Linux中的磁盤

Linux的磁盤管理

（很重要請注意高能預警）

硬盤：幾個盤片，雙面，磁性顆粒，

處理速率不一樣步：藉助於一箇中間層   

文件系統(FileSystem)
    能夠實現對磁盤行的文件進行讀寫
    文件系統其實就是一個特殊軟件，是直接安裝到硬盤上的

硬盤分類
    機械硬盤：
        盤片組，磁頭，磁頭臂
        馬達、空氣過濾片
    固態硬盤
        相似與內存的結構

機械硬盤簡介
    磁道(Track)：磁盤旋轉時候的同心圓，磁道編號從外向內，從0開始編號。
    扇區(Sector)：將每一個磁道分割成等大小的空間，每一個扇區大小都是512字節
    柱面(Cylinder)：不一樣盤片的相同扇區。磁盤分區的時候，是以柱面爲單位進行分區的。

尋道時間：
    移動磁道到目標磁道
    旋轉磁盤
   
PS：外側磁道的讀寫性能，優於內側磁道，因此係統通常安裝在C盤 （C盤靠外）
 
保存分區信息
    0號扇區：MBR:Master(main) Boot Record,主引導記錄，512字節
    第一部分：前446字節，存放程序bootloader，做用完成系統的開機啓動
    第二部分：中間64字節，Disk Patration Table，磁盤分區表，做用是記錄磁盤分區
        16字節標識一個分區，64字節可標識4個分區
    第三部分：最後的2字節，Magic Number，標記當前MBR是否生效

分區類型
    主分區
    擴展分區

分區結構
    所有都是主分區：一、二、三、4主
    主+擴展分區：1主+1擴展  2主+1擴展 3主+1擴展
        擴展分區只能有一個
        擴展分區必須製做成邏輯分區才能使用
        邏輯分區能夠有無限多個

設備文件
    linux 一切皆爲文件 

    設備文件：物理設備在系統中的映射 
            塊設備文件 ：支持隨機讀寫的設備，硬盤
            字符設備文件 ：支持線性讀寫，鍵盤 
    設備文件的默認位置： /dev 
    設備文件的設備號 ：
    主設備號(major number)：標識設備類型（相同類型的設備，主設備號相同）
    次設備好(ninor number)：標識相同類型的不一樣設備
       

接口
    IDE:並行的傳輸接口
    SATA:串行的傳輸接口 （串行的速度快於並行）
    SCSI:並行接口，企業使用，Small Computer System Interface
    SAS:串行接口，性能好（串行的SCSI）
    USB接口：
        usb1.0
        usb2.0
        usb3.0

CentOS 6.x硬盤識別   
    /dev/sd#
        #=12345...
    /dev/sda1
    /dev/sda2

Centos 5.x
    IDE
        /dev/hdx
    SATA
        /dev/sdx
   

接口都是控制芯片
    網卡適配器 ：獨立核心功能是轉換數據格式
    usb控制器  ：集成的

linux的磁盤對應的設備文件的命名
    磁盤對應的設備文件依次/dev/sda sdb sdc .....
    磁盤分區對應的設備文件
        第一個主分區：/dev/sd#1
        第二個主分區：/dev/sd#2
        第三個主分區：/dev/sd#3
        第四個主分區：/dev/sd#4
        擴展分區
        第一個邏輯分區：/dev/sd#5
        【邏輯分區的編號是從5開始的】

fdisk命令
    做用：查看或者修改磁盤的分區
    格式：fdisk [選項] [設備文件]
    選項：
        -l：列舉系統中的所有磁盤以及磁盤分區
            (centos6中，默認將邏輯卷也識別爲一個磁盤)

    例子：只查看物理磁盤的分區
    fdisk -l /dev/sd[a-z]
   
    例子：只查看sda分區
    fdisk -l /dev/sda

   
   
fdisk -l返回結果解析

Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes
設備文件名稱  空間      空間
255 heads,  63 sectors/track,     5221 cylinders
虛擬磁頭數  平均每磁道上的扇區數  柱面數
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
每一個存儲單元的大小
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0008cfb6
磁盤標識符【在磁盤數量多的狀況下，很是有用】

   Device       Boot          Start      End      Blocks     Id        System
/dev/sda1       *             1          64       512000     83        Linux
分區的設備文件  標識系統分區  起始柱面   結束柱面 磁盤塊大小 分區類型  系統類型
/dev/sda2                     64         5222     41430016   8e        Linux LVM

注意：直接輸fdisk+磁盤，若是不使用任何選項，那麼就是對磁盤進行分區操做

分區操做實例
fdisk /dev/sdc

分區操做命令 （標示註釋的是能用的到的）
   a：toggle a bootable flag
   b：edit bsd disklabel
   c：toggle the dos compatibility flag
   d：delete a partition                     刪除分區
   l：list known partition types             列舉分區類型
   m：print this menu                        打印幫助
   n：add a new partition                    新建分區
   o：create a new empty DOS partition table
   p：print the partition table              打印分區信息
   q：quit without saving changes            退出
   s：create a new empty Sun disklabel
   t：change a partition's system id         修改分區類型id
   u：change display/entry units
   v：verify the partition table
   w：write table to disk and exit           保存修改
   x：extra functionality (experts only)

