《Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)》課件-項(xiàng)目六 磁盤管理

項(xiàng)目六磁盤管理能力目標(biāo)和要求：

（1）理解磁盤類型、文件系統(tǒng)。

（2）理解磁盤的命名方式、分區(qū)的命名規(guī)則。

（3）重點(diǎn)掌握磁盤的分區(qū)操作。

（4）掌握為分區(qū)創(chuàng)建文件系統(tǒng)。

（5）掌握如何掛載分區(qū)。

（6）掌握如何掛載移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。項(xiàng)目六磁盤管理項(xiàng)目六

思維導(dǎo)圖任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.1磁盤分類（按接口分類）

（1）SCSI硬盤：即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口硬盤，是一種并行接口，其廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。

（2）IDE硬盤：即電子集成驅(qū)動(dòng)器硬盤，是一種并行接口，它把盤體與控制器集成在一起，減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來(lái)變得更容易。但由于其數(shù)據(jù)傳輸速度較慢，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。

（3）SATA硬盤：即串口硬盤，其采用串行連接方式，串行總線具有更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，不僅能對(duì)數(shù)據(jù)，還能對(duì)傳輸指令進(jìn)行檢查糾錯(cuò)，很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

（4）SAS硬盤：即串行SCSI硬盤，其采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過(guò)縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等，是新一代的SCSI技術(shù)。SAS接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性，并且提供與SATA硬盤的兼容性。

（5）SSD硬盤：即固態(tài)硬盤，是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤，SSD硬盤由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同。它具有讀寫速度快、低功耗、無(wú)噪音、工作溫度范圍大、輕便等特點(diǎn)。任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.2磁盤的命名規(guī)則

在Linux中，它沒有盤符這個(gè)概念，一切設(shè)備皆文件，磁盤都是通過(guò)設(shè)備名來(lái)訪問，而設(shè)備名存放在/dev目錄中。表6-1磁盤的命名規(guī)則磁盤類型命名規(guī)則說(shuō)明IDE硬盤/dev/hd[a-d]一般主機(jī)有兩個(gè)IDE接口，每一個(gè)IDE接口通過(guò)IDE數(shù)據(jù)線可以連接兩塊硬盤，分別叫主盤和從盤。根據(jù)規(guī)則，分別命名為hda、hdb，依此類推，第二個(gè)IDE接口連接的硬盤分別命名為hdc、hdd。SCSI/SATA/SAS/SSD/U盤/dev/sd[a-p]在Linux系統(tǒng)中，SCSI、SATA、SAS、SSD以及U盤都被當(dāng)成sd設(shè)備，因此，這五種設(shè)備依照連接主機(jī)的先后順序，分別命名為sda、sdb、sdc、...，依此類推。圖6-1磁盤的命名規(guī)則任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.3分區(qū)的命名規(guī)則

（1）在Linux系統(tǒng)中，分區(qū)是以編號(hào)方式進(jìn)行標(biāo)注，4個(gè)主分區(qū)（或3個(gè)主分區(qū)和1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)）的編號(hào)為1～4，而邏輯分區(qū)從5開始順序編號(hào)。

（2）這里要注意，即使只有一個(gè)主分區(qū)和一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)，只占用了編號(hào)1、2，邏輯分區(qū)的編號(hào)也是從5開始。圖6-2分區(qū)的命名規(guī)則任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.4文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)用于在存儲(chǔ)設(shè)備（比如磁盤等）上組織文件的方法，文件通過(guò)文件系統(tǒng)在磁盤及分區(qū)上命名、存儲(chǔ)、檢索以及更新。

（1）ext文件系統(tǒng)

ext是第一個(gè)專門為L(zhǎng)inux開發(fā)的文件系統(tǒng)，叫做擴(kuò)展文件系統(tǒng)。它于1992年4月完成，對(duì)Linux早期的發(fā)展產(chǎn)生了重要作用。但是，由于其在穩(wěn)定性、速度和兼容性上存在許多缺陷，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。

