Linux磁盘分区-mount挂载

Linux磁盘分区类型

　　磁盘存储术语CHS

• head：磁头  磁头数=盘面数
• track：磁道  磁道=柱面数
• sector：扇区，512bytes
• cylinder：柱面 1柱面=512*sector数/track*head数=512*63*255=7.84M

　　CentOS 5 之前版本 Linux 以柱面的整数倍划分分区，CentOS 6之后可以支持以扇区划分分区

　　管理存储

　　适用磁盘空间过程

1. 设备文件
2. 创建文件系统
3. 挂载新的文件系统

1、磁盘分区

1.1为什么分区

• 优化I/O性能
• 实现磁盘空间配额限制
• 提高修复速度
• 隔离系统和程序
• 安装多个OS
• 采用不同文件系统

1.2分区方式

　　两种分区方式：MBR，GPT

1.2.1MBR分区

MBR：Master Boot Record，1982年，使用32位表示扇区数，分区不超过2T

划分分区的单位：

　　CentOS 5 之前按整柱面划分

　　CentOS 6 版本后可以按Sector划分

0磁道0扇区：512bytes

　　446bytes: boot loader

　　启动相关 64bytes：分区表，其中每16bytes标识一个分区

　　2bytes: 55AA

MBR分区中一块硬盘最多有4个主分区，也可以3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

MBR分区：主和扩展分区对应的1--4，/dev/sda3，逻辑分区从5开始，/dev/sda5

1.2.2GPT分区

GPT：GUID（Globals Unique Identifiers） partition table 支持128个分区，使用64位，支持8Z（ 512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）

使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份， 并有CRC校验位

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface 统一可扩展固件接口)硬件支持GPT，使得操作系统可以 启动

GPT分区结构分为4个区域：

• GPT头
• 分区表
• GPT分区
• 备份区域

管理分区

　　列出快设备

lsblk

[root@centos7~]$lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0  200G  0 disk
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0  100G  0 part /
├─sda3   8:3    0   50G  0 part /data
├─sda4   8:4    0    1K  0 part
└─sda5   8:5    0    4G  0 part [SWAP]
sdb      8:16   0   20G  0 disk
sdc      8:32   0   20G  0 disk
sdd      8:48   0   20G  0 disk
sr0     11:0    1  9.5G  0 rom  

　　创建分区命令

fdisk 管理MBR分区

gdisk 管理GPT分区

parted 高级分区操作，可以是交互或非交互方式

　　重新设置内存中的内核分区表版本，适合于除了CentOS 6 以外的其它版本 5，7，8　

partprobe

2.1分区工具fdisk和gdisk

fdisk -l [-u] [device...]     查看分区
fdisk [device...]             管理MBR分区
gdisk [device...]             类fdisk 的GPT分区工具

　　子命令

p 分区列表
t 更改分区类型
n 创建新分区
d 删除分区
v 校验分区
u 转换单位
w 保存并退出
q 不保存并退出

查看内核是否已经识别新的分区

cat /proc/partations

Centos7，8同步分区表

partprobe

Centos6 通知内核重新读取硬盘分区表

cnetos6 创建完分区后必须执行以下命令才能让内核发现新建的分区，进行编辑使用

partx -a /dev/DEVICE
kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
#示例：
[root@centos6 ~]#partx -a /dev/sda

磁盘常见工具

2.2.1查看工具df

文件系统空间实际真正占用等信息的查看工具

df [OPTION]... [FILE]...

常用选项

-H 以10为单位
-T 文件系统类型
-h human-readable
-i inodes instead of blocks
-P 以Posix兼容的格式输出

2.2.2查看某目录总体空间实际占用状态du

显示指定目录下面各个子目录的大小,单位为KB

du [OPTION]... DIR

常用选项

-h human-readable
-s   summary
--max-depth=#   指定最大目录层级
-x, --one-file-system   #忽略不在同一个文件系统的目录

2.2.3工具dd

dd 命令：convert and copy a file

格式：

dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST  bs=# count=#

常用选项：

if=file              从所命名文件读取而不是从标准输入
of=file              写到所命名的文件而不是到标准输出
ibs=size             一次读size个byte
obs=size             一次写size个byte
bs=size              block size, 指定块大小（既是是ibs也是obs)
cbs=size             一次转化size个byte
skip=blocks      　　 从开头忽略blocks个ibs大小的块
seek=blocks       　　从开头忽略blocks个obs大小的块
count=n              复制n个bs
conv=conversion[,conversion...] 用指定的参数转换文件       

conversion 转换参数: 
ascii 转换 EBCDIC 为 ASCII 
ebcdic 转换 ASCII 为 EBCDIC 
lcase 把大写字符转换为小写字符 
ucase 把小写字符转换为大写字符 
nocreat 不创建输出文件     
noerror 出错时不停止 
notrunc 不截短输出文件 
sync 把每个输入块填充到ibs个字节，不足部分用空(NUL)字符补齐 
fdatasync 写完成前，物理写入输出文件

示例

#备份MBR
dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1

#破坏MBR中的bootloader
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=64 count=1 seek=446

#有一个大与2K的二进制文件fileA。现在想从第64个字节位置开始读取，需要读取的大小是128Byts。又有
fileB, 想把上面读取到的128Bytes写到第32个字节开始的位置，替换128Bytes，实现如下
dd if=fileA of=fileB bs=1 count=128 skip=63 seek=31 conv=notrunc

