+文件系统+挂载的功能选项+dump+fsck
- dump：表示将整个文件夹备份，一般不对挂载点备份，默认都是0
- fsck：默认都是0，不对磁盘进行检查，根文件系统，默认是检查的
df命令
-h 显示kb单位大小（以我们正常可视的数据显示）
-i 显示inode数量
-T 显示类型
du命令
显示磁盘空间大小，文件大小的命令
-h 显示当前目录下所有文件的大小
-a 显示目录中（包括所有子目录）所有文件的大小
—max-depth=1 显示几级目录下的文件，文件夹深度
—exclude=’*.pyc’ 指定排除文件名
swap交换分区
sawp是linux系统磁盘管理的一块特殊的分区，当实际的物理内存不足的时候，操作系统会从整个内存中，取出一部分暂时没在用的内存，拿出来放到交换分区，从而提供给当前正在使用的程序，可以使用更多的内存
使用swap分区作用是，通过操作系统的调取，程序可以用到的实际内存，会远大于物理内存
*sawp分区大小，必须根据物理内存和硬盘容量来计算
- 当你的物理内存少于1G，必须使用swap提升内存使用量
- 内存使用过多的应用程序，比如图像、视频等，必须使用swap分区防止物理内存不足，造成软件崩溃
当你的电脑休眠，内存中的数据会放入swap交换分区中，当你电脑恢复后，再从swap中读取数据，恢复软件正常工作
创建sawp分区
centos7系统，计算swap分区如下
内存小于2G，swap分配和内存同样大小的空间
- 内存大于2G，swap也就分配2G的空间
- 先给磁盘分一个区，指定swap分区类型（fdisk中输入t命令选择分区，再输入82代码）
- 针对磁盘格式化
mkswap 磁盘名
- 再来使用swap分区
swapon 开启交换空间
swapoff 关闭交换空间
：开启交换空间后，利用free -m命令，我们可以看到swap的可用大小得到了提升，磁盘是多大的，swap就增加了多少
buff和cache
buffers 缓冲区，buffer是给写入数据加速使用的
cached 缓存，用于读取数据加速使用的
- cached表示把数据从磁盘读取出来，保存在内存中，再次读取的时候，不再去硬盘上拉取数据，直接从内存中读取，加速查找
- buffers表示在写入磁盘数据的时候，把分散的操作临时保存到内存中，打到一定的数量之后，集中写入磁盘，减少磁盘碎片，加速数据查找，减少磁头的反复的寻道时间
作用
- 基于内存的存储中间层
- cached解决时间问题，加速读取的过程
- buff解决空间存储问题，给数据一个临时存放的区域
- cached利用内存的高速读写特性
- buff利用了内存的存储空间特性
意义相同的两种命令输入
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches sysctl -w vm.drop_caches=1
- 输入1是释放cache的命令
- 输入2是清除目录缓存和inodes
- 输入3是清除内存也的缓存
扩展： sync命令：清理僵尸近程。作用：将内存缓冲区的数据，写入到磁盘中
磁盘安装
下面以虚拟机安装磁盘为例：
- 对虚拟机加装一个磁盘，自己选择大小
- 进入系统，利用fdisk命令，查看新增磁盘名字和信息
- 利用fdisk +磁盘名进入对应磁盘的修改系统
- 输入n进入分区命令，输入p划分主分区（有提示，另一个是扩展分区），如果选择默认配置，回车即可，也可以在其中选择扇区大小，磁盘大小等，最后输入w写入磁盘并退出
- 如果需要增加扩展分区，步骤同上，在选择分区的时候选择扩展分区即可
- 格式化分区 mkfs -t ext4 /dev/sdb
- 挂载分区 mount /dev/sdb /hom/newdisk
n：创建新分区 d：删除已有分区 t：修改分区类型 l：查看所有已经ID w：保存并退出 q：不保存并退出 m：查看帮助信息 p：显示现有分区信息
partprobe命令：（重读分区）
centos5或者以前使用此命令，可以用于重读分区表，当删除文件后，仍然占用磁盘空间，是因为磁盘分区表没更新，需要重启分区表，可以使用此命令，补充电脑，重读分区表
partprobe /dev/sdb #重读磁盘sdb的分区表信息
partx命令：（内核重识）
告诉linux内核，新的磁盘分区情况，让内核重读分区表
