磁盘管理2——文件系统挂载和swap文件系统以及磁盘管理工具

文件系统的使用：

首先要“挂载”：mount命令和umount命令

根文件系统之外的其他文件系统要想能够被访问，都必须通过“关联”至根文件系统上的某个目录来实现，此管理操作即为“挂载”，此目录为“挂载点”

挂载点：MOUNT_POINT，用于作为另一个文件系统的访问入口

    (1)事先存在

    (2)应该使用未被其他进程使用的目录，否则该目录下的数据会被覆盖掉

mount命令:

挂载方法：# mount DEVICE MOUNT_POINT

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

        mount：通过查看/etc/mtab 文件显示当前已挂载的所有设备

        

        -t vsftype：指定要挂载的设备上的文件系统类型

        -r：readonly，只读挂载

        -w：read and write，读写挂载

        -n：默认情况下，挂载或卸载的操作会同步更新到/etc/mtab文件中，-n用于禁用此特性

        -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：挂载一个目录到另一个目录上

        -o options：挂载选项，多个选项使用逗号分隔

                async/sync：异步模式/同步模式, 内存更改时，同时写磁盘

                atime/noatime：目录或文件被访问时是否更新时间戳

                diratime/nodiratime：目录被访问时是否更新时间戳

                auto/noauto：是否支持自动挂载, 是否支持-a选项

                exec/noexec：是否允许运行此设备上的程序

                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：只读

                rw：读写

                user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备，默认管理员才能挂载

                acl：启用此文件系统上的acl功能

                

                Defaults：相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

                

                mount挂载，后面的选项会覆盖前面的选项，比如-o指定了acl，noacl，acl会被后面的覆盖

查看系统已挂载的设备：

            # mount

            # cat /etc/mtab

            # cat /proc/mounts

[root@CentOS6 boot]# ls /mnt //未挂载前的mnt目录
hgfs
[root@CentOS6 boot]# mount /dev/sda7 /mnt
[root@CentOS6 boot]# ls /mnt //挂载后的mnt目录
lost+found
[root@CentOS6 boot]# mount //查看当前系统的所有挂载
/dev/sda2 on / type ext4 (rw)
......
/dev/sda6 on /home type ext4 (rw,usrquota,grpquota)
/dev/sda7 on /mnt type ext4 (rw)
[root@CentOS6 mnt]# df //查看当前文件系统
Filesystem     1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
/dev/sda2       50264772 11230716  36474056  24% /
......
/dev/sda7       10290483     3856   9762107   1% /mnt
[root@CentOS6 boot]# mount -o remount,rw,acl /mnt    //重新挂载，并让磁盘支持acl
[root@CentOS6 boot]# mount  //查看磁盘是否支持acl
/dev/sda2 on / type ext4 (rw)
......
/dev/sda6 on /home type ext4 (rw,usrquota,grpquota)
/dev/sda7 on /mnt type ext4 (rw,acl)
[root@CentOS6 boot]# cd /mnt   //进入磁盘内，验证是否支持acl
[root@CentOS6 mnt]# ls
lost+found
[root@CentOS6 mnt]# touch a
[root@CentOS6 mnt]# setfacl -m u:gao:rwx a
[root@CentOS6 mnt]# getfacl a
# file: a
# owner: root
# group: root
user::rw-
user:gao:rwx   //添加了acl控制
group::r--
mask::rwx
other::r--

挂载光盘：（光盘为只读）

    # mount -r /dev/cdrom MOUNT_POINT

    光盘设备文件：/dev/cdrom ，/dev/ded

挂载U盘：事先识别的U盘的设备文件

挂载本地的回环设备（或.iso的文件）：

    # mount -o loop /path/to/some_loop_file(.iso文件)  MOUNT_POINT

umount命令：

卸载时：可使用设备，也可以使用挂载点

    umount DEVICE|DIR

    注意：正在被访问的挂载点无法被卸载：

查看被那个或那些进程所占用：

    # lsof MOUNT_POINT

    # fuser -v MOUNT_POINT

    终止所有正在访问某挂载点的进程：

        # fuser -km MOUNT_POINT

[root@CentOS6 ~]# umount /mnt
umount: /mnt: device is busy.
        (In some cases useful info about processes that use
         the device is found by lsof(8) or fuser(1))
[root@CentOS6 ~]# fuser -v /mnt
                     USER        PID ACCESS COMMAND
/mnt:                root       5912 ..c.. bash
[root@CentOS6 ~]# fuser -km /mnt
/mnt:                 5912c
[root@CentOS6 ~]# umount /mnt
[root@CentOS6 ~]# ls /mnt
hgfs