（2）ext2文件系統(tǒng)

ext2是為解決ext文件系統(tǒng)存在的缺陷而設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展、高性能的文件系統(tǒng)，稱為二級(jí)擴(kuò)展文件系統(tǒng)。ext2于1993年發(fā)布，在速度和CPU利用率上具有較突出的優(yōu)勢(shì)，是GNU/Linux系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)，支持256個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)文件名，文件存取性能極好。

（3）ext3文件系統(tǒng)

即三級(jí)擴(kuò)展文件系統(tǒng)。ext3是ext2的升級(jí)版本，兼容ext2。其在ext2的基礎(chǔ)上，增加了文件系統(tǒng)日志記錄功能，因此又稱為日志式文件系統(tǒng)。日志式文件系統(tǒng)在因斷電或其他異常事件而停機(jī)重啟后，操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件系統(tǒng)的日志，快速檢測(cè)并恢復(fù)文件系統(tǒng)到正常的狀態(tài)，并可提高系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間，提高數(shù)據(jù)的安全性。任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.4文件系統(tǒng)

（4）ext4文件系統(tǒng)

即四級(jí)擴(kuò)展文件系統(tǒng)，是下一代的日志文件系統(tǒng)，具有向后兼容性。ext4在性能、伸縮性和可靠性方面進(jìn)行了大量改，支持1EB的文件系統(tǒng)。另外，ext4文件系統(tǒng)能夠批量分配block塊，從而極大地提高了讀寫效率。

（5）XFS文件系統(tǒng)

XFS是一種非常優(yōu)秀的日志文件系統(tǒng)，它是一個(gè)全64位、快速、穩(wěn)固的日志文件系統(tǒng)，作為一個(gè)64位文件系統(tǒng)，XFS可以支持超大數(shù)量的文件（9000×1GB），可在大型2D和3D數(shù)據(jù)方面提供顯著的性能。XFS有能力預(yù)測(cè)其它文件系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)提供了在不妨礙性能的情況下增強(qiáng)可靠性和快速的事故恢復(fù)。

（6）VFAT文件系統(tǒng)

vfat是Linux對(duì)DOS，Windows系統(tǒng)下的FAT（包括fat16和Fat32）文件系統(tǒng)的一個(gè)統(tǒng)稱。VFAT主要用于處理長(zhǎng)文件的一種文件名系統(tǒng)，它運(yùn)行在保護(hù)模式下并使用VCACHE進(jìn)行緩存，并具有和Windows系列文件系統(tǒng)和Linux文件系統(tǒng)兼容的特性。因此VFAT可以作為Windows和Linux交換文件的分區(qū)。任務(wù)6.1磁盤基礎(chǔ)知識(shí)6.1.4文件系統(tǒng)

（7）swap文件系統(tǒng)swap文件系統(tǒng)用于Linux的交換分區(qū)。在Linux中，使用整個(gè)交換分區(qū)來(lái)提供虛擬內(nèi)存，其分區(qū)大小一般應(yīng)是系統(tǒng)物理內(nèi)存的2倍，在安裝Linux操作系統(tǒng)時(shí)，就應(yīng)創(chuàng)建交換分區(qū)，它是Linux正常運(yùn)行所必需的，其類型必須是swap，交換分區(qū)由操作系統(tǒng)自行管理。

（8）NFS文件系統(tǒng)即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，用于在UNIX系統(tǒng)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件共享，用戶可將網(wǎng)絡(luò)中NFS服務(wù)器提供的共享目錄掛載到本地的文件目錄中，從而實(shí)現(xiàn)操作和訪問NFS文件系統(tǒng)中的內(nèi)容。

