Linux系统中的磁盘管理

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1.本地存储设备的识别

fdisk -l	##系统中存在的设备（存在的设备不一定能被识别）
cat /proc/partition	##系统当中内核被识别的设备（内核被识别的设备不一定能用）
blkid	##系统中可使用的设备
df	##系统正在挂载的设备

例：
<1>将自己的U盘插在电脑上，df查看系统中正挂载的设备，含有U盘

<2>查看系统中存在的设备

<3>查看系统中被识别的设备

<4>查看系统中可使用的设备

2.设备的挂载和卸载
（1）设备名称

/dev/xdx	##/dev/hd0 /dev/hd1 /dev/sda /dev/sdb /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb1
/dev/sr0	##光驱
/dev/mapper/*	##虚拟设备

（2）设备的挂载

mount 设备    挂载点
mount /dev/sdb1  /mnt     ##挂载/dev/sdb1到/mnt
umount /dev/sdb1 | /mnt   ##卸载
mount -o ro /dev/sdb1  /mnt  ##只读挂载
mount                         ##查看挂载信息
mount -o remount,rw /dev/sdb1   /mnt ##重新读写挂载

例：
<1>将U盘挂在到/mnt/目录下，查看/mnt/中的内容，是U盘中的内容

<2>mount 查看挂载信息，即挂载的状态

如图所示：U盘的挂载为读写挂载

<3>mount /dev/sdb1 将U盘从/mnt/下卸载

再次卸载，U盘不在系统正在挂载的设备中

<4>将U盘只读挂载到/mnt/下，mount查看挂在信息，U盘为只读挂载


<5>切换到该目录下，在其中建立文件，建立不了，因为是只读类型

<6>mount -o remount,rw /dev/sdb1 /mnt 将U盘重新读写挂载，挂在后查看信息


（3）解决设备正忙的问题
切换到/mnt/(设备挂载点）打开另一shell卸载设备，出现设备正忙的报错
解决方法1：
fuser -v /mnt ##查看占用设备的进程
fuser -vm /mnt##总进程和子进程都显示，更详细
fuser -kvm /mnt##查看并杀死进程
umount /mnt 卸载
解决方法2：
lsof /mnt
查看占用/mnt/的进程号
kill -9 pid 杀死进程后再次卸载
例：
<1>先切换到/mnt/目录下，打开另一个shell卸载U盘，系统提示，/mnt/正忙

<2>fuser -v /mnt 查看占用设备的进程的pid
fuser -vm /mnt 查看占用进程的总进程和子进程pid

<3>lsof /mnt 查看占用设备的进程的pid

<4>fuser -kvm /mnt 查看进程的pid并结束进程，也可以使用kill -9 pid杀死进程

注：虚拟设备 系统中模拟出来的设备
umount后可接设备也可接挂载点
可以在挂载点看到设备中的内容
默认是读写挂载
退出挂载点卸载
只读挂载  重新挂载可更改状态
vm总进程和子进程都显示，更详细
kvm查看并杀死进程

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系统受硬盘管理
0磁道 磁头停止的位置
引导磁头到某一位置后自动读取哪一部分的文件
引导程序 长度446字节
mbr 0磁道的1扇区
记录分区信息 mbr分区方式最多划分四个主分区
mpt 主分区表 64字节
记录的分区数目由分区的信息决定
若一个分区一个字节 记录64 个
2 32
4 16
8 8
16 4
32 2
64 1

2字节 硬盘的有效标示符 55 aa
一共512字节
逻辑分区 不是由分区表记录的
扩展分区 分区由主分区表记录并且是容器
扩展分区被删除所有的逻辑分区都会失效
容器不能直接使用
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3.分区步骤
（1）硬盘0磁道1扇区的512个字节中记录的信息如下
512=446 + 64 +2

<1>fdisk -l 查看可用设备

[root@server_sshd ~]# fdisk -l

Disk /dev/vda: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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: 0x00013f3e

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048    20970332    10484142+  83  Linux

Disk /dev/vdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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

<2>fdisk /dev/vdb 开始分区

[root@server_sshd ~]# fdisk /dev/vdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x6eba3973.

<3>按m查看帮助|用法

Command (m for help): m
Command action
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)

<4>按n建立分区，系统会提示要建立p（主分区）还是e（扩展分区），默认是p，直接回车即可，再次回车，到选择大小时+想要的大小，建立完了可以p查看主分区表

Command (m for help): n      ##新建
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p):           ##主分区
Using default response p
Partition number (1-4, default 1):    ##id用默认
First sector (2048-20971519, default 2048):     ##分区起始
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-20971519, default 20971519): +200M    ##分区大小
Partition 1 of type Linux and of size 200 MiB is set

<5>重复以上建立步骤，建立三个分区后查看分区表，含有三个分区

查看分区表

<6>再次建立，系统只会提示e，只可以建立扩展分区，一直按回车，将剩下所有的大小分给扩展分区，保证所有的大小可用，建立后查看


<7>建立完扩展分区后继续建立，系统不会再提示类型，只可以建立逻辑分区
按回车继续，道选择分区大小时+输入自己想要的大小，建立完之后查看，现在有五个分区


<8>wq退出保存，如果只按q不会保存直接退出

Command (m for help): wq
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

<9>退出后fdisk -l 查看存在的设备，现在存在五个设备，是刚刚建立的五个分区

自动文件系统挂载策略

4.给设备安装文件系统
<1>blkid查看系统中的可用设备

[root@server_sshd ~]# blkid
/dev/vda1: UUID="9bf6b9f7-92ad-441b-848e-0257cbb883d1" TYPE="xfs" 