partx -a /dev/sdb #内核重新认识磁盘分区
软硬链接
软连接
ln命令（创建链接）
将一个文件创建一个对应的软连接，感觉类似于可以当作一个超链接来看待。
-b 删除，覆盖以前建立的链接
-d 允许超级用户制作目录的硬链接
-f 强制执行
-i 交互模式，文件存在则提示用户是否覆盖
-n 把符号链接视为一般目录
-s 软链接(符号链接)
-v 显示详细的处理过程
readlink命令（查看软连接本身）
readlink 软连接名路径 #就会得到软连接本身文件的信息，得到原文件的一个绝对路径
案例
将lianxi1.txt设置一个叫lianxidd.txt的软连接
ln -s lianxi1.txt lianxidd.txt
查看lianxidd.txt软连接的信息
readlink lianxidd.txt #得到源文件的绝对路径
硬链接
inode
操作系统中专门用于管理和存储文件的信息软件称之为文件系统
文件是以文件数据+文件元信息组成的，文件的inode号+文件数据内容，代表一个单个文件
文件系统又将文件元信息（元信息，存放文件的创建信息，修改信息，文件大小，等等）存储在了一个称之为inode区域的地方，中文叫做索引节点
ls -li lianxi.txt #查看inode号
cat查看文件 >> 找到inode号码 >> 通过inode号码，找到文件数据在磁盘的位置，也就是block的位置
inode大小的关系
硬盘在格式化的时候，系统自动的分为了2个部分，一个部分是元数据区域，存放问价你的inod信息，一个是文件数据内内容区域
每个inod的大小，都是在格式化分区的时候决定好了，默认是128字节或是256字节
硬链接特点
- 目录文件夹，不支持硬链接
- 不得跨文件系统
- 硬链接数据量的增加，会增加inode号码的计数（其文件包含的硬链接数量）
- 硬链接和源文件的inode号码一致
- 删除源文件，硬链接文件不会损坏丢失数据（相当于完完整整的复制了一个文件一样）
创建硬链接
ln 目标文件绝对路径 硬链接文件路径
raid技术
raid技术是将多块独立的磁盘，组成了一个磁盘组。
raid技术意图在于把多个独立的硬盘设备，组成一个容量更大，安全性更高的磁盘阵列组，将数据切为多个区段之后分别存储在不同的物理硬盘上。利用分散读写技术提升磁盘整体性能，数据同步在了不同的多个磁盘上，数据也得到了冗余备份的作用。
特性：
- 能够保证数据安全性，但是也增加了磁盘的成本
- 除了能保证数据丢失造成的严重损失，还能够提升硬盘读写效率因此广泛的被企业使用
级别分布：
raid 0
特点：数据依次写入到物理硬盘，在理想的状态下，写入速度是翻倍的，但是，如果任意一块硬盘损坏，数据都将被破坏，数据写入到2块硬盘中，没有备份功能。适用于追求极致性能的场景，而不关注于数据安全性的场景。（读写效率更高，但是数据没有安全性保障）raid 1
特点：将2块以上硬盘绑定关系，数据写入的时候，同时写入多块硬盘，因此即使硬盘故障损坏也不惧怕，因为有备份。但是，极大的降低了磁盘的利用率，将数据的大小翻倍了raid 3
异或运算 计算机的异或运算概念：数字相同则为0，数字不同则为1 -+/^ 异或运算 磁盘的异或运算 Ax or Bx or C 多个值的异或运算概念是：1的个数是奇数，结果则为1，1的个数是偶数，结果则为0 异或的*作用：只要知道异或的结果，任何一个值都能够被反推出来，且计算机的数据只有0和1 磁盘1：0101 磁盘2：1011 异或结果：1110 ：如果突然磁盘1挂了，我们可以根据磁盘的数据和异或结果，反推磁盘1的数据
特点：必须需要3块以上的硬盘，并有一块磁盘用来存储异或值数据，所以raid3如果有硬盘损坏，可以利用存储着异或值的磁盘进行反推。前提是存储异或值的磁盘不得损坏
raid 5
特点：校验码均匀的放在每一块硬盘上，因此，即使挂了任意的一块硬盘，都能够反推出原本的数据。
raid 10
目前企业在使用的版本，10的含义是1和0
既吸收了0的特点，提高效率，又吸收了1的安全性，因此至少4块硬盘完成。只要不是同一个硬盘组损坏，都不会太有影响
软硬raid
互联网公司一般都会购买raid卡（硬raid）
- 数据冗余性能好到坏：raid1 > raid10 > raid5 > raid0
- 数据读写性能好到坏：raid0 > raid10 > raid5 > raid1
