7. Linux磁盤與文件系統(tǒng)管理
文件系統(tǒng)通常會將數(shù)據(jù)放在不同的區(qū)塊厕九，權限與屬性放置到inode中蓖捶，至于實際數(shù)據(jù)則放到datab lock區(qū)塊中，另外扁远，還有一個超級區(qū)塊（superblock）會記錄整個文件系統(tǒng)的信息俊鱼，包括inode與block的總量、使用量穿香、剩余量等亭引。
- superblock: 記錄此filesystem的整體信息，包括inode/block的總量皮获、使用量焙蚓、剩余量，一級文件系統(tǒng)的格式與相關信息;
- inode: 記錄文件的屬性，一個文件占用一個inode购公，同事記錄此文件的數(shù)據(jù)所在的block號碼;
- block: 實際記錄文件的內(nèi)容萌京，若文件太大時，會占用多個block宏浩。
7.2 文件系統(tǒng)的簡單操作
df:列出文件系統(tǒng)的真題磁盤使用量
結構：df [-ahikHTm] [目錄或文件名]
選項參數(shù)：
- -a: 列出所有的文件系統(tǒng)知残，包括系統(tǒng)特有的/proc等文件系統(tǒng);
- -k，-m: 以Kb比庄，Mb的容量顯各文件系統(tǒng);
- <u>-h: 以人們較易閱讀的Gb,Mb,Kb等格式自行顯示</u>
- -H: 以M=1000k取代M=1024K的進位方式;
- -T: 連同該partition的filesystem名稱（例如xfs）也列出;
- <u>-i: 不用磁盤容量求妹，而以inode的數(shù)量來顯示.</u>。
字段解釋:
Filesystem: 代表文件系統(tǒng)是在哪個partition，所以列出裝置名稱;
lk-blocks: 說明底下的數(shù)字單位是1kb，可以用-h或者-m來改變;
Used: 磁盤使用掉的空間;
Available: 磁盤可用空間（剩下的空間）;
Used%: 使用率（Used/total）
Mounted on: 磁盤掛載的目錄所在敬惦，也就是掛載點.
du:評估文件系統(tǒng)的磁盤使用量（常用在推估目錄所占容量）
結構：du [-ahsSkm] 文件或目錄名稱
選項參數(shù)：
- -a: 列出所有的文件與目錄容量，默認僅統(tǒng)計目錄底下的目錄容量净神，不含文件;
- -k，-m: 以Kb溉委，Mb的容量顯各文件系統(tǒng);
- <u>-h: 以人們較易閱讀的Gb,Mb,Kb等格式自行顯示</u>
- <u>-s: 列出總量而已鹃唯，而不列出每個個別的目錄占用容量;</u>
- -S: 不包括子目錄下的總計，與-s有點差別.
ln:實體連接與符號連接
hard link與symbolic link圖示
hard_link.jpg
symbolic_link.jpg
結構：ln [-sf] source destination
選項參數(shù)：
- <u>-s: 如果不加任何參數(shù)就是hard_link,-s就是symbolic_link</u>;
-
-f: 強制建立瓣喊，如果destination存在坡慌，就刪除后再建立;
ln_1.jpg
圖示解釋
hard link會增加文件的連接數(shù)圖中標紅的;
符號連接（快捷方式）不會增加連接數(shù)，符號連接占用大小跟文件名大小有關型宝，理論上講上圖中文件名(a_symbolic_link)只有15b八匠，應該占用15b的絮爷，但是占用的是19趴酣。
hard link指向的inode都是相同的（黃線標出，倆都是138）,因此即使將a.txt刪除坑夯，文件也不會消失岖寞，僅僅是連接數(shù)變成了1而已，但是可以看到符號連接變成了紅色柜蜈，表示已不可用仗谆。
其實可以把源文件名a.txt也看成是一個指向實際文件數(shù)據(jù)的hard link.