<2>mkfs.xfs /dev/vdb5格式化设备，格式化了才可用

<3>格式化之后再次查看可用设备，显示有两个

<4>将刚刚添加的可用设备挂载到/mnt/下，
（临时挂载，关机重启后自动消失）卸载后mount -a ,df查看设备没有被挂载


<5>编辑文件vim /etc/fstab，
写入/dev/vdb5 /mnt xfs defaults 0 0

mount -a 自动挂载，挂载后df查看，有/dev/vdb5 设备

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同步分区表
-a 激活
-s 扫描
5.swap分区管理
（1）swap分区建立
<1>划分一个分区

查看分区表

更改分区类型

<2>设定分区标签82

再次查看分区表，信息改变

<3>退出保存后出现报错

<4>同步分区表
[root@server_sshd ~]# partprobe
查看被识别的设备
[root@server_sshd ~]# cat /proc/partitions

<5>格式化swap分区，blkid查看可用设备

<6>swapon -s，扫描swap分区，扫描不到
swapon -a /dev/vdb6 激活新建的swap分区后再次扫描可以扫描到

<7>编辑文件，永久设定
/dev/vdb6 swap swap defaults 0 0
[root@server_sshd ~]# vim /etc/fstab

（2）删除swap分区
<1>关闭swap分区，再次扫描没有swap分区，从文件中也删除

[root@server_sshd ~]# swapoff /dev/vdb6
[root@server_sshd ~]# swapon -s
[root@server_sshd ~]# vim /etc/fstab

<2>查看系统中存在的设备，swap分区仍然在

<3>删除swap分区

<4>同步分区表再次查看系统中存在的设备，没有swap分区

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6.配额

<1>建立一个新的公共目录/pub/
[root@server_sshd ~]# mkdir /pub/

<2>卸载/mnt/
从文件中也删除或者注释

<3>将/dev/vdb5这个设备挂载到新建目录上

<4>更改目录的权限

[root@server_sshd ~]# chmod 1777 /pub/
[root@server_sshd ~]# ls -ld /pub/
drwxrwxrwt. 2 root root 6 Jan 22 06:09 /pub/

<5>切换到student用户，切换到/pub/路径下，在/pub/中占用空间，几次占用后会提示满额


<6>退出student用户后超级用户删除刚刚建立的所有文件，查看挂载状态，没有用户配额
[root@server_sshd pub]# rm -fr /pub/*
[root@server_sshd pub]# mount


<7>先卸载/pub/,加入用户配额再次挂载
[root@server_sshd ~]# umount /pub/
[root@server_sshd ~]# mount -o usrquota /dev/vdb5 /pub/

<8>设定限额的用户可用的额度
[root@server_sshd ~]# edquota -u student /dev/vdb5
edquota: user /dev/vdb5 does not exist.
将文件中的hard硬限设为20480K即20M
<9>切换到student用户，占用20M空间可以成功，21M出现报错，因为给student用户的配额只有20M

注：
先挂载再该权限
挂载时激活用户配额
blocks 的大小由系统统计
soft 警告
hard 硬限 单位k
inodes 用户在设备上的文件个数
个数的软限和硬限
配额时针对设备的，只在设置过配额的设备生效
用户在没有设置配额的设备上写入不会受到限制

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7.磁盘加密
加密后会覆盖原来的内容
设定之前将配额卸载
解密后的形态，原来的设备不可用
（1）设备加密

<1>加密前卸载设备,删除配额，在pub目录下建立文件

<2>给/dev/vdb5设备加密，输入大写的yes，设置密码

<3>加密后查看可用设备/dev/vdb5显示被加密

<4>挂载设备显示无法挂载

<5>打开加密设备之前先查看/dev/mapper目录，只有一个文件

<6>打开时给/dev/vdb5设备一个代号hello,输入密码
改变形态打开

<7>查看/dev/mapper 有两个文件，其中包括刚刚解密的hello

<8>初始化刚刚新解密的设备/dev/mapper/hello

<9>将设备挂载到/pub/目录下

<10>在目录中建立文件并编辑，目录中加密前的文件被覆盖


<11>卸载设备，恢复原来的形态cryptsetup close hello


<12>再次解密，新的代号可以改变，输入设定的密码，查看/pub/目录下文件的内容，和上一次解密时写入的一致，所以说代号不会改变解密后设备中的内容

<13>卸载设备，再次查看目录下的文件，是加密之前的文件

(2)加密磁盘的开机自动挂载
加密过的文件开机启动时会开不了,为了解决这一问题，可以在系统中将设备密码写入一个文件中,设置加密磁盘开机自动挂载

<1>在文件中写入
[root@server_sshd ~]# vim /etc/fstab
/dev/mapper/hello /pub xfs defaults 0 0

<2>建立并编辑任意文件，在文件中写入加密设备的密码

<3>

<4>给加密设备加钥匙

<5>重启虚拟机
<6>开机后df直接查看，加密设备被自动挂载

(3)删除加密和开机自动挂载
<1>将三个文件中的内容删除或注释
[root@server_sshd ~]# vim /etc/fstab
[root@server_sshd ~]# vim /root/disk_passwd
[root@server_sshd ~]# vim /etc/crypttab

<2>卸载设备
[root@server_sshd ~]# umount /pub/

<3>关闭加密形态
[root@server_sshd ~]# cryptsetup close hello

<4>再次初始化设备，系统提示要加-f强制初始化

[root@server_sshd ~]# mkfs.xfs /dev/vdb5
mkfs.xfs: /dev/vdb5 appears to contain an existing filesystem (crypto_LUKS).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.

[root@server_sshd ~]# mkfs.xfs /dev/vdb5 -f
meta-data=/dev/vdb5              isize=256    agcount=4, agsize=32000 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=0
data     =                       bsize=4096   blocks=128000, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0
log      =internal log           bsize=4096   blocks=853, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

<5>reboot重启即可
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