Linux 存储的基本管理
1. 实验环境的配置
在虚拟机中添加一块硬盘。
linux 中用超级用户的身份打开虚拟机控制界面，选择要添加硬盘的虚拟机；选择Add Hardware ，进入添加设别界面；
选择添加一块 5G 的硬盘，如图所示；
完成之后，会看到系统中有两块硬盘。
2. 设备识别
设备接入系统后都是以文件的形式存在。
设备文件名称：
SATA/SAS/USB /dev/sda, /dev/sdb ##s= SATA ，d=DISK ，a表示第一块，b 表示第二块
IDE /dev/hd0，/dev/hd1 ##h= hard
VIRTIO-BLOCK /dev/vda，/dev/vdb ##V=virtio
M2 (SSD) /dev/nvme0，/dev/nvme1 ##nvme=m2
SD/MMC/EMMC(卡) /dev/cdrom，/dev/sr0，/dev/sr1 ##mmcblk=mmc卡
光驱 /dev/cdrom，/dev/sr0，/dev/sr1
设备查看
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| fdisk -l | 查看磁盘分区情况 |
| lsblk | 设备使用情况 |
| blkid | 设备管理方式及设备id |
| df | 查看正在被系统挂载的设备 |
| cat /proc/partitions | 查看系统识别设备 |
其中 df -h 和 df -H 时以规定的方式来显示正在被系统挂载设别的大小；如图所示：
输入命令 df 查看正在被系统挂载的设备；
输入命令 df -h 是以 2 的 n 次方计算大小；
输入命令 df -H 是以 10 的 n 次方计算大小；
输入命令 lsblk 可以查看设备的使用情况；
输入命令 blkid 查看设备管理方式及设备id；
输入命令 cat /proc/partitions 查看系统识别设备；
输入命令 fdisk -l 查看磁盘分区情况；
3. 设备挂载
在系统中有设备 id 的设备是可以被系统使用的。
- 设备临时挂载
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| mount -o 挂载参数 设备（挂载点） | 指定参数挂载设备 |
| umount 设备（挂载点） | 卸载挂载 |
| mount | 查看挂载信息 |
| fuser -kvm 设备（挂载点） | 当出现设备正忙时来卸载设备 |
| mount -o remount，参数 挂载点 | 转换挂载参数 |
输入命令 df 查看正在被系统挂载的设备；可以看到 /dev/vda1 挂载在 /boot 中；
输入命令 ls /boot 查看 boot 中的内容；
输入命令 umount /dev/vda1 表示将 /dev/vda1 挂载的设备卸载掉；在卸载完成之后，此时查看 /boot 中的内容，可以看到 /boot 中无法读取 /dev/vda1 中的数据；
已经卸载的设备可以挂载到其他目录上，
输入命令 mount /dev/vda1 /mnt/ 表示将设备 /dev/vda1 挂载到 /mnt/目录上；
此时在 /mnt/中可以看到和之前挂在 /boot/ 中的内容一致；
在卸载设备时，当设备正在被系统的程序使用，此时并不能卸载掉设备。
此时要卸载设备需要结束掉设备上进程；
输入命令 fuser -vm /mnt/-v ，其中 -v 表示显示详细信息， -m 表示显示进程；此命令的意思是查看设备上运行的程序有哪些；
输入命令 fuser -kvm /mnt/-v ，其中 -k 表示结束进程，此命令可以结束设备上运行的大多数进程。
输入命令 mount 可以查看挂载的信息；
在使用 mount 挂载设备时，挂载目录中默认对任何用户开放权限，这对于系统来说时不安全的表现；
在挂载时，可以指定挂载参数来挂载设备，如输入命令 mount -o ro /dev/vda1 /mnt/ 表示只读挂载，任何人对于挂载目录只能看不能写；
在挂载完成之后在用 mount 命令查看挂载信息时，最后一行会有详细的显示；
在完成以上操作后，输入命令 mount -o remount,rw /dev/vda1 ，表示重新挂载 /mnt/ 上的设备并激活读写参数；
- 设备永久挂载
编辑 /etc/fstab ，设备挂载策略文件；
如文件的最后一行所示， /dev/vdb1 为挂载的设备 ， /mnt/ 为挂载点， xfs 为文件系统类型 ， default 为挂载参数，0表示不备份 ，0表示不检测。