（9）ISO9660文件系統(tǒng)光盤標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)，Linux不僅能讀取光盤和光盤ISO映像文件，而且還支持在Linux環(huán)境中刻錄光盤。任務(wù)6.2添加新磁盤 對(duì)于Linux系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，新的磁盤要能被使用，一般需要做幾個(gè)步驟；

（1）對(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)；

（2）為新分區(qū)創(chuàng)建文件系統(tǒng)（格式化）；

（3）掛載；

（4）編輯/etc/fstab配置文件，實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動(dòng)掛載；

為了完成以上實(shí)驗(yàn)，我們需要先給虛擬機(jī)新添加一塊磁盤，操作步驟如下：

（1）關(guān)閉系統(tǒng)

（2）單擊“編輯虛擬機(jī)設(shè)置”，在彈出的“虛擬機(jī)設(shè)置”對(duì)話框中選擇“添加”按鈕，在彈出的“添加硬件向?qū)А睂?duì)話框中選擇硬盤進(jìn)行添加。圖6-3添加新磁盤任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.1查看系統(tǒng)磁盤設(shè)備及分區(qū)表信息

在上一步驟當(dāng)中，我們給虛擬機(jī)添加了一塊磁盤，但在分區(qū)之前，需要先確認(rèn)系統(tǒng)是否已經(jīng)識(shí)別出新的磁盤，以及其分區(qū)情況。此時(shí)，使用fdisk-l命令來(lái)查看。該命令操作的語(yǔ)法格式為：

fdisk-l[磁盤設(shè)備名]

例如：

[root@centos7~]#fdisk-l

\\查看系統(tǒng)所有磁盤設(shè)備及他們的分區(qū)表情況任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.2對(duì)新磁盤進(jìn)行分區(qū)

如果需要對(duì)新磁盤進(jìn)行分區(qū)，則fdisk命令后跟著指定磁盤設(shè)備名即可，隨后將會(huì)進(jìn)入分區(qū)互交界面。其命令格式為：

fdisk磁盤設(shè)備名

例如：

[root@centos7~]#fdisk/dev/sdb\\對(duì)新添加的第二塊硬盤進(jìn)行分區(qū)表6-2分區(qū)常用命令命令功能p列出當(dāng)前磁盤的分區(qū)情況n建立一個(gè)新的分區(qū)d刪除一個(gè)分區(qū)l查看分區(qū)類型的IDt指定（更改）分區(qū)類型w把分區(qū)寫進(jìn)分區(qū)表，保存并退出q退出不保存任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.3創(chuàng)建文件系統(tǒng)

磁盤分區(qū)后，下一步的工作就是創(chuàng)建各分區(qū)文件系統(tǒng)，類似Windows下的格式化硬盤，如果沒有對(duì)硬件存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行格式化，則Linux系統(tǒng)無(wú)法得知如何在其上讀寫數(shù)據(jù)。

命令格式：mkfs[選項(xiàng)]文件系統(tǒng)硬盤分區(qū)

命令功能：makefilesystem的縮寫，用來(lái)在指定的分區(qū)創(chuàng)建Linux文件系統(tǒng)。表6-3mkfs常用選項(xiàng)選項(xiàng)功能-t指定要?jiǎng)?chuàng)建的文件系統(tǒng)類型-c創(chuàng)建文件系統(tǒng)前首先檢查壞塊-V輸出創(chuàng)建文件系統(tǒng)的詳細(xì)信息任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.4掛載/卸載文件系統(tǒng)

磁盤設(shè)備默認(rèn)是沒有入口的，因此在磁盤上創(chuàng)建好文件系統(tǒng)之后，需要將其“關(guān)聯(lián)”到根目錄下的某個(gè)目錄來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種關(guān)聯(lián)操作就是“掛載”，這個(gè)目錄就是“掛載點(diǎn)（mountpoint）”，通過(guò)這個(gè)目錄（掛載點(diǎn)）就可以訪問磁盤上的數(shù)據(jù)，所以掛載的實(shí)質(zhì)是為磁盤添加入口。而解除此次關(guān)聯(lián)關(guān)系的過(guò)程稱之為“卸載”。掛載需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）根目錄必須掛載，而且一定要先于其他“掛載點(diǎn)”被掛載。因?yàn)樗心夸浂际怯筛夸浹苌鰜?lái)的。

