Linux 磁盘相关知识点总结

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Linux 磁盘相关知识点总结，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含14366字，纯文字阅读大概需要21分钟。

内容图文

Linux Swap分区

注：磁盘都是提前准备好的，还望个人准备好后在进行操作

Linux 的 Swap交换分区，就相当于Windows系统上的虚拟内存，默认状态下，Swap分区是不会启用的，只有当物理内存不足的时候，Swap才会启动，分担物理内存的压力

Swap分区的扩充

通过分区方式来扩充Swap分区

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdd

命令(输入 m 获取帮助)：n //新建一个分区
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) //主分区
e extended //扩展分区（扩展分区还可以分为多个逻辑分区）
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+500M //设置大小为500M
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 500 MiB

命令(输入 m 获取帮助)：t //设置类型
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。

[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdd //刷新
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdd1 //格式化操作
正在设置交换空间版本 1，大小 = 511996 KiB
无标签，UUID=d050c231-ba1f-470f-bdc0-113a5000bab3
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdd1 //启用这个交换分区
[root@localhost ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 1819 182 1435 9 200 1485
Swap: 2547 0 2547

Linux系统下常用的一些虚拟设备

/dev/null:空设备，人称黑洞，我们可以将没有用的输出都放到这个文件里面去
例：echo "fdsfdsf" >> /dev/null 

/dev/zero:零设备，可以提供无限字符大小的文件，常用来生成一个特定大小的文件

通过文件的方式来扩充Swap分区

[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/swap bs=1M count=500

dd命令参数详解：

if=指定设备的名称 /dev/zero 最常用

of=指定存放文件的路径

bs=指定大小

count=指定要统计多少次

[root@localhost ~]# chmod 600 /opt/swap
[root@localhost ~]# mkswap /opt/swap
正在设置交换空间版本 1，大小 = 511996 KiB
无标签，UUID=6907c427-5188-4bb0-b76a-61964d8061c5
[root@localhost ~]# swapon /opt/swap
[root@localhost ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 1819 183 917 9 718 1477
Swap: 3047 0 3047

自动挂载设置

[root@localhost ~]# vi /etc/fstab //编辑这个文件，添加如下信息即可

/dev/swap swap swap defaults 0 0

[root@localhost ~]# mount -a

附：关闭交换分区的方法

swapoff -a （临时关闭）

vi /etc/fstab 编辑这个文件（注释掉包含swap的行即可然后使用mount -a 重新挂载一下即可）

#UUID=6e3ea2b7-d1c7-4fa6-992e-da182543a3a7 swap swap defaults 0 0

RAID（独立冗余磁盘阵列）

RAID概述

RAID简称 “磁盘阵列” ,主要通过把多块磁盘划分成指定级别的RAID阵列，提升数据的冗余性以及安全性。

RAID的实现方式

硬件磁盘阵列（Hardware RAID）

需要RAID卡，所有的磁盘都是接在RAID卡上的,均有RAID来统一管理和控制

软件磁盘阵列（software RAID）

通过操作系统来实现，常用mdadm来实现，mdadm是Linux系统下用于管理和控制RAID的命令

mdadm命令参数详解

-C 创建一个新的磁盘阵列 -v 显示版本信息

-l 指定RAID的级别 -n 指定磁盘数量

-x 指定空闲盘（备用盘）的数量 -D 打印设备的详细信息

-S 停止MD系列磁盘 -As 激活MD系列的磁盘

-c 指定chunk的大小单位为kb -G 改变阵列的大小比如扩充磁盘以及减少磁盘

-f 将指定阵列设置为故障状态

RAID的分类

RAID0

RAID0：条带卷，是组成RAID的最简单一种形式，最低磁盘要求是2块，优点是读写速度快，不存在任何冗余，任何一块磁盘损坏即损坏所有数据，磁盘利用率为100%

工作原理：

当我们把两块磁盘合并为磁盘阵列柜，并设置级别为RAID0的时候，两个盘当中的数据都是不相同的，比如，我们想要存储24个字母，A存到第一个磁盘，那么B就存到第二磁盘，以此类推，两个当做一个整体来存储所有的数据，进行来回写入，所以数据是不存在任何冗余的