在编辑完此文件后，所编写的内容并不会马上生效，此时可以输入命令 mount -a ，让系统重新读取 /etc/fstab 文件。
注：
此文件内容编写错误会导致系统启动失败； 按照提示在操作系统界面输入超级用户密码； 注释错误行或者修改正确； 重启系统即可。
4. 设备中文件的查找
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| find -name | 按名称查找 |
| find -user | 按用户查找 |
| find -group | 按组查找 |
| find -type | 按类型查找 |
| find -perm | 按权限查找 |
| find -exec | 对查找的内容做执行动作 |
| find -maxdepth | 按最大深度查找 |
| find -mindepth | 按最小深度查找 |
| find -cmin 1 -1 +1 | 按照修改时间查找 |
| find -size +/-/1M | 按照文件大小查找 |
| find -o | 按照或者的关系查找 |
| find -a | 按照并且的关系查找 |
| find -not | 查找不包括的内容 |
为了可以清楚的看到该实验的效果，建议以下的文件并修改其权限、用户和组的信息如下图所示：
输入命令 watch -n 1 ls -l /mnt/ 对目录中的文件进行监控，以便后面执行命令可以清楚的看到效果。
重新打开一个 shell 窗口：
输入命令 find /etc/ -name passwd 表示按名称在 /etc/中进行查找 passwd；
输入命令 find /etc/ -maxdepth 2 -name passwd 表示按照最大查找深度为2 在 /etc/中进行查找 passwd；
输入命令 find /etc/ -maxdepth 1 -name passwd 表示按照最大查找深度为1 在 /etc/中进行查找 passwd；
输入命令 find /etc/ -mindepth 2 -name passwd 表示按照最小深度为2 在 /etc/ 中查找 passwd；
输入命令 find /etc/ -mindepth 1 -name passwd 表示按照最小深度为1 在 /etc/ 中查找 passwd；
输入命令 find /mnt/ -maxdepth 1 -type d 表示按照最大深度为1 在 /mnt/ 中查找类型为目录的文件
输入命令 find /mnt/ -mindepth 2 -type d 表示按照最小深度为2 在 /mnt/ 中查找类型为目录的文件；
输入命令 find /mnt/ -mindepth 1 -type d 表示按照最小深度为1 在 /mnt/ 中查找类型为目录的文件；
输入命令 find /mnt/ -mindepth 0 -type d 表示按照最小深度为0 在 /mnt/ 中查找类型为目录的文件；
输入命令 find /mnt/ -user root 表示按照超级用户来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -user root 表示按 westos 组来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -user zxk -group westos 表示按照 zxk 用户和 westos 组的条件来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -user zxk -group root 表示按照 zxk 用户和 root 组的条件来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -user zxk -a -group westos 表示按照 zxk 用户和 westos 组的条件来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -user zxk -o -group root 表示按照 zxk 用户或者 root 组的条件来查找文件；
输入命令 find /mnt/ -type -d 表示按照类型为目录的条件查找文件；
输入命令 find /mnt/ -not -user root 表示按照不是超级用户的条件来查找文件；
输入命令 touch /mnt/zxkfile4 表示修改 /mnt/zxkfile4 的时间；
输入命令 find /mnt/ -cmin 1 表示查找 1分钟以内修改的文件；