主+擴展<=4
分區之後的磁盤，須要安裝文件系統才能使用

爲何分區？
    方便檢索磁盤上的文件
    不是必須分區。  

注意：若是一個磁盤已經分區而且在使用，那麼在對磁盤進行分區操做可能會出現系統沒法識別該分區，此時須要讓內核從新讀取MBR中的分區表。系統識別的分區信息記錄在/proc/partitions文件中，partx命令和kpartx命令可讓內核從新讀取分區信息。例如#partx –a /dev/sdb

分區必須安裝軟件才能實現文件的讀寫操做
    --文件系統

常見文件系統
    NTFS
    FAT32
    EXT系列

vfs：Virtual File System 虛擬文件系統
    做用：將底層的各類各樣的文件系統抽象成一個同一個文件系統，這樣能夠極大的簡化上層應用在使用文件系統時候的複雜度。
   

   
linux文件系統詳解
1、基本文件系統
一、ext系列文件系統
    ext2 ext3 ext4
    centos6 默認使用ext4
二、Reiserfs
    處理和保存小文件的處理很是優秀
三、xfs
    對大文件處理性能很是好。
    文件大小無上限。
四、JFS,日誌文件系統
    IBM所開發
五、vfat，其實就是windows下的fat32
六、NTFS，linux到目前爲止，對NTFS支持很差
   (若是必須使用NTFS，那麼建議只用NTFS來讀數據，不要執行寫操做)

2、集羣文件系統
一、GFS2：Global File System 2 （全局文件文件系統）
    由redhat所研發
二、OCFS2：Oracle Cluster File System 2 
    由Oracle所研發

3、網絡文件系統
一、NFS：
二、smbfs
三、windows磁盤映射 

4、光盤文件系統
一、iso9660

5、分佈式文件系統
略

PS：磁盤分區也是文件，要使用磁盤分區須要將磁盤掛載到系統的一個目錄中，這個目錄就是該分區的訪問入口。

 

mke2fs命令 （make ext2 file system）
    做用：安裝ex2文件系統
    格式：mke2fs [選項] 分區設備文件
    選項：-t ext3或ext4

【linux中一切皆文件，磁盤分區也是文件，要使用磁盤分區，須要將磁盤掛載到系統的一個目錄中，這樣，這個目錄就是該分區的訪問入口】 


PS：有的時候作實驗對磁盤進行重複的格式化-掛載的時候，可能出現報錯信息，包括掛載的時候提示已經掛載了，格式化的時候提示is apparently in use by the system; will not make a filesystem here!，具體錯誤信息以下
[root@localhost /]# mount /dev/sda1 /media/
mount: /dev/sda1 already mounted or /media/ busy

[root@localhost /]# mke2fs -t ext4 /dev/sda1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
/dev/sda1 is apparently in use by the system; will not make a filesystem here!

能夠嘗試使用dmset
    dmsetup  manages  logical  devices  that use the device-mapper driver.  Devices are created by loading a table that specifies a target for each sector (512 bytes) in the logical device.

    具體解決步驟以下
    #首先檢查dm中記錄信息
    [root@localhost /]# dmsetup status
    VolGroup-lv_swap: 0 4063232 linear
    VolGroup-lv_root: 0 36847616 linear
    sda3: 0 1044225 linear
    sda1: 0 2120517 linear
    #移除sda1和3
    [root@localhost /]# dmsetup remove sda1
    [root@localhost /]# dmsetup remove sda3
    
    #此時的系統就一切正常了
    [root@localhost /]# mke2fs -t ext4 /dev/sda1

  
ext系列文件系統的(物理)構成
block：磁盤塊，磁盤存儲數據的最小單元（默認4kb）
block bitmap：塊位圖，做用是實現快速檢索出空閒的磁盤塊
inode list：inode 列表，這是存放inode 的空間
inode：index inode，索引節點，索引節點其實也是一個小的磁盤空間，一個inode用來存放一個文件，在inode中存放內包括（大小、屬主屬組、時間戳、鏈接數、文件所在的磁盤快的編號），可是在inode中，沒有文件名。
inode bitmap：inode位圖，快速從inode列表中找出一個空閒的inode

磁盤塊是用來存儲文件中的數據的
    通常文件：磁盤塊上所存儲的就是文件中的內容
    目錄：所存放的是該目錄下文件名稱列表 

打開文件(找到文件)    以打開cat /var/log/message 爲例
    一、找到根（根是自引用）
    二、從根所在的磁盤塊表中，找出var所在的inode編號
    三、根據var所在的inode編號，就能夠找到var所在的磁盤塊
    四、由於var是目錄，因此var所在的磁盤塊中存放的是一張表，在表中記錄了log所在的inode
    五、根據log的inode編號，能夠找到log目錄所在的磁盤塊
    六、從log的磁盤塊的表中能夠找到message文件所在的inode編號
    七、從message的inode中，能夠找到該文件的磁盤塊，最終讀取出文件

