磁盘管理和磁盘配额

 

本章结构

①   磁盘基础

②   检测并确认新硬盘

③   规划硬盘中的分区

④   创建文件系统（格式化）

⑤   挂载、卸载文件系统

 

一、      磁盘结构

硬盘的物理结构

1. 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片2面
2. 磁头：每面一个磁头

 

硬盘的数据结构

1. 扇区：盘片被分为多个扇形区域，每个扇区存放512字节的数据
2. 磁道：同一盘片不同半径的同心圆
3. 柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面

硬盘存储容量=磁头数*磁道（柱面）数*每道扇区数*每扇区字节数

可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

磁盘接口类型：IDE（淘汰）、SATA（凹口）、SCSI（基本淘汰，低配SAS）、SAS（凸口）、光纤通道（方形头等）

 

二、      MBR与磁盘分区表示

主引导记录（MBR：Master Boot Record）

1. MBR位于硬盘第一个物理扇区处
2. MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
3. 分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节

MBR≤4个分区

 

Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件

例：/dev/hda5

/dev：（硬件设备文件所在的目录）

hd：表示IDE设备，sd表示SCSI设备

a：硬盘的顺序号，以字母a、b、c…表示

5：分区的顺序号，以数字1、2、3…表示

分区分为主分区和扩展分区（主分区≥1）

 

磁盘分区结构

1. 硬盘中的主分区数目只有4个
2. 主分区和扩展分区的序号限制在1~4
3. 扩展分区再分为逻辑分区
4. 逻辑分区的序号将始终从5开始

 

三、      文件系统类型

XFS文件系统

1. 存放文件和目录数据的分区
2. 高性能的日志型文件系统
3. Centos7系统中默认使用的文件系统

 

SWAP交换文件系统

为Linux系统建立交换分区

 

Linux支持的其他文件系统类型

FAT16、FAT32、NTFS、EXT4、JFS等

 

四、      检测并确认新硬盘

fdisk命令

查看或管理磁盘分区

fdisk –l [磁盘设备] 或 fdisk [磁盘设备]

五、      创建文件系统

1. 1.    mkfs命令

Make Filesystem，创建文件系统（格式化）

mkfs –t（强制） 文件系统类型 分区设备

或mkfs.文件系统类型 分区设备

1. 2.    mkswap命令

make swap，创建交换文件系统

mkswap 分区设备

六、      挂载、卸载文件系统

1. 1.    mount命令

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹

mount [-t 类型] 存储设备 挂载点目录

mount –o loop ISO镜像文件 挂载点目录（带属性挂载，临时挂载需要在挂载完后输入mount）

1. 2.    umount命令

卸载已挂载的文件系统

umount 存储设备位置

umount 挂载点目录

七、      设置文件系统的自动挂载（永久挂载）

/etc/fstab配置文件

包含需要开机后自动挂载的文件系统记录

vi /etc/fstab

/dev/sdb1（分区） /mailbox（挂载点） xfs（文件系统）defaults 0 0

或：

/dev/sdb1（分区） /mailbox（挂载点） xfs（文件系统）defaults，loop（带属性） 0 0

注：带属性永久挂载后可以输入mount –a使配置立即生效，否则需要重启

 

八、      磁盘分区（parted）

若磁盘小于2TB，可用fdisk  /dev/sdb进行分区，即MBR分区格式

若磁盘大于2TB，可用parted  /dev/sdb进行分区，我们都知道MBR分区磁盘是不能大于2TB的，所以超过2TB需要使用GPT分区格式

 

我们先在超级用户模式下用fdisk –l命令查看挂载的硬盘设备，假设设备号为/dev/sdb，接下来我们使用parted命令来GPT分区

1. 1.    yum install parted –y

parted /dev/sdb

1. 2.    将MBR磁盘分区格式调整为GPT

（parted）mklabel gpt

1. 3.    划分所有空间到一个分区

（parted）mkpart primary 0-1

或unit TB（设置单位为TB）

  mkpart primary 0 3（设置为一个主分区，大小为3TB，开始是0，结束是3）

1. 4.    显示设置的分区大小

（parted）print

1. 5.    退出parted程序

（parted）quit

1. 6.    用parted将分区做好后，进行格式化操作，完成后即可挂载使用

mkfs.ext4 –F /dev/sdb1

1. 7.    最后加入/etc/fstab自动挂载

 

九、      LVM与磁盘配额

1. 1.    LVM（logical volume manager，逻辑卷管理）

①    .动态调整磁盘容量，从而提高磁盘管理的灵活性

②    /boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建

③    图形界面管理工具 system-config-lvm

第一块硬盘不去做lvm，因为昨晚需要格式化，lvm≥100G

1. 2.    LVM机制的基本概念

①    PV（物理卷）——整块硬盘磁盘分区

②    VG（卷组）——物理卷合并

③    LV（逻辑卷）——对卷组进行进一步细化

 

主要命令

功能	物理卷管理	卷组管理	逻辑卷管理
Scan扫描	pvscan	vgscan	lvscan
Create建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove删除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend扩展	—	vgextend	lvextend
Reduce减少	—	vgreduce	lvreduce

推荐步骤

PV→VG→LV→格式化，挂载使用文件系统

pvcreat 设备名1 [设备名2]

vgcreate 卷组名 物理卷名1 物理卷名2

lvcreate –L 容量大小 –n 逻辑卷名 卷组名

lvextend –L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

 

十、      实现磁盘配额的概述

实现磁盘限额的条件

①   需要Linux内核支持

②   安装xfsprogs与quota软件包

Linux磁盘限额的特点.

作用范围：针对指定的文件系统（分区）

限制对象：用户账号，组账号

限制类型：磁盘容量，文件数量

限制方法：软限制，硬限制

 

实验举例：

1. 1.    确保有磁盘限额的软件功能

rpm –q quota

若没有，则需要rpm安装xfsprogs软件

1. 2.    带属性的挂载lvm磁盘

临时挂载：mount –o usrquota，grpquota /dev/lvm/cloud /data

永久挂载：vi /etc/fstab

/dev/lvm/cloud /data xfs defaults,usrquota,grpquota 0 0

mount –a（加载/etc/fstab里面的配置文件内容）

1. 3.    给/data目录写的权限

chmod –R 777 /data

1. 4.    限定liming用户lvm磁盘配额，软限制为60M，硬限制为80M，文件软限制为3，文件硬限制为4

xfs_quota –x –c ‘limil –u bsoft=60M bhard=80M isoft=3 ihard=4 liming’ /data

-x:专家模式 –c：命令

测试验证效果：

su liming

cd /data

dd if=/dev/zero of=./1.txt bs=100M count=1

ls –lh

1. 5.    限定ag组用户lvm磁盘配额

groupadd ag

useradd –g ag lisi

passwd lisi

xfs_quota –x –c ‘limil –g bsoft=80M bhard=100M isoft=5 ihard=6 ag’ /data

测试验证效果

su lisi

cd /data

dd if=/dev/zero of=./2.txt bs=120M count=1

ls –lh

1. 6.    查看用户、组对其目录的报告

在超级用户模式下

xfs_quota –x –c ‘report -ubih’ /data

xfs_quota –x –c ‘report -gbih’ /data

b——block 磁盘容量

i——inode 文件数量