创建方法：（提前分好一个磁盘的分区）

[root@localhost ~]# yum install -y mdadm //安装mdadm软件

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb{1,2}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
[root@localhost ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=localhost.localdomain:0 UUID=26c6ccb3:8832da04:b3de2cb4:b42e7e31
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0

/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Sun Dec 27 21:44:15 2020
Raid Level : raid0
Array Size : 2093056 (2044.00 MiB 2143.29 MB) // 两个盘的总共容量
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Sun Dec 27 21:44:15 2020
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0

Chunk Size : 512K //RAID中最小存储单位

Consistency Policy : none

Name : localhost.localdomain:0 (local to host localhost.localdomain)
UUID : 26c6ccb3:8832da04:b3de2cb4:b42e7e31
Events : 0

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 17 0 active sync /dev/sdb1
1 8 18 1 active sync /dev/sdb2

格式化操作

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/md0
meta-data=/dev/md0 isize=512 agcount=8, agsize=65408 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=523264, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

挂载操作

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/raid0
[root@localhost ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid0/
[root@localhost ~]# df -h
文件系统容量已用可用已用% 挂载点
devtmpfs 900M 0 900M 0% /dev
tmpfs 910M 0 910M 0% /dev/shm
tmpfs 910M 9.6M 901M 2% /run
tmpfs 910M 0 910M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3 17G 1.8G 16G 11% /
/dev/sda1 1014M 142M 873M 14% /boot
tmpfs 182M 0 182M 0% /run/user/0
/dev/md0 2.0G 33M 2.0G 2% /mnt/raid0

RAID1

RAID1：镜像卷，最低磁盘要求是两块，两个盘中的数据一致，存在冗余，磁盘利用率为50%，读写速度一般

工作原理：

存储数据到指定盘上的时候，其余盘也会进行同步数据操作，达到一个备份冗余的效果，当一块磁盘损坏，客户端想要读取数据，就会从备用磁盘当中的读取，这样就实现了数据的冗余性

创建方法如下：

注：提前分好三个分区，主要用于测试用

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md1 -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sdc{5,6,7}
................

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.

[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md1
/dev/md1:
Version : 1.2
Creation Time : Mon Dec 28 14:31:25 2020
Raid Level : raid1
Array Size : 509952 (498.00 MiB 522.19 MB)
Used Dev Size : 509952 (498.00 MiB 522.19 MB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 3
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Mon Dec 28 14:31:28 2020
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 3
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1

Consistency Policy : resync //实现同步状态

Name : localhost.localdomain:1 (local to host localhost.localdomain)
UUID : 05fbfd45:81746a97:bb7e9a4b:e5a9d7f6
Events : 17

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 37 0 active sync /dev/sdc5
1 8 38 1 active sync /dev/sdc6

2 8 39 - spare /dev/sdc7
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/md1
meta-data=/dev/md1 isize=512 agcount=4, agsize=31872 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=127488, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=855, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# mount /dev/md1 /mnt/raid1/
[root@localhost ~]# df -h
文件系统容量已用可用已用% 挂载点
devtmpfs 900M 0 900M 0% /dev
tmpfs 910M 0 910M 0% /dev/shm
tmpfs 910M 9.6M 901M 2% /run
tmpfs 910M 0 910M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3 17G 1.8G 16G 11% /
/dev/sda1 1014M 142M 873M 14% /boot
tmpfs 182M 0 182M 0% /run/user/0
/dev/md0 2.0G 33M 2.0G 2% /mnt/raid0
/dev/md1 495M 26M 470M 6% /mnt/raid1

RAID5

RAID5：带奇偶校验的条带卷，最低磁盘要求为3块，读写速度快，存在冗余，允许损坏一块，损坏两块磁盘，数据将丢失

创建方法如下：

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdd{5,6,7,8}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.