目錄的link數(shù)（連接數(shù)）
目錄的link數(shù)其實就是它的子目錄數(shù)(與它目錄下的文件無關);
從圖中可以看出新建目錄的link數(shù)為2，而上層目錄的link數(shù)會增加淑履。
7.3 磁盤的分區(qū)隶垮、格式化、校驗與掛載
lsblk:列出系統(tǒng)上的所有磁盤列表（list block）
結構：lsblk [-dfimpt] [device]
選項參數(shù)：
- -d: 僅列出磁盤本身秘噪，并不會列出該磁盤的分區(qū)數(shù)據(jù);
- -f: 同時列出該磁盤內(nèi)的文件系統(tǒng)名稱;
- -i: 使用 ASCII 的線段輸出狸吞，不要使用復雜的編碼;
- -m: 同時輸出該裝置在 /dev 底下的權限數(shù)據(jù)(rwx 的數(shù)據(jù));
- -p: 列出該裝置的完整文件名，而不是僅列出最后的名字而已;
- -t: 列出該磁盤裝置的詳細數(shù)據(jù)，包括磁盤隊列機制蹋偏、預讀寫的數(shù)據(jù)量大小等.
圖示字段解釋
NAME: 裝置的文件名便斥，會省略 /dev 等前導目錄;
MAJ:MIN： 核心認識的裝置都是透過這兩個代碼來熟悉的，分別是主要:次要裝置代碼;
RM: 是否為可卸除裝置(removable device)威始，如光盤枢纠，USB等;
SIZE: 容量大小;
RO: 是否為制度裝置;
TYPE: 是磁盤(disk)、分區(qū)槽（partition）還是只讀存儲器（rom）等輸出;
MOUNTPOINT: 掛載點.
blkid: 列出裝置的UUID,文件類型TYPE等參數(shù)
gdisk/fdisk: 磁盤分區(qū)
MBR分區(qū)表使用fdisk
GPT分區(qū)表使用gdisk
可以使用lsblk或blkid先找到磁盤
可以使用parted /dev/xxx print來查看磁盤分區(qū)表類型
這倆貨用法幾乎一樣
圖中指令gdisk /dev/sda
使用的裝置名 sda 后邊不能跟數(shù)字哦黎棠，因為是對整個裝置進行的分區(qū)晋渺，而不是對某個分區(qū)槽(例如/dev/sda1)進行的分區(qū)！
d: 刪除一個分區(qū)
n: 添加一個新的分區(qū)
p: 打印出分區(qū)表（常用）
q: 退出
其他不列舉了
可以隨便玩兒哦脓斩，只要離開的時候是「q」些举，就不會生效，要 「w」 才會生效!
p打印分區(qū)表
Number: 分區(qū)槽編號俭厚，1指 /dev/sda1
Start(sector): 每一個分區(qū)槽開始扇區(qū)號碼
End(sector): 每個分區(qū)槽的結束扇區(qū)位置
Size: 分區(qū)槽容量
Code: 在分區(qū)槽內(nèi)的可能的文件類型户魏，Linux為8300，swap為8200挪挤，不過這個只是一個提示叼丑，不見得真的代表此分區(qū)槽內(nèi)的文件系統(tǒng)哦
Name: 文件系統(tǒng)的名稱等等
可以看到最大扇區(qū)為83886080，但是只使用到65026047而已扛门，意思是還可以進行分區(qū)鸠信。
分區(qū)完成之后可以通過reboot或者使用partprobe -s來更新核心分區(qū)表信息，cat /etc/partitions可以查看分區(qū)信息哦
注意：切記不要在MBR分區(qū)上使用gdisk论寨，也不要在GPT分區(qū)上使用fdisk星立，否則一旦指令按錯，分區(qū)記錄可能會死光光哦葬凳。
磁盤格式化（建置文件系統(tǒng)）
格式化指令 XFS文件系統(tǒng)：mkfs(make filesystem)+.[文件系統(tǒng)名稱]
xfs文件系統(tǒng)mkfs.xfs绰垂；EXT4文件系統(tǒng): mkfs.ext4;查看支持的文件系統(tǒng)直接查詢有哪些mkfs指令即可，輸入mkfs火焰，然后按tab自動補全自己看咯劲装。