新建文件    以在/etc/下新建文件zx.txt，大小是10K，爲例
    一、掃描inode bitmap，檢索出一個空閒的inode 。假設找出的1號inode
    二、找出目錄etc所在的磁盤塊，在該磁盤塊的表中添加一個條目，內容是 zx.txt-->1
        【到此爲止，就能夠在磁盤上看到該文件，可是文件沒法打開】
    三、掃描block bitmap，找出3個空閒磁盤塊，而後就能夠向磁盤塊中寫入數據。

ext系列文件文件系統的重要特性
    在向磁盤寫入文件的時候，會提早鎖定一個連續的空間
    若是後期發現空間不夠，那麼再鎖定一個連續空間
    若是發現空間有剩餘，那麼釋放剩餘部分
    【避免磁盤碎片產生】   
  
刪除文件     以在/etc/zx.txt爲例
    一、找到etc目錄所在的磁盤，將表中的索引刪除
        【此時從磁盤上，就看不到該文件了】
    二、將1號inode對應的inode bitmap置爲零
    三、將zx.txt所佔用的磁盤塊對應的block bitmap置爲0

複製文件   以在/etc/zx.txt複製到home下爲例
    一、先找出一個空閒inode （假設是6）
    二、找到home所在的磁盤塊，在磁盤塊的表中添加一個記錄 zx.txt -->6
    三、找出空閒磁盤塊
    四、將原文件磁盤塊上的數據依次複製到新找出的磁盤塊上

 

剪切文件  以在/etc/zx.txt剪切到home下爲例
    一、找到etc所在的磁盤塊，將磁盤塊的表中的zx.txt的索引記錄剪切下來
    二、找到home所在的磁盤塊，在磁盤塊的表中粘貼前面所剪切的索引記錄

塊組（Block Group）
    每一個塊組中，有獨立的inode，位圖

超級塊（super block）
    記錄包括
    一、塊組的數量
    二、各個塊中的磁盤數量、空閒數量、使用數量
    三、各個塊組中的inode數量，空閒數量，使用數量

塊組描述表（GDT）
    記錄各個塊組的範圍

BOOT BLOCK
    引導塊
    安裝雙系統的時候，第二個系統的引導程序安裝在bootblock中

PS：下面畫個圖說明下。。。不過畫的有點難看。。。將就看吧

ext系列
    ext2
        能夠自動檢測出不完整的文件並刪除，可是速度很是慢   
    ext3：日誌文件系統（journal File System）
        在磁盤上建立一個日誌空間，在建立文件的時候，先將文件的名稱寫入到日誌空間，若是文件正常寫入成功，那麼從日誌空間刪除文件名稱。
        若是在寫入過程發生宕機等故障，那麼文件名會保留在日誌空間中，下次啓動的時候，系統會掃描日誌空間，將日誌空間中的文件刪除。

[root@node2 ~]# mke2fs /dev/sdc1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=    標籤（卷標）                    *
OS type: Linux       操做系統類型    
Block size=4096 (log=2)   磁盤塊的大小，默認是4K     **
Fragment size=4096 (log=2)  偏移大小             
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
197600 inodes, 789185 blocks    inode和磁盤塊的總量   **
39459 blocks (5.00%) reserved for the super user   給管理員用戶預留的磁盤空間大小    ***
First data block=0       起始磁盤塊編號  
Maximum filesystem blocks=809500672 
25 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
7904 inodes per group   
Superblock backups stored on blocks:    超級塊的備份所在的磁盤塊編號     ***
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Writing inode tables: done       done表示inode表寫入成功寫入成功                       
Writing superblocks and filesystem accounting information: done 

This filesystem will be automatically checked every 35 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.   
   
   

注意：若是是建立ext3文件系統，會多一個信息
Creating journal (16384 blocks): done
    表示建立日誌空間成功
   
   
   
   
建立文件系統命令
mke2fs命令
    做用：是建立文件系統
    配置文件：/etc/mke2fs.conf （用來控制默認參數）
    格式：mke2fs [options] /dev/sd#n
    選項：
        -t {ext2|ext3|ext4}：指定新建的文件系統類型
        -j：同 -t ext3，做用建立ext3 文件系統
        -L ###：指定分區的卷標
        -b {1024|2048|4096}：設定磁盤塊大小
        -g #：指定每一個塊組多少個磁盤塊
        -G #：塊組的總數
        -i bytes-per-inode：指定inode和字節的比例，默認是16384字節對應一個磁盤塊
        -I inode-size：
        -U UUID：指定一個文件系統的UUID。  （一般用在磁盤數量較多的狀況）
        -N number-of-inodes：指定文件系統中的inode總數
        -m #：指定保留空間的大小 
        
e2label命令
    做用：查看、修改卷標
    格式：e2label device [newlabel]

例子：
    [root@node2 ~]# e2label /dev/sdc1 myGame     <<<<<< 修改卷標
    [root@node2 ~]# e2label /dev/sdc1            <<<<<< 查看卷標
    myGame

   
   
blkid命令
    做用：查看磁盤的id信息和文件系統類型
    格式：blikd DEVICE
   
   
    [root@node2 ~]# blkid /dev/sdc1
    /dev/sdc1: LABEL="myGame" UUID="129c8699-9809-4e15-98a1-d232e87fceca" SEC_TYPE="ext2" 【TYPE="ext3"】
    設備文件   卷標            惟一標識                                    安全類型        文件系統類型

dumpe2fs命令
    做用：顯示文件系統的分區信息
    選項：
        -h：顯示超級塊信息

 

