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第7章 存储管理

时间：2023-11-29 15:23:55浏览次数：39  
标签：存储管理 分区 qfedu dev 512 root 硬盘

 

1、存储方式

1.1存储连接方式

存储设备按连接方式可分为以下三种类型：

（1） 本地存储

  • 直接插在服务器上的硬盘，系统文件存放在本地。
  • 介绍主要集中在本地存储。

（2）外部存储

  • 移动硬盘等设备，使用USB接口连接。
  • 外部存储可采用多种接口，如SCSI线、SATA线、SAS线、FC线。

（3） 网络存储

  • 通过以太网络或FC网络连接。
  • 针对大规模数据存储，连接到专门的设备或存储集群，用户可通过网络访问和使用数据。

1.2存储工作原理

1.2.1硬盘类型

（1） 固态硬盘（SSD）

  • 采用电子存储介质，无机械结构。
  • 极高的存储性能，适用于移动办公环境
  • 优点：
    • 耐用、抗震抗摔。
    • 无噪音、低功耗。
    • 小巧轻便，可设计多种形状和接口。
  • 缺点：
    • 价格昂贵，容量相对较小。

（2） 机械硬盘（HDD）

  • 包括盘片、读/写磁头、控制电机等机械部件。
  • 优势：
    • 技术成熟，容量大。
    • 相对低廉的价格。
  • 劣势：
    • 数据查找时间、延迟时间、磁盘寻道时间存在。
    • 较大且相对脆弱。

1.2.2工作原理

  • 固态硬盘

    • 由集成电子存储芯片阵列构成，包括存储单元和控制单元。
    • 读/写速度快，无机械运动。

  • 机械硬盘

    • 盘片占主要区域，读/写磁头、控制电机、磁头控制器、数据转换器等附属。
    • 盘面分成扇区，以前为512字节，现在为4096字节。
    • 寻道过程移动磁头到数据区域，盘面高速旋转。

  • 柱面和扇区

    • 多张盘面组成柱面，盘面可含多个扇区。
    • 以前分区按柱面，现在按扇区。

1.3 存储比较

  • 固态硬盘优势

    1. 无机械结构，数据存取速度快。
    2. 耐用、抗震抗摔。
    3. 无噪音、低功耗。
    4. 小巧轻便，可设计多种形状和接口。

  • 机械硬盘优势

    1. 技术成熟，容量大。
    2. 相对低廉的价格。

  • 未来趋势

    • 随着科技进步，固态硬盘逐渐取代机械硬盘。

1.4硬盘规格

  • 尺寸

    • 3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸（1英寸=2.54厘米）。

  • 插拔方式

    • 热插拔和非热插拔，服务器硬盘通常支持热插拔。

  • 接口类型

    • IDE——SATA（串行ATA）硬盘。
    • SCSI——SAS（串行连接SCSI）硬盘。
    • 其他——PCIe（高速串行计算机扩展总线标准）、FC（光纤通道）硬盘。

1.4硬盘分区

 

2、基本分区与逻辑卷

基本分区与逻辑卷是存储管理中的两种不同概念。基本分区相对于逻辑卷来说具有一些劣势，例如无法灵活扩容。但在一些特定场景，如存放引导文件的boot分区，仍然需要使用基本分区。本节将介绍基本分区的创建，包括MBR和GPT两种分区方式。

2.1 添加新硬盘

在虚拟机中为系统添加两块10GiB虚拟硬盘sdb与sdc，并使用lsblk命令查看新添加的两块硬盘。

2.2 MBR分区

MBR分区表创建

使用fdisk命令以MBR（Master Boot Record）分区表形式创建分区。首先查看已有硬盘sda的分区情况：

[root@qfedu ~]# fdisk -l /dev/sda 
磁盘 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区 
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节 
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节 
磁盘标签类型：dos 
磁盘标识符：0x000cf332 
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System 
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux 
/dev/sda2         2099200    41943039    19921920   8e  Linux LVM

sda硬盘已分完所有存储空间，现在使用fdisk对sdc硬盘进行分区：

[root@qfedu ~]# fdisk /dev/sdc

在fdisk命令交互界面中，输入“n”参数尝试创建新的分区。

Command (m for help): n

选择分区类型，此处选择主分区，按回车键。

Select (default p):

选择分区编号，按回车键。

Partition number (1-4, default 1):

系统提示定义扇区的起始位置，直接按回车键。

First sector (2048-20971519, default 2048):

定义扇区的终止位置，输入“+100M”表示定义为100MiB。

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-20971519, default 20971519): +100M