選項參數(shù)自行man page
全都使用默認值，格式化如上圖昌简，可以看到agcount（存儲群組）=4占业，這個值通常跟cpu個數(shù)有關，通常設置成cpu個數(shù)纯赎。
grep 'prosessor' /proc/cpuinfo 指令可以查看cpu個數(shù)谦疾，輸出的cpu序號由0開始。
上圖犬金，可以看到cpu只有一個念恍，因為我們之前已經(jīng)格式化過一次（建立了文件系統(tǒng)）碎紊，
所以這里加的-f是強制格式化的意思，-d agcount=2表示設置存儲群組為2（我這里沒有跟cpu設置成一樣樊诺，僅僅是說明這個值如何設置）仗考。
文件系統(tǒng)修復指令
xfs_repair 處理xfs文件系統(tǒng)
結構：xfs_repair [-dnf] 裝置名稱
選項參數(shù)：
- -d: 通常在單人維護模式底下，針對根目錄（/）進行檢查與修復词爬，很危險Ｍ菏取！顿膨！不要隨便使用
- -f: 后面的裝置其實是個文件而不是實體裝置
- -n: 單純檢查并不修改文件系統(tǒng)任何數(shù)據(jù)（檢查而已）
- 其他參數(shù)自行man page
fsck.ext4 處理ext4文件系統(tǒng)
自行man page
注意：修復文件系統(tǒng)是個大任務锅锨，因此，修復該文件系統(tǒng)時恋沃，文件系統(tǒng)不能被掛載必搞，需要先卸除。如果根目錄有問題囊咏，那么只能進入單人模式恕洲，加-d解決，因為根目錄不能被卸除梅割。
文件系統(tǒng)掛載與卸除
mount 指令掛載
常用參數(shù):
- -a: 依照配置文件/etc/fstab的數(shù)據(jù)將所有未掛載的磁盤都掛載上來
- -l: 不加任何參數(shù)會顯示目前掛載信息霜第，加上 -l 可以增列Label名稱
- -n: 默認情況下，系統(tǒng)會將實際掛載的情況實時寫入/etc/mtab中户辞，以便其他程序的運作泌类。但在某些情況下（列如單人維護模式）為了避免問題會可以不寫入，此時就要使用 -n 選項
- 其他參數(shù)自行man page
CentOS7系統(tǒng)后自動分析最恰當?shù)奈募到y(tǒng)來掛載你需要的裝置底燎，它會通過superblok刃榨，搭配自己的驅動去測試掛載，如果成功掛載双仍，就立即使用該類型的文件系統(tǒng)將裝置掛在起來枢希，指定系統(tǒng)哪些類型的filesystem才需要進行上述的掛在測試主要參考以下倆文件：
/etc/filesystem: 系統(tǒng)指定的測試掛載文件系統(tǒng)類型的優(yōu)先級;
/proc/filesystem: 系統(tǒng)已經(jīng)加載的文件系統(tǒng)類型
Linux的驅動程序在如下目錄中：/lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs/
注意：如果掛載了光盤啥的，必須要卸除之后才能拿出光盤殊校，否則光驅是打不開的哦晴玖！如果你正在使用該裝置（比如你正在需要卸載的裝置文件夾內(nèi)）读存，是不可以卸除的哦为流！
umount 指令卸除
結構：umount [-fln] 裝置文件名或掛載點
選項參數(shù)：
- -f: 強制卸除！可用在類似網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（NFS）無法讀取到的情況下让簿；
- -l: 立即卸除文件系統(tǒng)敬察，比 -f 還牛逼
- -n: 不更新 /etc/mtab 情況下卸除
7.4.1 開機掛載 /etc/fstab 及 /etc/mtab
查看/etc/fstab內(nèi)容：
輸出解釋
| 欄位 | 描述 | 解釋 | 示例（以圖為例） |
|---|---|---|---|