    [root@node2 ~]# dumpe2fs -h /dev/sdc1
    dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
    Filesystem volume name:   myGame                         卷標名稱
    Last mounted on:          <not available>                 最近一次的掛載點
    Filesystem UUID:          129c8699-9809-4e15-98a1-d232e87fceca
    Filesystem magic number:  0xEF53
    Filesystem revision #:    1 (dynamic)                ？？？？？？？？？？？？？？？
    Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype sparse_super large_file
    Filesystem flags:         signed_directory_hash
    Default mount options:    (none)
    Filesystem state:         clean                    文件系統的狀態
    Errors behavior:          Continue
    Filesystem OS type:       Linux
    Inode count:              197600                     【這部份內容平時就應該常常關注的】
    Block count:              789185
    Reserved block count:     39459
    Free blocks:              759214
    Free inodes:              197589
    First block:              0
    Block size:               4096
    Fragment size:            4096
    Reserved GDT blocks:      192
    Blocks per group:         32768
    Fragments per group:      32768
    Inodes per group:         7904
    Inode blocks per group:   494
    Filesystem created:       Wed Mar 16 16:40:22 2016
    Last mount time:          n/a
    Last write time:          Wed Mar 16 17:10:07 2016
    Mount count:              0
    Maximum mount count:      21
    Last checked:             Wed Mar 16 16:40:22 2016     上一次檢查文件系統時間
    Check interval:           15552000 (6 months)
    Next check after:         Mon Sep 12 16:40:22 2016
    Reserved blocks uid:      0 (user root)
    Reserved blocks gid:      0 (group root)
    First inode:              11
    Inode size:              256
    Required extra isize:     28
    Desired extra isize:      28
    Journal inode:            8
    Default directory hash:   half_md4
    Directory Hash Seed:      93c9bb64-26f5-48b2-b338-454f3474327f
    Journal backup:           inode blocks
    Journal features:         (none)
    Journal size:             64M
    Journal length:           16384
    Journal sequence:         0x00000001
    Journal start:            0

注意：以上內容，必須可以大部分能夠讀懂

tune2fs命令
    做用：查看、修改文件系統的屬性
    可修改：
        預留空間、卷標
    不可修改：
        磁盤塊
    選項：
        -l：查看超級塊信息，相似於 dumpe2fs -h
        -L ###：修改分區的卷標，相似於 e2label DEVICE [newLabel]
        -m #：修改文件系統的保留空間百分比
        -j：將ext2文件系統升級爲ext3。（內部數據不受影響）
   
fsck命令
    做用：檢查、修復文件系統的命令
    選項：
        -t fstype DEVICE: 檢查指定的文件系統
        -a：自動修復文件系統
        -r：交互式修復

e2fsck命令   
    做用：修改文件系統
    選項：
        -y：檢查過程當中，若是須要用戶輸入Y，則自動輸入。
        -f：強制執行檢查操做 
          
虛擬內存       
    每一個程序都使用一個獨立的虛擬機內存空間，這個內存空間是物理內存的映射
    x86架構的主機中，每一個程序都認爲本身獨享4G的內存空間，而且認爲當前主機中，只有本身一個程序。

交換分區(swap)
    在windows中稱爲虛擬內存
    指的是在硬盤上規劃處一個組成方式相似於內存的空間，當內存空間不足時，將內存中閒置數據暫時移動到交換分鐘
    實現的效果就是能夠實現內存的過載使用。
   
注意：
    儘可能不要使用swap
    若是發現swap使用頻繁，那麼就說明須要添加內存了 
  
free命令
    做用：顯示當前內存的使用狀況
    格式：free [options]
    選項：
        -m：以MB爲單位顯示
        -g：以GB爲單位顯示
   
[root@node2 ~]# free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          1869        290       1578          0         50         92
-/+ buffers/cache:        146       1722      <<<<<<真實內存空間的使用和空閒狀況
Swap:         1983          0       1983
   
   
緩衝：存放元數據，inode中的數據
緩存: 存放數據

注意：只有緩存和緩衝中的數據能夠清空，其餘數據不能清空

 

僞文件相關
    /proc/partitions：記錄系統中的分區信息
    /proc/meminfo：內存的使用狀況
    /proc/cpuinfo：記錄系統中的CPU的詳細信息

 

dd命令
    做用：從底層逐字節複製文件。
    格式：dd if=原文件 of=目的文件 [bs=xK|M|G count=n]

    例子：將/etc/passwd複製到home下叫作a.txt
    dd if=/etc/passwd of=/home/a.txt
   
    例子：將/etc/passwd的前10K的內容複製到home下
    dd if=/etc/passwd of=/home/a.txt bs=1K count=10
    dd if=/etc/passwd of=/home/a.txt bs=10K count=1
   
    例子：備份sda的MBR
    dd if=/dev/sda of=/home/mbr.bak bs=512 count=1
   
    例子：實現硬盤對考（將sda上的數據所有複製到sdb上）
    dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

 

新建交換分區的流程
1、新建一個分區
    分區格式id必須是 82
   
2、安裝swap文件系統
    # mkswap -f /dev/sdc2

mkswap命令
    做用：建立swap文件系統
    格式：swap [-f -L 卷標] DEVICE
   
3、激活swap分區
    # swapon /dev/sdc2
   

swapon命令
    做用：激活交換分區
swapoff命令
    做用：關閉交換分區

 