查看分区信息，输入“p”：

Command (m for help): p

可以看到刚创建的主分区信息，名称为/dev/sdc1。

Disk /dev/sdc: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xb9ba9e95

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1           2048      206847      102400   83  Linux

保存并退出，输入“w”：

Command (m for help): w

使用lsblk查看所有分区信息，可以找到硬盘sdc上新创建的主分区/dev/sdc1。

[root@qfedu ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT 
sda                8:0    0   20G  0 disk  
├─sda1            8:1     0    1G  0 part /boot 
└─sda2            8:2     0   19G  0 part  
  ├─centos-root   253:0    0   17G  0 lvm  / 
  └─centos-swap  253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP] 
sdb               8:16    0   10G  0 disk  
sdc               8:32    0   10G  0 disk  
└─sdc1           8:33    0  100M  0 part  
sr0              11:0    1  4.2G  0 rom  /run/media/root/CentOS 7 x86_64

继续使用fdisk对sdc硬盘进行分区，创建扩展分区和逻辑分区。

[root@qfedu ~]# fdisk /dev/sdc

在fdisk命令交互界面中，输入“n”参数尝试创建新的分区。

Command (m for help): n
``

`

选择分区类型，此处选择扩展分区，按回车键。

```bash
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   e   extended

选择分区编号，按回车键。

Select (default p): e

起始扇区使用系统默认值，直接按回车键。

First sector (206848-20971519, default 206848):

定义扇区的终止位置，选择使用默认值。

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (206848-20971519, default 20971519):

查看分区信息，可以看到刚创建的扩展分区/dev/sdc2。

Command (m for help): p

Disk /dev/sdc: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xb9ba9e95

   Device Boot         Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sdc2          206848    20971519    10382336   5  Extended

继续创建逻辑分区，输入“n”：

Command (m for help): n

选择分区类型，此处选择逻辑分区，按回车键。

Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l

选择分区编号，按回车键。

Adding logical partition 5
First sector (208896-20971519, default 208896):

定义扇区的终止位置，选择使用默认值。

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (208896-20971519, default 20971519): +5G

查看分区信息，可以看到刚创建的逻辑分区/dev/sdc5。

Command (m for help): p

Disk /dev/sdc: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xb9ba9e95

   Device Boot         Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sdc2          206848    20971519    10382336   5  Extended
/dev/sdc5          208896    10694655     5242880   83  Linux

保存并退出，输入“w”：

Command (m for help): w

使用lsblk查看所有分区信息，可以找到硬盘sdc上新创建的3个分区：主分区sdc1、扩展分区sdc2、逻辑分区sdc5。

[root@qfedu ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN  RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT 
Sda                8:0    0   20G  0 disk  
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot 
└─sda2            8:2    0   19G  0 part  
  ├─centos-root   253:0   0   17G  0 lvm  / 
  └─centos-swap   253:1   0    2G  0 lvm  [SWAP] 
sdb               8:16    0   10G  0 disk  
sdc               8:32    0   10G  0 disk  
├─sdc1           8:33    0  100M  0 part  
├─sdc2           8:34    0    1K  0 part  
└─sdc5           8:37    0    5G  0 part  
sr0                11:0    1  4.2G  0 rom  /run/media/root/CentOS 7 x86_64

使用ll命令查看新分区的设备文件：

[root@qfedu ~]# ll /dev/sdc* 
brw-rw----. 1 root disk 8, 32 4月  27 18:27 /dev/sdc 
brw-rw----. 1 root disk 8, 33 4月  27 18:27 /dev/sdc1 
brw-rw----. 1 root disk 8, 34 4月  27 18:27 /dev/sdc2 
brw-rw----. 1 root disk 8, 37 4月  27 18:27 /dev/sdc5

在虚拟机或云主机上，分区后不需要重启系统，内核会自动识别设备的新分区并为它创建设备文件。在真实的物理硬盘上，如果设备文件未显示，可以使用partprobe命令强制内核读取分区表，为新设备创建设备文件。

 

2.3 创建GPT分区

使用 gdisk 对硬盘 /dev/sdb 进行分区

(1) 打开 gdisk 工具：

[root@qfedu ~]# gdisk /dev/sdb

(2) 创建新的 GPT 分区表：

GPT fdisk (gdisk) version 0.8.6
Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries.

(3) 输入 n 进行分区：

Command (? for help): n

(4) 选择分区编号，默认为 1，按回车键：

Partition number (1-128, default 1):

(5) 定义起始扇区和终止扇区（使用默认值），设置分区大小为 +100M：

First sector (34-20971486, default = 2048):
Last sector (2048-20971486, default = 20971486): +100M