输入命令 find /mnt/ -cmin +1 表示查找修改超过 1 分钟的文件；
以上新建的文件都是空文件，用以下命令给文件写入内容；
输入命令 dd if=/dev/zero of=/mnt/zxkfile1 bs=1M count=10 表示给 zxkfile1 文件中写入大小为 10 M 的内容；
输入命令 dd if=/dev/zero of=/mnt/zxkfile2 bs=1M count=20 表示给 zxkfile2 文件中写入大小为 20 M 的内容；
输入命令 dd if=/dev/zero of=/mnt/zxkfile3 bs=1M count=40 表示给 zxkfile3 文件中写入大小为 40 M 的内容；
输入命令 find /mnt/ -size 20M，表示在 /mnt/ 中查找文件大小为20M 的文件；
输入命令 find /mnt/ -size -20M，表示在 /mnt/ 中查找文件大小小于20M 的文件；
输入命令 find /mnt/ -size +20M，表示在 /mnt/ 中查找文件大小大于20M 的文件；
输入命令 find /mnt/ -perm 222，表示查找文件权限为 222 的文件；
输入命令 find /mnt/ -perm /222，表示查找文件权限 u位、g位或者 o位含有2的文件；
输入命令 find /mnt/ -perm -222，表示查找文件权限 u 位有2 ，G位有2 和o 位有2 的文件；
对于文件的查找，并不是目的；对查找到的文件执行命令才是目的；
如输入 find /mnt/ -perm -002 -exec chmod 554 { } ; 表示在 /mnt/中查找文件权限 u 位有0 ，g位有0 和o 位有 2 的文件，并将查到的文家权限修改为 554。{ }表示find 命令查找结果，\ 是为了解释“；”。
5. 分区
分区方式：
| 位数 | 分区表大小 | 支持分区个数 | 支持单个分区大小 | |
|---|---|---|---|---|
| legacy | (MBR) 32 | 64byte | 主分区4个， 所有分区16个 | 2.2TB |
| UEFI | (GPT) 64 | 128byte | 理论上无限制， windows 128 | 8ZiB |
-
MBR 分区方式：
-
主分区
主分区表记录分区的信息并可以直接使用的分区 -
扩展分区
主分区表记录的分区，不可以直接使用，只是逻辑分区容器 -
逻辑分区
扩展分区之上划分的分区叫做逻辑分区 -
分区方法
- 交互模式分区方法
fdisk /dev/sdb
输入命令 fdisk /dev/sdb ， /dev/sdb 为要分区的设别名称；
输入 m 可以获得帮助；
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| m | 获得帮助 |
| d | 删除 |
| l | 列出所有分区类型 |
| n | 新建 |
| p | 显示分区表 |
| t | 更改分区类型 |
| w | 保存更改 |
| q | 退出 |
| g | 设定分区方式为 GPT |
| o | 设定分区方式为 mbr |
如再输入命令 fdisk /dev/sdb ，对设备进行分区时，输入命令 g ，表示设定分区方式为 GPT 格式；当输入 p 来显示分区表的时候，会看到类型为 gpt；当输入 o ，表示设定分区方式为 mbr 格式；当输入 p 来显示分区表的时候，会看到类型为 dos；
如再输入命令 fdisk /dev/sdb ，对设备进行分区时；输入参数 n 表示新建分区；
会有如下的提示：
Partition type
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) ## 主分区
e extended (container for logical partitions) ## 扩展分区
Select (default p): p ## 表示建立主分区，此处直接回车会默认设定为主分区
Partition number (1-4, default 1): ## 分区表位置，默认会依次排序
First sector (2048-10485759, default 2048): ## 分区起始位置推荐使用默认
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-10485759, default 10485759): +200M ##分区结束位置，+200M 表示设定此分区大小为200M；