特殊場景：磁盤無剩餘空間（沒法再分區），可是分區中還有大量剩餘空間，此狀況下新建交換分區，能夠用 【磁盤鏡像文件】 來實現

磁盤鏡像文件：就是用一個文件，來模擬當中磁盤來使用。   
   
   
1、如何建立鏡像文件
一、dd命令
二、特殊設備文件
    /dev/zero--泡泡機
   
案例：在tmp下建立一個1G的文件disk.img   
    # dd if=/dev/zero of=/tmp/disk.img bs=1M count=1024
   
2、將新建的鏡像文件當作磁盤來建立交換分區
一、建立文件系統
# mkswap -f /tmp/disk.img
二、激活
# swapon /tmp/disk.img
   
   
   
/etc/fstab詳解   
做用：實現開機自動掛載外部設備或者自動激活交換分區
   
註釋
[root@node2 ~]# cat /etc/fstab
/dev/mapper/vg_zxf-lv_root          /                       ext4            defaults        1 1
UUID=265f1a54-7f15-46               /boot                   ext4            defaults        1 2
/dev/mapper/vg_zxf-lv_swap          swap                    swap            defaults        0 0
tmpfs                               /dev/shm                tmpfs           defaults        0 0

設備文件名稱                        掛載點                  文件系統類型    掛載選項        轉儲頻率   檢查次序
/dev/sdc1                            /mnt                    ext3            defaults        0 0
   

注意：交換分區的自動激活稍有特殊

   

交換分區到底多大？
    物理內存2-4G，swap4G
    物理內存<2G，swap=物理內存*2
    物理內存>8G，swap=4G

mount命令
    做用：掛載外部設備到linux系統
    格式：mount [options] [-t fstype] [-o option] 設備名稱 掛載點

用法1：直接執行mount，能夠查看當前已經掛載的所有設備

    options
        -a：重讀/etc/fstab，將其中的所有內容從新掛載
        -L label：以卷標的方式進行掛載
        -U UUID：以UUDI的方式進行掛載
        -n：在掛載外部設備的時候，不將掛載信息寫入/etc/mtab中
        -t fstype：在掛載設備時候，必須指定文件系統類型。
            (在指定muont命令時候，會自動調用blkid來獲取文件系統類型)
        -r：只讀
        -rw：讀寫
   
    -o options
        sync：同步寫入
            優勢：安全
            缺點：致使系統性能變差
        async：異步寫入
            優勢：性能好
            缺點：容易丟失數據
        atime：自動更新時間戳
        noatime：不自動更新時間戳
        diratime：
        nodiratime：對目錄而言，不自動更新訪問時間戳
        defaults：
        exec：
        noexec：禁止分區中的可執行程序自動運行
        owner：容許普通用戶掛載該文件系統      【一般不能使用此選項】   
        remount：從新掛載分區，在進行從新掛載的時候，能夠指定額外的選項
            remount,rw  從新掛載可讀寫
            remount,rw,async,noatime,........
        ro：只讀文件系統
        rw：讀寫文件系統
        acl：啓動acl功能
       

 

掛載命令：mount
卸載命令：umount

fuser命令
    做用：查看指定的目錄被哪一個進程或者用戶所使用
    格式：fuser [選項] 目錄
    選項：
        -v：顯示目錄正被哪一個進程所使用
        -k：殺死正在訪問某個文件進程/用戶
            若是是對掛載點進行操做，須要結合-m
        -m：是專用於掛載點的選項

df命令
    做用：檢查分區的使用狀況
    格式：df [-h]

PS：ls –ldh /mnt查看目錄所在的磁盤塊中的數據大小（不能看目錄大小）
du命令
    做用：查看目錄的大小
    選項：
        -h：
        -s：僅僅顯示目標的大小
    組合：
        du -sh DIR
   
tree命令
    做用：顯示目錄以及子目錄名稱
    選項：
        -L n:顯示N級目錄 

連接
    硬連接：
        兩個inode指向相同的磁盤塊
        特色：
            硬連接和原始文件互爲備份（修改一個文件，另外一個隨着改變）
            刪除原始文件，連接文件能夠正常使用
            【其實硬連接和原始文件就是同一個文件】
            每作一個硬連接，鏈接數加1
    軟連接
        【同windows中的快捷方式】
        給原始文件建立一個快捷方式
        特色：
            軟連接中，存放的是指向原始文件的路徑
            軟連接閃爍表示連接文件被損壞
            原始文件被刪除，軟鏈接文件沒法訪問
            軟連接文件的權限是777,用戶真正的權限要參考原始文件
       

注意：
    硬連接：
        只能對文件建立，不能對目錄建立
        目錄的鏈接數默認是2
        硬連接不能跨文件系統
    軟連接：
        可做用於目錄
        能夠跨分區
        大小是所指向的原始文件的路徑的字符個數

linux文件壓縮
一、gzip命令
    後綴：.gz
    格式：gzip file1 file2 ....
    選項：
        -d：解壓縮
        -#：指定壓縮比，1-9
            gzip -7 passwd
        -c：將壓縮結果輸出到標準輸出（一般用來保留原始文件）
       