| 第一欄 | 裝置/UUID等 | 磁盤裝置文件名/UUID/LABLE name | UUID=xxx,/dev/mapper/centos-root |
| 第二欄 | 掛載點 | 文件系統(tǒng)掛載點 | /，/home |
| 第三欄 | 文件系統(tǒng) | 磁盤分區(qū)槽文件系統(tǒng) | xfs |
| 第四欄 | 文件系統(tǒng)參數(shù) | 使用mount掛在是 -o 的參數(shù) | 使用的默認參數(shù)尔当，default |
| 第五欄 | dump | 能否被dump作用莲祸，目前備份系統(tǒng)已經(jīng)很多蹂安，用不住這個了 | 直接填0 就好 |
| 第六欄 | fsck | 是否以fsck檢查扇區(qū)，fsck是檢查ext4系統(tǒng)類型的锐帜，我們當前是xfs | 直接填0就好 |
所以要開機掛載田盈，直接將需要載的文件系統(tǒng)像以上格式填入/etc/fstab即可，如圖所示：
mount_onboot.jpg
reboot后可以看到缴阎，sda4是正常掛載了的
mount_onboot_test.jpg
騷操作之映像文件掛載和掛載裝置文件（file）
mount -o loop可以掛載iso映像文件允瞧，而不用刻錄到光盤就可以直接讀取，這個就不說了蛮拔，下面來點騷的
當分區(qū)不良的情況下述暂，比如只分區(qū)出一個目錄，而已經(jīng)沒有多余的容量進行額外的分區(qū)建炫，但是偏偏根目錄又很大畦韭，這個時候我們就可以制作出一個大文件，然后將這個文件掛載肛跌，如此一來感覺上就多了一個分區(qū)槽哦艺配！這個操作用途很廣哦！
首先建立一個大文件（用dd指令衍慎，后續(xù)有這個指令的講解妒挎，這里只演示）
dd if=/dev/zero of=/srv/loopdev bs=1M count=512
if就是input file。那個/dev/zero是會一直輸出0的裝置西饵！
of就是output file酝掩。將一堆0寫入到后面接的文件中。
bs就是每個block大小眷柔，就像文件系統(tǒng)那樣的block意義期虾。
count就是總共幾個bs的意思。所有bs*count就是這個文件的容量了驯嘱！
mkfs指令-f參數(shù)key格式化文件
mkfs -f /srv/loopdev
使用開機掛載時镶苞，由文件系統(tǒng)建立的filesystem，裝置名稱最好還是使用原文檔名類為好鞠评，這樣不容易出現(xiàn)錯誤信息茂蚓，畢竟大多數(shù)系統(tǒng)僅查詢block device去找UUID而已，而不會去查file的UUID剃幌；參數(shù)loop為掛載時加的參數(shù)聋涨；如圖所示：
onboot_mount_filesystem.jpg
建立swap交換分區(qū)
如上圖所示：
因為我們之前已經(jīng)使用gdisk攻擊建立了分區(qū)swap分區(qū)/dev/sda6,所有我們直接使用了。
mkswap /dev/sda6: 將sda6格式化成swap分區(qū)负乡，自己man page該指令牍白；
swapon /dev/sda6: 啟用sda6這個swap分區(qū)，自己man page該指令抖棘；
可以看到第一次free和開啟sda6這個swap分區(qū)后茂腥，swap分區(qū)的容量值有增加狸涌；
使用file形式的filesystem同樣也可以建立swap分區(qū)哦！
filesystem_swap.jpg
如果所示最岗，需要注意的就是我們開啟分區(qū)的時候要求權限為0600帕胆，
swapon開啟的時候報錯設備忙，所以我設置了開機自動啟用（自己去補充/etc/fstab哦）般渡，
重啟后看下圖操作：swapoff 用來關閉swap的啟用狀態(tài)
parted指令可以同時處理GPT和MBR分區(qū)表格式惶楼，而且可以一條指令直接完成分區(qū)哦，自行man page吧!
over...
