• Linux--系统基础磁盘管理相关知识详解笔记

    1.磁盘知识体系结构

    在这里插入图片描述

    第一个层次：磁盘相关物理知识 内部结构 外部结构 读写数据原理

    第二个层次：磁盘阵列知识 磁盘弹性扩展知识

    ​ 阵列：将多块磁盘整合为一块

    ​ （1）可以存储更大容量数据

    ​ （2）提升数据存储效率

    ​ （3）提升数据存储安全性

    第三个层次：磁盘分区表概念，分区命令使用 fdisk parted

    第四个层次：系统格式化操作 文件系统相关概念

    第五个层次：磁盘管理相关知识 挂载操作

    2.磁盘内部外部结构

    外部结构：看得见的部分

    在这里插入图片描述

    接口类型：SATA

    转速信息：5400/分钟<7200/分钟<10000转/分钟<12000转/分钟

    盘片部分：存储数据信息，可以有多块盘片

    磁头部分：读写数据信息，可以有多个磁头 （几个盘片就有几个磁头）

    磁头停泊区：关机之后磁头放在磁头停泊区

    磁盘主轴：决定磁盘转速

    磁盘容量：1024 科学计量换算 1000 企业生产换算

    内部结构：

    磁盘的磁道：每个磁道用于存储数据信息，并且每个磁盘存储数据容量是相同的

    磁盘扇区：将磁盘切分为多个部分，存储数据最小空间单位称为扇区

    ​ 扇区个数进行分区 1024 个扇区 1M （最小单位）

    磁盘柱面：磁盘有多个磁头时，是按照柱面来进行读取数据

    数据读取原理：二进制方式（凸起的地方代表数字1（磁化为1），凹的地方代表数字0）

    ​ 碎片整理就是依据机械硬盘工作原理对硬盘读写数据进行性能优化

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XegxljeT-1669102695936)(E:\Typora软件\linux运维笔记\运维笔记图片库\034内存存储数据原理.png)]

    3.磁盘阵列配置方法 raid

    进行磁盘阵列配置：

    配置阵列级别：RAID0 RAID1 RAID5 RAID10

    RAID0：可以提高数据存储效率 游戏赛事 WCG 无法保证数据安全性

    RAID1：可以提高数据的安全性 存储阵列 保证数据安全 浪费磁盘 无法提升性能

    RAID5: 可以提高数据存储效率 保证数据安全性 只浪费（1/3）

    RAID10:可以提高数据存储效率 保证数据安全性 磁盘空间浪费会多

    4.磁盘弹性扩容配置 LVM

    应用场景：数据库数据存储操作

    数据库：存储数据仓库 表形式存储数据 —data.sql 文件总的数据文件

    ​ /dev/sdc1分区-- /data 10G <----date.sql 10G

    90G

    PE:物理区域

    PV：物理卷（逻辑磁盘）

    VG：卷组

    LV：逻辑卷

    创建分区：
[root@naWang ~]#fdisk -l
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    41943039    19921920   8e  Linux LVM

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x8c5947aa

对分好的区进行PV创建操作（利用LVM逻辑卷管理执行相关命令）
[root@naWang ~]#pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2  
WARNING: ext4 signature detected on /dev/sdb1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping ext4 signature on /dev/sdb1.
WARNING: ext4 signature detected on /dev/sdb2 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping ext4 signature on /dev/sdb2.
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
  
用pvs或者pvdisplay查看详细信息
  
逻辑管理创建VG过程
[root@naWang ~]#vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
  Volume group "vg1" successfully created      ———————— /dev/sdb1 已创建完成PV物理卷
  

vgdisplay		---查看所有卷组的详细信息


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    逻辑管理创建LV过程

    [root@naWang ~]#lvcreate -L 200M -n lv1 vg1
  Logical volume "lv1" created.
-L	----参数后跟的是你要设定的逻辑卷大小，这个大小必须是你设定的PE值的整数倍，如果不是它会给你分一个比你设定大一点的空间，也就是向上取整数倍空间。弊端就是有可能用不完vg里面的空间

先用mkfs命令对创建的卷组进行格式化操作：
[root@naWang ~]#mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=1024 (log=0)
分块大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
51200 inodes, 204800 blocks
10240 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=1
Maximum filesystem blocks=33816576
25 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	8193, 24577, 40961, 57345, 73729

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 

创建一个空目录，再把创建好的逻辑卷挂载上就可以使用了
[root@naWang ~]#mkdir /disk1
[root@naWang ~]#mount /dev/vg1/lv1 /disk1
[root@naWang ~]#df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 844M     0  844M    0% /dev
tmpfs                    861M  4.0K  861M    1% /dev/shm
tmpfs                    861M   11M  850M    2% /run
tmpfs                    861M     0  861M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   17G  9.8G  7.3G   58% /
/dev/sda1               1014M  239M  776M   24% /boot
tmpfs                    173M   12K  173M    1% /run/user/42
tmpfs                    173M     0  173M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1      190M  1.6M  175M    1% /disk1