        例子：壓縮passwd，要求保留原始文件
        # gzip -c passwd > passwd.gz

    解壓縮
    gunzip命令  
    zcat命令在不解壓的狀況下，查看壓縮包中的內容 
 

二、bzip2命令
    後綴：.bz2
    格式： 同上
    選項：
        -d：解壓縮
        -#：指定壓縮比，1-9
            gzip -7 passwd
        -k：保留原始文件

    解壓縮
    bunzip2   
    bzcat在不解壓的狀況下，查看壓縮包中的內容 
  
三、xz命令
    後綴：xz
    格式：同上
    選項：
        -d：解壓縮
        -#：指定壓縮比，1-9
            gzip -7 passwd
        -k：保留原始文件       

    解壓
    unxz 
注意：以上三個，只能壓縮文件，不能壓縮目錄           

四、zip命令
    後綴：.zip
    特色：壓縮比低，可是能夠壓縮目錄，並且壓縮不刪除原文件
    【zip壓縮文件，在windows和linux都支持】
    格式：zip [選項] xxx.zip file1 file2 .......
    選項：
        -r：遞歸，壓縮目錄以及子目錄中的所有文件。【壓縮目錄時候，一般要使用】

    解壓命令
    unzip

compress：壓縮
decompress：解壓縮
uncompress: 解壓縮
archive：歸檔
    將多個文件或目錄合併成一個文件，文件大小不變或稍微變大。

歸檔的命令tar
    後綴：.tar
    格式：tar  [選項]  -f xxxx.tar  file1 file2......
    選項：
        -f xxxx.tar：指定歸檔文件的文件名
        -c：建立歸檔
        -x：展開歸檔
        --xattrs：在建立歸檔的時候保留文件的擴展屬性等。
        -t：在不展開歸檔的狀況下，查看其中的內容
        -p：在建立歸檔的時候保留文件的權限和屬性不變
        --exclude=FILE：在建立歸檔的時候不對某個文件進行歸檔
        -j：調用bzip2進行壓縮和解壓縮
        -z：調用gzip進行壓縮和解壓縮
        -J：調用xz進行壓縮和解壓縮
        -v：顯示過程信息
        -C

    例子：對home目錄建立歸檔，歸檔文件名是a.tar
    # tar -cf a.tar /home
   
    例子：展開歸檔
    # tar -xf a.tar
   
   
    例子：將a.tar使用gzip進行壓縮
    # gzip -c a.tar > a.tar.gz
   
    例子：將a.tar使用xz進行壓縮
    # xz -k a.tar
   
    例子：將a.tar.gz解壓縮並展開歸檔
    # gzip -d a.tar.gz  ==>a.tar
    # tar -xf a.tar     ==>a
   
    例子：將etc init.d home歸檔壓縮成all.tar.gz
    # tar -zcvf all.tar.gz  etc/ init.d/  home/
   
    例子：將etc init.d home歸檔壓縮成all.tar.bz2
    # tar -jcvf all.tar.bz2 etc/  init.d/  home/ 
    
    注意：在建立或者展開歸檔的時候，能夠不指定壓縮方式
        若是不指定，那麼系統自動根據文件後綴來選擇壓縮或解壓縮方式
   
    例子：將all.tar.gz展開
    # tar -zxvf all.tar.gz
    也能夠
    # tar -xvf all.tar.gz  
   PS：在建立或展開壓縮的時候，不建議指定方式，讓系統本身選擇。
ln命令
    做用：建立軟\硬連接
    格式：ln [-s] 原始文件 目的文件
    選項：
        -s：建立軟連接

RAID整列
    Redundant Ayyays of Inexpensive Disk 廉價冗餘磁盤陣列
    Redundant Ayyays of Independent Disk 獨立冗餘磁盤陣列
   
RAID
    將多個物理磁盤組合成邏輯磁盤提供給用戶，並提高總體讀寫性能。 
 
RAID級別
（級別僅僅表示磁盤的組織方式不一樣）
0：條帶
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：無
    磁盤數量：>=2
    磁盤使用率：100%

1：鏡像
    讀寫提高：無
    冗餘能力：有
    磁盤數量：>=2
    磁盤使用率：50%
   
3：校驗碼
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：有
    最多損壞磁盤：1個
    磁盤數量：>=3
    磁盤使用率：(n-1)/n
    【使用固定的磁盤存放校驗碼】
   
5：校驗碼
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：有
    最多損壞磁盤：1個
    磁盤數量：>=3
    磁盤使用率：(n-1)/n       
    【多個磁盤輪流存放校驗碼】
   
10：   
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：有
    磁盤數量：>=4
    磁盤使用率：50%       

01：   
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：有
    磁盤數量：>=4
    磁盤使用率：50%   

50:
    讀寫提高：讀、寫
    冗餘能力：有
    磁盤數量：>=6
    磁盤使用率：(n-2)/n       

jobd   
    讀寫提高：無
    冗餘能力：無
    磁盤數量：不限制
    磁盤使用率：100%
    【經過jobd能夠將多個物理磁盤的空間整合成一個邏輯磁盤】
   
   

RAID的實現
    硬RAID
        集成
        獨立
    軟RAID
        使用CPU模擬生成一個RAID控制器
        會致使CPU更爲繁忙
        要藉助於MD模塊
   

md模塊
    multi disk
    做用：將多個物理磁盤整合成邏輯磁盤

命令實現
    mdadm
    特色：模式化的命令

一、建立模式
    做用：建立陣列
    選項: -C
    模式中的子選項：
        -l #：指定陣列的級別
        -n #：指定建立陣列所使用的磁盤數量
        -a {yes|no}：yes,表示自動建立須要的設備文件
        【陣列的設備文件是/dev/md#】
        -c #：指定所切割的數據塊的大小，默認是512K，修改必須是512的整數倍
        【chunk】
        -x #：指定空閒(保留)磁盤的個數