#将本地的/dev/sdx整盘备份到/dev/sdy
dd if=/dev/sdx of=/dev/sdy

#将/dev/sdx全盘数据备份到指定路径的image文件
dd if=/dev/sdx of=/path/to/image

#备份/dev/sdx全盘数据，并利用gzip压缩，保存到指定路径
dd if=/dev/sdx | gzip >/path/to/image.gz

#将备份文件恢复到指定盘
dd if=/path/to/image of=/dev/sdx

#将压缩的备份文件恢复到指定盘
gzip -dc /path/to/image.gz | dd of=/dev/sdx

#将内存里的数据拷贝到root目录下的mem.bin文件
dd if=/dev/mem of=/root/mem.bin bs=1024

#拷贝光盘数据到root文件夹下，并保存为cdrom.iso文件
dd if=/dev/cdrom of=/root/cdrom.iso

#销毁磁盘数据
dd if=/dev/urandom of=/dev/sda1

#通过比较dd指令输出中命令的执行时间，即可确定系统最佳的block size大小
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=2048 count=500000
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=4096 count=250000

#测试硬盘写速度
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000

#测试硬盘读速度
dd if=/root/1Gb.file bs=64k | dd of=/dev/null

挂载设备

• 分区创建完成，设定其系统文件格式。文件系统文档
• 进行挂载，使用

3、挂载

挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入 口的行为

卸载:为解除此关联关系的过程

把设备关联挂载点：mount Point

挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏，因此，挂载点目录一般为空 进程正在使用中的设备无法被卸载

3.1挂载文件系统mount

格式

mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint

device：指明要挂载的设备

设备文件：例如:/dev/sda5
卷标：-L 'LABEL', 例如 -L 'MYDATA'
UUID： -U 'UUID'：例如 -U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'
伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs

mountpoint：挂载点目录必须事先存在，建议使用空目录

mount常用命令选项

-t fstype 　　　　　　　　　　指定要挂载的设备上的文件系统类型,如:ext4,xfs
-r 　　　　　　　　　　　　　　readonly，只读挂载
-w 　　　　　　　　　　　　　　read and write,读写挂载,此为默认设置,可省略
-n 　　　　　　　　　　　　　　不更新/etc/mtab，mount不可见
-a 　　　　　　　　　　　　　　自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有auto功能)
-L 'LABEL' 　　　　　　　 　　以卷标指定挂载设备
-U 'UUID' 　　　　　　　　　　以UUID指定要挂载的设备
-B, --bind 　　　　　　　 　　绑定目录到另一个目录上

-o options：　　　　　　 　　(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
　　 async  　　 　　　 　　　异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中，效率高，但不安全
    sync   　　　　　　　 　　同步模式,内存更改时，同时写磁盘，安全，但效率低下
　　 atime/noatime 　　　　　包含目录和文件
 　　diratime/nodiratime 　 目录的访问时间戳
 　　auto/noauto 　　　　　 　是否支持开机自动挂载，是否支持-a选项
 　　exec/noexec 　　　　　　 是否支持将文件系统上运行应用程序
 　　dev/nodev 　　　　　　　　是否支持在此文件系统上使用设备文件
 　　suid/nosuid 　　　　　　 是否支持suid和sgid权限
 　　remount 　　　　　　　　　重新挂载
 　　ro/rw　　　　　　　　　　 只读、读写
 　　user/nouser　　　　　　　是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用
 　　acl/noacl 　　　　　　　 启用此文件系统上的acl功能
 　　loop 　　　　　　　　　　 使用loop设备
 　　_netdev   　　　　　　　　当网络可用时才对网络资源进行挂载，如：NFS文件系统
 　　defaults 　　　　　　　　 相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

挂载规则

• 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
• 一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
• 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
• 通常挂载点一般是已存在空的目录

3.2卸载文件系统umount

卸载时：可使用设备，也可使用挂载点

umount 设备名|挂载点

3.4查看挂载情况

查看挂载

#通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
mount

#查看内核追踪到的已挂载的所有设备
cat /proc/mounts

扩充

查看挂载点情况
findmnt   MOUNT_POINT|device

查看正在访问指定文件系统的进程
lsof MOUNT_POINT
fuser -v MOUNT_POINT

终止所有在正访问指定的文件系统的进程
fuser -km MOUNT_POINT

3.5永久挂载

将挂载保存到 /etc/fstab 中可以下次开机时，自动启用挂载

/etc/fstab格式帮助：man 5 fstab

每行定义一个要挂载的文件系统,，其中包括共 6 项

• 要挂载的设备或伪文件系统

　　　　设备文件

　　　　LABEL：LABEL=""

　　　　UUID：UUID=""

　　　　伪文件系统名称：proc, sysfs

• 挂载点：必须是事先存在的目录
• 文件系统类型：ext4，xfs，iso9660，nfs，none
• 挂载选项：defaults ，acl，bind
• 转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储
• fsck检查的文件系统的顺序：允许的数字是0 1 2

　　　0：不自检 ，1：首先自检；一般只有rootfs才用 2：非rootfs使用

添加新的挂载项，需要执行下面命令生效

mount -a