(6) 修改分区类型，默认为 Linux filesystem，直接回车：

Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):

(7) 查看分区信息：

Command (? for help): p

Disk /dev/sdb: 20971520 sectors, 10.0 GiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): A6D674D2-BE7F-4BD8-B69C-2AA2B5E349DE
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 20971486

Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 10280893 sectors (4.9 GiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1         2048          206847   100.0 MiB   8300  Linux filesystem

(8) 继续创建第二个分区：

Command (? for help): n

选择分区编号，默认为 2，按回车键：

Partition number (2-128, default 2):

定义起始扇区和终止扇区（使用默认值），设置分区大小为 +5G：

First sector (34-20971486, default = 206848):
Last sector (206848-20971486, default = 20971486): +5G

修改分区类型（直接回车）：

Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):

查看分区信息：

Command (? for help): p

Disk /dev/sdb: 20971520 sectors, 10.0 GiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): A6D674D2-BE7F-4BD8-B69C-2AA2B5E349DE
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 20971486

Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 10280893 sectors (4.9 GiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1         2048          206847   100.0 MiB   8300  Linux filesystem
   2       206848        10692607     5.0 GiB   8300  Linux filesystem

(9) 保存并退出：

Command (? for help): w

输入 y 确认写入 GPT 数据。

查看新分区

使用 partprobe 更新分区表：

[root@qfedu ~]# partprobe /dev/sdb

使用 lsblk 查看所有分区信息：

[root@qfedu ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN   RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda                 8:0    0   20G  0 disk
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   19G  0 part
  ├─centos-root    253:0   0   17G  0 lvm  /
  └─centos-swap    253:1   0    2G  0 lvm  [SWAP]
sdb                8:16    0   10G  0 disk
├─sdb1            8:17    0  100M  0 part
└─sdb2            8:18    0    5G  0 part
sdc                8:32    0   10G  0 disk
├─sdc1            8:33    0  100M  0 part
├─sdc2            8:34    0    1K  0 part
└─sdc5            8:37    0    5G  0 part
sr0                11:0    1  4.2G  0 rom  /run/media/root/CentOS 7 x86_64

使用 ll 查看新分区的设备文件：

[root@qfedu ~]# ll /dev/sdb*
brw-rw----. 1 root disk 8,

 16 4月  27 10:29 /dev/sdb
brw-rw----. 1 root disk 8, 17 4月  27 10:29 /dev/sdb1
brw-rw----. 1 root disk 8, 18 4月  27 10:29 /dev/sdb2

2.4 创建文件系统

（1） 使用 EXT4 格式化分区 /dev/sdb1

[root@qfedu ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb1

（2） 使用 EXT4 格式化分区 /dev/sdb2

[root@qfedu ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb2

（3） 使用 XFS 格式化分区 /dev/sdc1

[root@qfedu ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1

（4） 使用 XFS 格式化分区 /dev/sdc5

[root@qfedu ~]# mkfs.xfs /dev/sdc5

2.5 挂载分区

（1）临时挂载分区

[root@qfedu ~]# mkdir /data01
[root@qfedu ~]# mkdir /data02
[root@qfedu ~]# mount /dev/sdb1 /data01
[root@qfedu ~]# mount /dev/sdb2 /data02

（2）查看挂载信息

[root@qfedu ~]# df -h

（3）创建空目录并查看空间占用

[root@qfedu ~]# mkdir /data01/dir01
[root@qfedu ~]# mkdir /data02/dir02
[root@qfedu ~]# ll /data01
[root@qfedu ~]# ll /data02

（4） 使挂载持久化

编辑 /etc/fstab 文件，将以下内容添加到文件末尾：

UUID=c69dd0e1-d6d3-41a0-ab3e-6e73f3c9682d /data01 ext4 defaults 0 0
UUID=756ea871-0d1b-47e9-9259-af158b1f681e /data02 ext4 defaults 0 0
UUID=57cae45c-ad33-42dc-87fb-7787ca5efc58 /data03 xfs defaults 0 0
UUID=1a7a02f3-7fde-4939-9281-aa333ba27aa1 /data04 xfs ro 0 0

使用 mount -a 使配置生效：

[root@qfedu ~]# mount -a

（5） 查看挂载信息

[root@qfedu ~]# df -Th

（6） 存储数据测试

尝试复制 /etc/hosts 文件到新挂载的目录：

[root@qfedu ~]# cp -rf /etc/hosts /data03
[root@qfedu ~]# cp -rf /etc/hosts /data04

    （7）检查挂载权限：

[root@qfedu ~]# mount


标签：存储管理,分区,qfedu,dev,512,root,硬盘
From： https://www.cnblogs.com/cmx6/p/17863180.html

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