二、管理模式
    操做
        添加：--add -a
        刪除：--del -d

三、監控模式   
    選項：-F

四、增加模式
    選項：-G
   
五、裝配模式
    選項：-A
   
【若是不指定，那麼默認就是管理模式】 
    
案例1：建立一個2G的raid0
    【既可使用磁盤，也能夠用分區來實現，此案例用分區實現】
   
一、建立兩個1G的分區
    注意：
        一、分區類型必須修改成fd
        二、不能在分區上安裝文件系統
   
二、建立raid0   
    格式：mkadm -C /dev/DeviceName -a yes -l LEVEL -n 磁盤數量 磁盤1 磁盤2 ....
    # mdadm -c /dev/md0 -a yes -l 0 -n 2 /dev/sdc{1,2}

三、查看當前系統中的raid信息
    # cat /proc/mdstat

四、在raid0上安裝文件系統
    # mke2fs /dev/md0

五、掛載
    # mkdir /myraid0
    # mount /dev/md0 /myraid0

   
案例2：刪除raid0
一、查看raid0的基本信息   
    [root@test mkraid0]# cat /proc/mdstat
    Personalities : [raid0]
    md0 : active raid0 sdc2[1] sdc1[0]
          2119680 blocks super 1.2 512k chunks
   
二、卸載此raid0
    # umount /dev/md0

三、中止此RAID0
    # mdadm -S /dev/md0

四、清除此raid的超級塊中的數據   
    # mdadm --zero-superblock /dev/sdc1 /dev/sdc2

案例3：建立一個10G的raid1
    【使用物理磁盤來實現，每一個物理磁盤大小是10G】
一、使用sdb和sdc建立raid1
    # mdadm -C /dev/md9 -a yes -l 1 -n 2 /dev/sdc /dev/sdb
    【軟raid不能當作啓動分區來使用】
   
二、檢查raid1的同步狀況
    # cat /proc/mdstat
   
三、檢查raid的詳細信息
    # mdadm -D /dev/md9
    /dev/md9:
            Version : 1.2
      Creation Time : Wed Mar 23 17:23:44 2016
         Raid Level : raid1
         Array Size : 10477440 (9.99 GiB 10.73 GB)
      Used Dev Size : 10477440 (9.99 GiB 10.73 GB)
       Raid Devices : 2
      Total Devices : 2
        Persistence : Superblock is persistent

        Update Time : Wed Mar 23 17:24:37 2016
              State : clean
     Active Devices : 2
    Working Devices : 2
     Failed Devices : 0
      Spare Devices : 0

               Name : node2.openstack.com:9  (local to host node2.openstack.com)
               UUID : 766ecba3:768f11af:590df855:a3cfdc8f
             Events : 17

        Number   Major   Minor   RaidDevice State
           0       8       32        0      active sync   /dev/sdc
           1       8       16        1      active sync   /dev/sdb

四、安裝文件系統
    # mke2fs /dev/md9
   
五、掛載
    # mount /dev/md9 /mnt
   
六、模擬raid1中一個磁盤損壞的狀況【模擬sdb損壞】
    # mdadm /dev/md9 --fail /dev/sdb
   
    建議：此時檢查md9的詳細信息
    方式：mdadm -D /dev/md9
   
七、修復raid1
    (1)向raid1添加新磁盤
    # mdadm /dev/md9 -a /dev/sdd
   
    建議：此時檢查md9的詳細信息
    方式：mdadm -D /dev/md9
   
八、刪除sdb
    # mdadm /dev/md9 -r /dev/sdb
   
   
   
陣列的中止和啓動   
一、中止
    # mdadm -S /dev/md9
二、中止後再次啓動raid
    # mdadm -A /dev/md9 /dev/sdc /dev/sdd

mdadm -D --scan
    能夠顯示系統中的raid陣列以及所使用的磁盤信息（uuid）

mdadm的配置文件，記錄系統raid信息，能夠用來實現快速啓動raid陣列
/etc/mdadm.conf
【此文件默認不存在】

用重定向的方式，能夠將系統的陣列信息保存到mdadm.conf中
mdadm -D --scan > /etc/mdadm.conf
   
之後再啓動陣列，直接用陣列設備文件就能夠，以下
#mdadm -A /dev/md9    

lvm
    DM:Device Mapper 設備映射

對比MD和DM
    MD:將多個物理磁盤整合成一個邏輯磁盤
    DM:將一個或多個物理磁盤整合成一個或多個邏輯磁盤

DM的功能
    LVM2-->動態磁盤
    快照
    多路徑

DM的核心原理

重要名詞
    物理卷：Physical Volume PV,能夠理解物理卷就是物理磁盤
    卷組：Volume Group VG,將全部物理磁盤的存儲能力抽象成一個大的存儲空間
    邏輯卷：Logical Volume LV,從卷組中取出一部分存儲空間構成一個分區
    物理盤區：Physical Extend PE,只有將物理磁盤加入到卷組之後，纔有PE的概念。
              PE能夠理解爲物理卷中的一個一個存儲單元。【只有進入卷組纔是PE，不然不是】
    邏輯盤區：Logical Extend LE.
              其實pe和le是相同的東西，只是在卷組中叫作PE，在邏輯卷中叫作LE