当用 mbr 格式对设备进行分区时，只能分4个区，； 当4个主分区出现时，硬盘即使有容量也不能再新建分区，此时要新建就要删除一个；当删除设备时，一定确保设备在系统中未被使用，否则系统很有可能崩溃；
当删除最后一个分区后，再新建分区时，将最后一个分区新建为扩展分区，划分扩展分区时，要将所有剩余容量都给扩展分区；扩展分区建成之后，此时再新建分区时，所新建的为逻辑分区；
在创建好所有的分区之后，要输入命令 wq 来保存退出，如果直接 q 表示不保存退出；
在保存退出之后 输入命令 udevadm settle ，同步分区表到系统；
在同步之后再输入命令 cat /proc/partitions 即可看到所有的分区信息；
输入命令 fdisk /dev/sdb ，对设备分区进行管理；输入参数 d 删除新建的分区；当删除设备时，一定确保设备在系统中未被使用，否则系统很有可能崩溃。按照提示依次删除需要删除的设备即可。
- 非交互模式设定分区方式：
| 命令 | 含义 |
|---|---|
| parted /dev/vdb mklabel msdos | 将 /dev/vdb设备设为 dos 格式 |
| parted /dev/vdb mklabel gpt | 将 /dev/vdb设备设为 gpt 格式 |
| parted /dev/vdb mkpart primary 1 100 | 划分 /dev/vdb设备的第一个主分区大小为100M |
| parted /dev/vdb rm 2 | 删除 /dev/vdb设备上的第二个分区 |
输入命令 parted /dev/vdb mklabel msdos ，将/dev/vdb设备设为 dos 格式 ；
输入命令 fdisk -l 来查看设别信息，可以看到信息标识为 dos；
输入命令 parted /dev/vdb mklabel gpt ，将/dev/vdb设备设为 gpt 格式 ；
输入命令 fdisk -l 来查看设别信息，可以看到信息标识为 gpt；
输入命令 parted /dev/vdb mkpart primary 1 100，即可建立一块大小为 100M的主分区；
输入命令 parted /dev/vdb mkpart primary 101 500，即可建立一块大小为400M 的分区；
注：用非交互的模式建立分区时，从第二块开始要做计算。如上就是在第一块的基础上加上400，建立400M分区的格式。
在建立好分区之后，输入命令 parted /dev/vdb rm 2；即可删除第二块分区。
- 常用文件系统对比
| 文件系统 | FAT16 | FAT32 | NTFS | NTFS | EXT3 | EXT4 | XFS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最大卷 | 2GB | 4GB | 256TB | 32TB | 1EB | 16EB | |
| 最大单个文件 | 4GB | 8TB | 16TB | 2TB | 16TB | 8EB | |
| 最大文件个数 | 65536 | 4177920 | 4294967295 | 32000个子目录 | 无限子目录 | ||
| 代表系统 | DOS | Win95 | Win98 | Win2000以后 | RHEL5 | RHEL6 | HEL7～ |
mkfs.xfs -K /dev/sdb1 ## 格式化设备为xfs 文件系统（相当于在/dev/sdb1 上安装设备管理软件）； -K 不丢弃空数据块。
在对设备分区之后，可以将分区设备进行挂载；当再输入 mount /dev/vdb1 /mnt/ 将分区挂载到 /mnt/ 上时，会提示无法识别文件系统，不知道是什么类型的；
此时需要输入命令来对文件系统格式化，如输入 mkfs.xfs /dev/vdb1 ，表示将文件系统格式化成 xfs 格式；如果格式化硬盘时，上面有文件，那么就需要加参数 -f ;
在格式化好文件系统之后，便可将其挂载；
- 永久挂载
在完成上述格式化之后，便可将其挂载，但是此种挂载方式为临时挂载，当重启系统之后，挂载便不再存在。
mount /dev/sdb1 /mnt/westos ，mount 命令在挂载为临时挂载；
如果需要永久挂载需要编写 /etc/fstab 配置文件。
输入命令 vim /etc/fstab ，编写内容如下所示，表示将文件系统格式为 xfs 的设备 /dev/vdb1 以默认的方式挂载到 /mnt/上，无备份不检测。