说明：如果想实现开机自动挂载，可以后续编写/etc/rc.local和/etc/fstab 文件信息

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    LVM逻辑实战调整过程

    磁盘创建逻辑卷扩容过程

    使用lvextend命令来对逻辑卷进行扩容：

    [root@naWang ~]#vgs				---查看剩余空间是否充足
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g      0 
  vg1      2   1   0 wz--n-  19.99g <19.80g
[root@naWang ~]#lvextend -L +100M /dev/vg1/lv1
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@naWang ~]#lvscan
  ACTIVE            '/dev/centos/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/centos/root' [<17.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/vg1/lv1' [300.00 MiB] inherit
[root@naWang ~]#lvs
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root centos -wi-ao---- <17.00g                                                    
  swap centos -wi-ao----   2.00g                                                    
  lv1  vg1    -wi-ao---- 300.00m    
  需要注意此时文件系统并没有增大，需要执行命令让文件系统识别已经扩容的空间

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    [root@naWang ~]#df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/vg1-lv1      190M  1.6M  175M    1% /disk1	---未识别扩容空间
[root@naWang ~]#resize2fs -f /dev/mapper/vg1-lv1 		---加载识别扩容空间
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/mapper/vg1-lv1 is mounted on /disk1; on-line resizing required
old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3
The filesystem on /dev/mapper/vg1-lv1 is now 307200 blocks long.

[root@naWang ~]#df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/vg1-lv1      287M  2.1M  267M    1% /disk1	  ---已识别扩容空间


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    5.磁盘分区操作过程

    磁盘分区方案介绍：

    /boot 分区 200M

    swap 分区 1~8G 内存1.5

    ​ / 分区 剩余空间 50~200G 系统数据/服务程序数据

    /data 分区 剩余空间 存储

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-29LapMEu-1669102695937)(E:\Typora软件\linux运维笔记\运维笔记图片库\035开机启动流程.PNG)]

    磁盘分区方法原则：

    磁盘分区表：64字节 每16个字节表示一个分区信息----主分区 4个分区

    ​ 取出其中16个字节可以进行扩展分区设置 只能有一个 扩展分区下面可以划分更多逻辑分区

    ​ PS：主分区可以直接使用 扩展分区不可以直接使用

    四个分区 一个扩展分区（多个逻辑分区）

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9U6d8knM-1669102695937)(E:\Typora软件\linux运维笔记\运维笔记图片库\036磁盘分区表.PNG)]

    磁盘分区的方法步骤：

    fdisk:centos6---不能划分2T容量以上分区
	  centos7---能划分2T容量以上分区

parted：可以划分2T容量以上分区

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    2T以下分区划分：

    第一个历程：指定进行分区设备文件

    fdisk /dev/sdb

    第二个历程：根据需求进行分区

    分区命令信息：

    命令操作
c   ---设置分区模式dos（小于2T）
d	---删除已经分好的区
g	---设置分区模式gpt（大于或等于2T）
l	---列表显示可用分区类型
m	---获取帮助
o	---创建一个新的dos分区表
q	---退出分区操作并且不保存
p	---输出已经分区的信息
t	---修改分区类型信息
w	---保存对分区的设定

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    6.磁盘格式化操作

    创建文件系统 – 产生inode block

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iRcFccjc-1669102695938)(E:\Typora软件\linux运维笔记\运维笔记图片库\037磁盘格式化操作.PNG)]
    如何进行格式化操作

    mkfs -t xfs /dev/sdc1
mkfs.xfs -f /dev/sdc1		---强制在已有文件系统文件中进行重新格式化操作

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    7.磁盘挂载操作

    mount 参数配置

    默认挂载参数信息：

    rw(默认)			   ---挂载之后的挂载点目录，具有读写能力
ro				    ---挂载之后的挂载点目录，只具有读能力
suid（默认）	      ---挂载之后的挂载点目录中，可以让setuid权限文件生效
nosuid	  		    ---挂载之后的挂载点目录中，可以让setuid权限文件失效
dev（默认）
nodev
exec（默认）	     ---挂载之后的挂载点目录中，可以让具有执行权限文件生效
noexec			    ---挂载之后的挂载点目录中，可以让具有执行权限文件失效
auto（默认）		 ---允许挂载配置信息进行自动挂载
noauto				---禁止挂载配置信息进行自动挂载
user				---允许普通用户进行挂载操作
nouser				---禁止普通用户进行挂载操作
async（默认）		  ---异步方式存储数据
sync				---同步方式存储数据

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    当挂载点目录无法卸载时，可以进行强制卸载

    umount -lf /mnt

    -l —不用从目录中切换出来，也可以进行卸载

    -f —强制卸载目录信息

    ——————————————————————————————————

    一个挂载点无法卸载的原因：

    1）此时正在挂载目录中，是无法直接卸载

    2）有其他用户或者程序进程，正在使用加载挂载目录中的数据信息

    ——————————————————————————————————

    8.磁盘交换分区如何扩容

    内存 硬盘使用情况需要实时关注

    内存 存储一些数据信息和服务进程有关 （内存溢出导致）

    临时将磁盘空间交换给内存使用

    交换分区临时扩容步骤：

    第一个步骤：创建系统交换分区使用文件

    dd if=/dev/zero of=/tmp/1G bs=100M cout=10

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    第二个步骤：设置文件被交换分区所使用

    mkswap /tmp/1G

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    第三个步骤：文件划到交换分区使之生效

    swapon /tmp/1G		---加载交换空间
swpoff /tmp/1G		---卸载交换空间

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_51313763/article/details/127983967