（2）掛載點(diǎn)目錄必須事先存在，可以用mkdir命令新建掛載點(diǎn)目錄；

（3）掛載點(diǎn)目錄不可被其他進(jìn)程使用到；

（4）如掛載點(diǎn)目錄非空，則掛載之后目錄下原有文件將被隱藏。

（5）所有掛載點(diǎn)在同一時(shí)間只能被掛載一次。

（6）所有磁盤分區(qū)在同一時(shí)間只能掛在一次。

（7）若進(jìn)行卸載，必須將工作目錄退出掛載點(diǎn)（及其子目錄）之外。任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.4掛載/卸載文件系統(tǒng)

磁盤設(shè)備默認(rèn)是沒有入口的，因此在磁盤上創(chuàng)建好文件系統(tǒng)之后，需要將其“關(guān)聯(lián)”到根目錄下的某個(gè)目錄來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種關(guān)聯(lián)操作就是“掛載”，這個(gè)目錄就是“掛載點(diǎn)（mountpoint）”，通過(guò)這個(gè)目錄（掛載點(diǎn)）就可以訪問磁盤上的數(shù)據(jù)，所以掛載的實(shí)質(zhì)是為磁盤添加入口。而解除此次關(guān)聯(lián)關(guān)系的過(guò)程稱之為“卸載”。掛載需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）根目錄必須掛載，而且一定要先于其他“掛載點(diǎn)”被掛載。因?yàn)樗心夸浂际怯筛夸浹苌鰜?lái)的。

（2）掛載點(diǎn)目錄必須事先存在，可以用mkdir命令新建掛載點(diǎn)目錄；

（3）掛載點(diǎn)目錄不可被其他進(jìn)程使用到；

（4）如掛載點(diǎn)目錄非空，則掛載之后目錄下原有文件將被隱藏。

（5）所有掛載點(diǎn)在同一時(shí)間只能被掛載一次。

（6）所有磁盤分區(qū)在同一時(shí)間只能掛在一次。

（7）若進(jìn)行卸載，必須將工作目錄退出掛載點(diǎn)（及其子目錄）之外。任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.4掛載/卸載文件系統(tǒng)

在Linux系統(tǒng)中提供了/mnt和/media兩個(gè)專門的掛載點(diǎn)。通常會(huì)將光盤和軟盤掛載到/media/cdrom（或者/mnt/cdrom）和/media/floppy（或者/mnt/floppy）中，其對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件名分別為/dev/sr0和/dev/fd0。當(dāng)然，也可以掛載到根目錄下任意自己創(chuàng)建的目錄。

（1）mount命令

命令格式：mount[選項(xiàng)]設(shè)備名掛載點(diǎn)

命令功能：用于手動(dòng)掛載文件系統(tǒng)表6-4mount常用選項(xiàng)選項(xiàng)功能無(wú)參數(shù)查看當(dāng)前系統(tǒng)已經(jīng)掛載的所有分區(qū)及分區(qū)文件系統(tǒng)的類型、掛載點(diǎn)和一些選項(xiàng)等信息。-t指定要掛載的文件系統(tǒng)類型。通常情況下可不指定，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇正確的文件系統(tǒng)類型。-r以只讀方式掛載，掛載成功后不可修改掛載的內(nèi)容-w以可寫的方式掛載-a掛載/etc/fstab文件中記錄的設(shè)備，即強(qiáng)制更新-oloop把一個(gè)文件當(dāng)成硬盤分區(qū)掛接上系統(tǒng)任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.4掛載/卸載文件系統(tǒng)