   
動態磁盤的相關操做
第一類：管理物理卷的命令(pv)
    建立：pvcreate
    刪除：pvremove
    掃描：pvscan
    查看：pvs，pvdisplay
    移動pv上的數據：pvmove
        (一般用在要卸載的磁盤上)

第二類：管理卷組的命令(vg)
    建立：vgcreate
        -s #K|M|G|T|E：指定PE的大小，默認是4M
    刪除：vgremove
    掃描：vgscan
    查看：vgs，vgdisplay
    擴大：vgextend  （其實就是向卷組中添加新的物理卷）
    縮小：vgreduce
   
第三類：管理邏輯卷的命令(lv)   
    建立：lvcreate
        -n xx：指定邏輯卷的名稱
        -L #K|M|G|T|E：指定邏輯卷的大小   （其實就是指定分區的大小）
    刪除：lvremove
    掃描：lvscan
    顯示：lvs，lvdisplay
    擴大：lvextend  
    縮小：lvreduce
   
   
sdf 3 ，sdg 5 ，sdj 10 ，sdi 15， sdh 20   
案例1：將以上硬盤作成邏輯卷   
一、建立邏輯卷
    # pvcreate /dev/sdf /dev/sdi......
二、查看當前系統中的邏輯卷
    # pvs
    # pvscan
    # pvdisplay

例子2：前面的基礎上，建立卷組
    格式：
一、加入卷組   
    # vgcreate myvg001 /dev/sd{f,h,i}
二、查看
    # vgs
    # vgdisplay
    # vgscan

案例3：將前面卷組中的sdh從卷組中刪除
一、移走sdh上的數據【必須執行】
    # pvmove /dev/sdh
二、從vg中剔除sdh
    # vgreduce myvg001 /dev/sdh
三、新建另外一個卷組，名稱爲newvg，PE爲8M
    # vgcraete newvg -s 8M /dev/sd{g,h}

案例4：向newvg添加一個新的物理卷
    # vgextend newvg /dev/sdj

案例5：在前面的基礎上，建立一個500M的邏輯卷，名稱是mylv
    # lvcreate -n mylv -L 500M newvg
    # lvs
    # lvdisplay

邏輯卷的設備文件名稱
    /dev/卷組名/邏輯卷名   （只是連接） 
    /dev/mapper/卷組名-邏輯卷名

案例6：使用此邏輯卷
一、安裝文件系統
    # mke2fs /dev/newvg/mylv
二、掛載   
    # mount /dev/newvg/mylv /media
   

   
調整邏輯卷的大小   
擴大物理邊界的命令
    lvextend
        -L [+]#：
            -L +5G: 在原來的基礎上擴大5G的空間
            -L 5G：擴展到5G
擴大(調整)邏輯邊界命令
    resize2fs
    格式：resize2fs lv的設備文件 NG
    選項：
        -p：將所有剩餘的卷組都分給邏輯卷
        resize2fs /dev/newvg/mylv 100G  將邏輯分區調整爲100G
        resize2fs -p /dev/newvg/mylv    有多少給多少

       
縮小邏輯分區
    resize2fs
縮小物理分區
    lvreduce [-]
       
       
案例7：將前面的500M的邏輯卷擴展到800M
一、檢查卷組的剩餘空間
    # vgs
二、調整物理邊界
    # lvextend  -L 800M /dev/mapper/newvg-mylv
三、調整邏輯編輯
    # umount /dev/mapper/newvg-mylv
    # e2fsck -f /dev/mapper/newvg-mylv
    # resize2fs /dev/mapper/newvg-mylv 800M
    # mount /dev/mapper/newvg-mylv /media

PS：調大空間操做， 必須先卸載所掛載的邏輯卷 ，在系統異常的狀況下，須要檢查邏輯卷的文件文件   

案例8：將前面的邏輯捲縮減爲400M
一、確認磁盤使用狀況
    # df -h
二、卸載邏輯卷
    # umount /dev/mapper/newvg-mylv
三、檢查文件系統
    # e2fsck -f /dev/mapper/newvg-mylv
四、縮減邏輯邊界
    # resize2fs /dev/mapper/newvg-mylv 400M
五、縮減物理邊界
    # lvreduce -L 400M /dev/mapper/newvg-mylv
六、從新掛載

快照卷
    能夠對系統中的重要文件進行保護。

注意：
    一、新的快照卷當中是空
    二、一旦出現快照卷滿了，那麼快照卷自動自毀
    三、快照卷中的文件是隻讀狀態的

建立快照卷的命令
    lvcreate
        -s：建立快照卷的專用選項
        -p r|w：設置快照卷中的文件的屬性  【默認是隻讀】

    建立快照卷的命令格式：
    例子：建立一個100M的快照卷，快照卷的名稱是myss，這個快照卷是針對/dev/mapper/newvg-mylv
    # lvcreate -s  -L 100M -n myss -p r /dev/mapper/newvg-mylv

Author by：瀟湘雨錯