- 成本从高到低：raid0 > raid10 > raid1 > raid5
使用场景：
- 单台服务器，数据很重要，但是磁盘不多，建议选择raid1
- 用作数据库服务器，存储服务器，主从服务器建议用raid10，从服务器建议用raid5，减少成本
- web服务器（网页首页，展示图片，视频等），没有太多数据的话，建议选择raid5，raid0
- 有多台服务器，监控服务器，应用服务器（登陆注册与数据库打交道的后天服务器），建议用raid0，raid5（提升磁盘读写效率）
硬raid：由专门的raid卡上的主控芯片去操作磁盘，就是硬件raid。
使用：直接购买raid阵列卡即可，按照说明配置。
软raid：由cpu去控制硬盘驱动器，进行数据转换，计算的过程就是软件raid的实现原理。
使用：在linux系统上，利用命令，创建raid磁盘阵列。
区别：
- 软件raid会额外的消耗cpu资源，造成服务器压力
- 硬raid更加稳定，并且软件raid可能会造成磁盘发热过量，造成损坏
- 硬raid兼容性更好，软raid兼容性依赖于操作系统，可能会出问题
创建raid10
- 准备4块硬盘，用于创建raid10，配置vmware虚拟机，创建4个虚拟硬盘
- 检查磁盘信息，是否有四个没有搭建的硬盘
- 学习mdadm用于建设（管理和监控raid技术的命令）
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
-C 表示创建raid阵列
-v 显示创建过程
/dev/md0 表示raid阵列的名字
-a yes 自动创建阵列设备文件
-n 4 表示用4块硬盘创建阵列
-l 10 表示指定raid的级别
最后跟上4块硬盘的名字
针对磁盘阵列设备，进行文件系统格式化，将/dev/md0格式化为xfs文件系统
mkfs.xfs /dev/md0
针对分区进行文件夹挂载，使用磁盘分区
mount /dev/md0 /home/newraid
检查raid10的详细信息
mdadm -D /dev/md0
故障修复
如果我们的硬盘出现损坏，我们只需要增加一块新的一块硬盘回去就可以了，可以利用mdadm检查还在工作的块数，这个时候我们重启重新安装一块新的硬盘进入到阵列当中即可，前提是必须解除挂载的情况下
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd #剔除一块硬盘 mdadm /dev/md0 -a /dev/sdd #增加一块硬盘
raid10重启
创建raid的配置文件
echo DEVICE /dev/sd[b-e] > /etc/mdadm.conf
扫描阵列信息，追加到这个文件中
mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf
取消raid10的挂载
umount /home/newraid
停止raid10的服务
mdadm -S /dev/md0
-
raid10卸载
取消挂载
- 停止raid服务
删除raid10中所有磁盘信息
mdadm —misc —zero-superblock /dev/sdb #依次删除四块硬盘
删除raid配置文件
-
raid备份盘
创建带有备份盘的阵列组
mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
-n 指定3块硬盘
-l 指定raid的级别是raid5
-x 1 指定一个备份盘
加上要使用的四块硬盘
- 格式化文件系统
- 挂载分区
- 剔除一块磁盘（假设损坏）
- 检查备份磁盘是否替代损坏磁盘位置
LVM逻辑卷技术
raid磁盘阵列技术，提高磁盘读写效率以及数据安全，但缺点在于：
- 当你配置好了raid磁盘阵列组，容量的大小是限定的，如果你存储的业务过多，磁盘不够用，想要扩容是比较麻烦的
- 不同的磁盘分区，相对都是独立的，没有联系，利用率不高
-
LVM逻辑卷管理技术
lvm技术它是将一个或者多个的硬盘在逻辑上进行合并，如果硬盘空间不足，可以直接去其他硬盘中拿取容量去使用，这就是一个动态的磁盘容量管理技术
使用方式： 基于分区形式创建lvm
硬盘的多个分区，由lvm统一进行管理为卷组，可以弹性的调整卷组大小，加入新硬盘，可以充分的利用磁盘脑容量，文件系统是创建在逻辑卷上，逻辑卷可以根据需求改变大小（总容量控制在卷组中）