（2）umount命令

命令格式：umount設(shè)備文件名或掛載目錄

命令功能：用于撤銷已經(jīng)掛載的設(shè)備文件。

例如：

[root@centos7~]#umount/media/cdrom/\\卸載光盤

[root@centos7~]#umount/dev/sdb2\\卸載硬盤分區(qū)/dev/sdb2任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.5掛載U盤/移動(dòng)硬盤

1.FAT32格式的掛載把U盤、移動(dòng)硬盤插入計(jì)算機(jī)，然后在VMware虛擬機(jī)菜單選擇【虛擬機(jī)】｜【可移動(dòng)設(shè)備】｜【USBFlashDisk】|【連接（斷開與主機(jī)的連接）】命令。

[root@centos7mydir]#mount-tvfat/dev/sdc1/media/fat32_usb/\\掛載U盤任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.5掛載U盤/移動(dòng)硬盤

2.NTFS格式的掛載

如果U盤或者移動(dòng)硬盤的格式是NTFS格式，那么Linux系統(tǒng)是不能識(shí)別的，如果直接掛載會(huì)出錯(cuò)，需要借助第三方工具NTFS-3G。由于系統(tǒng)沒有自帶NTFS-3G安裝包，所以需要從網(wǎng)上下載進(jìn)行安裝。（下載地址：/linux/rpm2html/search.php?query=ntfs-3g）。直接使用鼠標(biāo)拖拽到Linux系統(tǒng)相關(guān)目錄，如/tmp目錄。

[root@centos7tmp]#rpm-ivhntfs-3g-2017.3.23-11.el7.x86_64.rpm

\\安裝NTFS-3G

[root@centos7tmp]#mount-tntfs-3g/dev/sdc1/NTFS_dir/

\\掛載NTFS格式U盤任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.6實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動(dòng)掛載

（1）mount命令對(duì)磁盤設(shè)備的掛載為手動(dòng)掛載，其特點(diǎn)之一是可立即使用文件系統(tǒng)，但是系統(tǒng)在重啟后掛載將會(huì)失效。

（2）要實(shí)現(xiàn)磁盤設(shè)備開機(jī)自動(dòng)掛載，則需要把相關(guān)信息按照指定的格式編輯到/etc/fstab文件中。/etc/fstab用來(lái)存放文件系統(tǒng)的靜態(tài)信息的文件，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地從這個(gè)文件讀取信息，并且會(huì)自動(dòng)將此文件中指定的文件系統(tǒng)掛載到指定的目錄。任務(wù)6.3磁盤分區(qū)6.3.6實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動(dòng)掛載

（3）/etc/fstab文件主要包括6字段，依次是：

設(shè)備文件掛載目錄格式類型權(quán)限選項(xiàng)dump選項(xiàng)自檢選項(xiàng)表6-5/etc/fstab文件中各字段及其含義選項(xiàng)功能設(shè)備文件要掛載的分區(qū)或存儲(chǔ)設(shè)備。如/dev/sda1，也可以寫UUID（universallyuniqueidentifier，唯一識(shí)別碼），通過(guò)blkid命令來(lái)查看UUID掛載目錄掛載的目錄位置，即掛載點(diǎn)，須提前創(chuàng)建好格式類型掛載分區(qū)的文件系統(tǒng)類型，比如：ext3、ext4、xfs、swap權(quán)限選項(xiàng)文件系統(tǒng)的參數(shù)，一般設(shè)置為默認(rèn)：defaults，同時(shí)具有rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async等默認(rèn)參數(shù)的設(shè)置dump選項(xiàng)能否被dump備份命令作用。dump是一個(gè)用來(lái)作為備份的命令。通常這個(gè)參數(shù)的值為0或者1：0代表不做dump備份1代表要每天進(jìn)行dump備份2代表不定期進(jìn)行dump操作是否檢驗(yàn)扇區(qū)開機(jī)