[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Mon Dec 28 14:44:53 2020
Raid Level : raid5
Array Size : 2093056 (2044.00 MiB 2143.29 MB)
Used Dev Size : 1046528 (1022.00 MiB 1071.64 MB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Mon Dec 28 14:45:00 2020
State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1

Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

Name : localhost.localdomain:5 (local to host localhost.localdomain)
UUID : af85f509:b3856f5e:6596bab5:3b97ef0c
Events : 18

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 53 0 active sync /dev/sdd5
1 8 54 1 active sync /dev/sdd6
4 8 55 2 active sync /dev/sdd7

3 8 56 - spare /dev/sdd8
[root@localhost ~]# mdadm -S /dev/md5 //停止MD5
mdadm: stopped /dev/md5
[root@localhost ~]# mdadm -As //激活MD5
mdadm: /dev/md/5 has been started with 3 drives and 1 spare.

案例：扩充MD5的磁盘数量为4个

[root@localhost ~]# mdadm -G /dev/md5 -n 4 -c 32 //加入-G 参数即可 -c 是指定chun的大小

RAID10

RAID10：是镜像+条带卷的组合（RAID1+RAID0）,最低磁盘数为4个，空间利用率为50%，读写速度快，冗余

工作原理：

当我们把4块磁盘做成RAID10级别的阵列，首先进行的是RAID1镜像卷的操作（这个时候就把四个磁盘合并为了两个磁盘），然后在将这两个磁盘按照RAID0的要求做成条带卷，依次分别来存储数据，

比如：有A B C D四块磁盘，AB CD 分别两两做成RAID1镜像卷，然后在AB CD 做成RAID0条带卷，但我们存储数字1 -10的时候，1会存储在AB上，然后这个1会自动镜像到A或者B上，存储2的时候，2也会自动镜像存储到C 或者D 上，以此类推，实现一个备份加存储速度快的效果

创建方法如下：

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md10 -l 10 -n 4 /dev/sde{5,6,7,8}
mdadm: largest drive (/dev/sde5) exceeds size (1043456K) by more than 1%
Continue creating array?
Continue creating array? (y/n) y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md10 started.

[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md10
/dev/md10:
Version : 1.2
Creation Time : Mon Dec 28 15:19:25 2020
Raid Level : raid10
Array Size : 2086912 (2038.00 MiB 2137.00 MB)
Used Dev Size : 1043456 (1019.00 MiB 1068.50 MB)
Raid Devices : 4
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent

Update Time : Mon Dec 28 15:19:36 2020
State : clean
Active Devices : 4
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0

Layout : near=2
Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

Name : localhost.localdomain:10 (local to host localhost.localdomain)
UUID : 697fb56f:cb6c0e7f:e94da5b8:172fe4b3
Events : 17

Number Major Minor RaidDevice State
0 8 69 0 active sync set-A /dev/sde5
1 8 70 1 active sync set-B /dev/sde6
2 8 71 2 active sync set-A /dev/sde7
3 8 72 3 active sync set-B /dev/sde8
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/md10
meta-data=/dev/md10 isize=512 agcount=8, agsize=65152 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=521216, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/raid10
[root@localhost ~]# mount /dev/md10 /mnt/raid10
[root@localhost ~]# df -h
文件系统容量已用可用已用% 挂载点
devtmpfs 900M 0 900M 0% /dev
tmpfs 910M 0 910M 0% /dev/shm
tmpfs 910M 9.6M 901M 2% /run
tmpfs 910M 0 910M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3 17G 1.9G 16G 11% /
/dev/sda1 1014M 142M 873M 14% /boot
tmpfs 182M 0 182M 0% /run/user/0
/dev/md10 2.0G 33M 2.0G 2% /mnt/raid10

补充

当我们想要在Linux系统访问U盘当中的内容时，需要下载对应的软件让系统能够识别ntfs文件系统或者fat文件系统，因为，Linux系统默认情况下是不识别的。

[root@localhost ~]# yum install -y epel-release //默认的yum源当中没有ntfs-3g这个软件包，所以需要下载epel源

[root@localhost ~]# yum install -y ntfs-3g //然后在下载ntfs-3g这个软件包即可

然后我们挂载的时候只需要指定一个-t 参数为 ntfs即可实现效果

内容总结

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