注：此文件千万不能编写错误，编写错误之后，系统就起不来。
在编写完成之后，文件并不会立即生效，此时可以输入命令 mount -a 使其立即生效。
- 设备删除
dd if=/dev/zero of=/dev/vdb bs=1M count=1
在被一个设备上的所有分区删除完毕时，此时输入 fdisk -l 对设备信息查看，可以看到即使已经将新建的分区删除完毕，此时建立过分区的设备上还有标识信息存在；
可以输入命令 dd if=/dev/zero of=/dev/vdb bs=1M count=1 ，表示从无限零字节的文件中截取一块大小为1M的数据放在该设备上，便可将标识信息删除；将其完全删除成初始的样子。
此时再输入 fdisk -l 对设备信息查看时，便不再看到标识信息；
6. swap 分区
-
作用：
程序在运行时所有数据是在 RAM，当 RAM使用量超过了限额，为了使系统更加稳定，我们在硬盘上划分一部分空间来作内存缓冲区 swap；此时当内存使用超过限额，内核会把内存中闲置的数据存放到 swap 分区中，当程序需要 swap 分区中的数据时内核将 swap 分区中的数据再交还给内存进程处理 -
swap 分区大小建议：
内存大小 swap分区建议大小 当允许HIBERNATE 2GiB以下 内存两倍 内存3倍 2-8GiB 等于物理内存 物理内存2倍 8-64GiB 4GiB 1.5倍物理内存 64GiB以上 4GiB HIBERNATE不开 -
swap管理
swapon -s ##查看swap分区信息
swapon -a /dev/vdb1 ##打开swap分区
mkswap /dev/sda1 ##格式化设备位swap格式
swapon /dev/sda1 -p 0-32767 ## -p表示指定swap的优先级
swapoff /dev/sda1 ##关闭swap分区
输入命令 fdisk /dev/vdb 新建一个分区，并将新建的分区修改为 swap 分区类型；操作过程如下图所示：
当 swap 分区创建成功之后，输入命令 udevadm settle 加载分区信息表；再输入命令 mkswap /dev/vdb1 来格式化新建的分区为 swap 格式；再输入命令 swapon -a 来开启 swap 分区；此时再输入命令 swapon -s 就可以看到新建的 swap 分区信息；
以上对于分区的设定是临时的；如果永久的添加 swap 分区就需要编辑配置文件 /etc/fstab ；编辑内容如图所示，编辑完配置文件之后，再次开机时便还可以看到分区信息；
如果需要设定分区的优先级，可以将 defaults 修改为优先级的 id 即可永久指定成功。
- 删除 swap 分区
- 删除配置文件的内容；
- 输入命令 swapoff /dev/vdb1 关闭 swap 分区；
- 删除 swap 分区；
完成以上设定之后， swap 分区就被彻底的删除成功。
7. 磁盘配额
以上挂载设备之后，所设定主机的用户对挂载的设备有使用权限，但是如果不做设定，当好几个用户同时使用一个设备时，很可能一个用户便将此设备占满，这种是不合理的设置，需要做磁盘配额的设定。
作用：
设定用户能写入指定设备的最大额度
设定方法：
- 临时设定配额
输入命令 mount -o usrquota /dev/vdb1 /mnt/ ，表示挂载设备并激活配额参数，防止一个用户占用一个硬盘；
输入命令 edquota -u zxk ，表示设定 zxk 用户的配额；
默认的设置如下所示：Filesystem 设备名称，blocks 表示用户已经创建数据，soft 软限， hard (最大大小）硬限， inodes 表示用户可以创建数据 ；
设定如下 ：表示 zxk 这个用户最多只能写入50M。
测试：
输入命令 su - zxk，切换用户；
输入命令 dd if=/dev/zero of=/pub/leefile bs=1M count=40 ，截取数据小于54M成功；
输入命令 dd if=/dev/zero of=/pub/leefile bs=1M count=52 ，截取失败，只能写入小于50M的数据。
- 永久开启配额
以上设定只时临时设定，当再次开启系统时还是会回到之前的状态。
输入命令 vim /etc/fstab 编辑配置文件；添加配额参数，此参数的添加，会在开机时自动开启配额，否则配额不会自动激活。如图所示：
永久关闭配额：
vim /etc/fstab ， 去掉配额参数 usrquota；
然后将设备卸载就成功了;
此时再挂载上去，可以看到挂载信息中并没有开启配额。