- 基于硬盘创建lvm
多块硬盘做成逻辑卷，将整个逻辑卷统一管理，对分区进行动态的扩容
LVM常见名词
PP（physical parttion）：物理分区，lvm直接创建在物理分区之上
PV（physical volume）：物理卷，处于lvm的最底层，一般一个PV对应一个PP
PE（physical extends）：物理区域，PV中可以用于分配的最小存储单位，同一个VG所有的PV中的PE大小相同，例如1M，2M
VG（volume group）：卷组，卷组创建在PV之上，可以划分多个PV
LE（logical extends）：逻辑扩展单元，LE是组成LV的基本单元，一个LE对应了一个PE
LV（logical volume）：逻辑卷，创造VG之上，是一个可以动态扩容的分区概念
LVM原理
- lvm动态扩容大小，其实就是通过互相交换PE的过程，达到能够弹性扩容分区大小
- 想要减少空间容量，就是剔除PE的大小
- 想要扩大容量，就是把其他的PE添加到自己的LV当中
- PE默认大小一般都是4M，LVM最多是可以创建出65534个PE，因此lvm最大的VG卷组单位是256G
- PE其实是LVM最小的存储单位，类似于操作系统的block（4k）
-
创建LVM
lvm优点：
lvm的文件系统可以跨越多个磁盘，分区大小不受磁盘容量限制
- 可以在系统运行中，直接动态扩容文件系统大小
- 可以直接增加新的硬盘，到lvm的VG卷组中
流程：
- 物理分区阶段，针对物理磁盘或者分区，进行fdisk格式化，修改系统的id，默认是83，改为8e类型，是lvm类型
-fdisk 修改磁盘的系统id
- PV阶段，通过pvcreate，pvdisplay将linux分区改为物理卷PV
-pvcreate，创建PV以及显示PV信息，pvdisplay，也可以直接输入pvs查看简单的信息
pvcreate /dev/sdb /dev/sdc #创建PV pvremove /dev/sdd #删除PV
- 创建VG的阶段，通过vgcreate，vgdisplay，将创建好的物理卷PV改为物理卷组VG
-创建VG卷组，vgcreate vgs显示卷组信息
vgcreate dzcvg1 /dev/sdb /dev/sdc #创建VG vgextend dzcvg1 /dev/sdd #扩容卷组，前提是已经创建过PV，再加入进对应VG卷组 vgreduce dzcvg1 /dev/sdd #剔除对应物理卷
- 创建LV，通过lvcreate，将卷组，分为若干个逻辑卷
-创建LV逻辑卷，lvcreate lvs显示逻辑卷信息
lvcreate -n lv1 -L +500M dzcvg1 #从dzcvg1中建立一个称为lv1的逻辑卷，其大小设置500M
-格式化文件系统，使用lv分区
mkfs.xfs /dev/dzcvg1/lv1 #同样的步骤进行文件格式化，再进行挂载，就可以正常使用这个分区了
- 分区大小不够用，需要进行扩容
-取消挂载，并保证其卷组中还有足够的容量，进行扩容
lvextend -L +10G /dev/dzcvg1/lv1 #增加扩容10G xfs_growfs /dev/dzcvg1/lv1 #调整xfs文件系统，否则读取不到容量，前提是将逻辑卷重新挂载回文件夹再进行调整
- 删除lvm
利用+remove命令，依次从LV>VG>PV进行删除，最后可以利用pvs，vgs，lvs命令来进行依次查看，是否删除干净。并且如果有需要，删除前，记得将分区内容进行备份
lvm的管理常见命令
pv/vg/lv+create 创建物理卷/卷组/逻辑卷
pv/vg/lv+scan 扫描物理卷/卷组/逻辑卷信息
pv/vg/lv+display 显示各个物理卷/卷组/逻辑卷详细参数
pv/vg/lv+remove 删除物理卷/卷组/逻辑卷
vg/lv+reduce 缩小卷组/逻辑卷，把物理卷从卷组中移除
vg/lv+extend 扩大卷组/逻辑卷，把某个新的物理卷，加入到卷组中
vg/lv+remove 删除整个卷组/逻辑卷
三个命令基本都是一样意思的，想要对某一层面进行修改查看，就输入对应的内容就可以了
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