补充：

swap文件系统：

liunx上的交换分区必须使用独立的文件系统，且文件系统的System ID必须为82

查看为当前系统提供swap分区的磁盘

    cat /proc/swaps

创建swap设备：mkswap命令

        mkswap [OPTIONGS] device

        -L LABEL：指明卷标

        -f：强制

交互分区的的启用和禁用：

    启用：swapon

                swapon [OPTION] [DEVICE]

                -a：启用所有定义在/etc/fstab中的所有swap设备

                -p PRIORITY：指定优先级

                -s：查看当前生效的swap分区是那些磁盘提供

    禁用：swapoff

        swapoff DEVICE

swap的优先级：

用户可以给某个swap 指定一个0 到32767 的优先级

如果用户没有指定，那么核心会自动给swap 指定一个优先级，这个优先级从-1 开始，每加入一个新的没有用户指定优先级的swap ，会给这个优先级减一

先添加的swap的缺省优先级比较高，除非用户自己指定一个优先级，而用户指定的优先级( 是正数) 永远高于核心缺省指定的优先级(是负数)

优化性能：分布存放，高性能磁盘存放

[root@CentOS6 ~]# fdisk /dev/sda         //创建一个新的分区
.....
[root@CentOS6 ~]# mkswap /dev/sda8     //格式化为/swap分区
Setting up swapspace version 1, size = 2104476 KiB
no label, UUID=d77d8cc5-1c35-491d-a1ce-ea07e87e3723
[root@CentOS6 ~]# swapon -s      //查看当前生效的swap分区是那些磁盘提供
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda5                               partition40959960-1
[root@CentOS6 ~]# free          //查看当前磁盘的虚拟内存
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1004136     709120     295016       2596     125484     218492
-/+ buffers/cache:     365144     638992
Swap:      4095996          0    4095996
[root@CentOS6 ~]# swapon /dev/sda8
[root@CentOS6 ~]# swapon -s
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda5                               partition40959960-1
/dev/sda8                               partition21044760-2
[root@CentOS6 ~]# swapoff /dev/sda8
[root@CentOS6 ~]# swapon -p 100 /dev/sda8      //设定优先级
[root@CentOS6 ~]# swapon -s
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda5                               partition40959960-1
/dev/sda8                               partition21044760100
[root@CentOS6 ~]# free         //查看当前磁盘的虚拟内存
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1004136     710212     293924       2596     125488     218460
-/+ buffers/cache:     366264     637872
Swap:      6200472          0    6200472

文件挂载配置文件；

除根文件系统之外的其他文件系统能够开机时自动挂载：需配置/etc/fstab文件

每行定义了一个要挂载的文件系统及相关属性

/etc/fstab文件中共6个字段：

(1)要挂载的设备或伪文件系统

        设备名

        LABEL

        UUID

        伪文件系统：如sysfs ，proc ，tmpfs等

(2)挂载点

    swap类型的设备的挂载点为swap

(3)文件系统类型

(4)挂载选项

        defaults:使用默认挂载选项

        如果要同时指明多个挂载选项，彼此间用逗号隔开

        defaults,acl,noatime,noexec

(5)转储频率

        0：从不备份

        1：每天备份

        2：每隔一天备份

(6)自检次序

        0：从不自检

        1：首先自检，通常只能是根文件系统可用1

        2：次级自检

[root@CentOS6 ~]# cat /etc/fstab
....
# /etc/fstab
....
UUID=d0e29042-dd4b-4e0f-a880-e6c5ae2ef4ab /                       ext4    defaults        1 1
....
/dev/cdrom/media/cdromiso9660defaults0 0       //挂载光盘
UUID="1bd3fc94-ad93-426b-93de-50220e402fc0" /home ext4 defaults,usrquota,grpquota0 0     //用UUID挂载
/dev/sda8 swapswapdefaults0 0       //挂载swap分区

磁盘管理常见工具：

内存空间使用状态：

    free [OPTION]

        -m:  以MB 为单位

        -g:  以GB 为单位

文件系统空间占用等信息的查看工具：

    df [OPTION]… [FILE]…

        -H  以1000 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

查看某目录总体空间占用状态：

    du [OPTION]… DIR

        -h: human-readable

        -s: summary

dd 命令：

dd – convert and copy a fil

    dd OPTION

    用法：

    dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST [options]

    [options]：

    bs=#：block size,  复制单元大小

    count=#：复制多少个bs

    of=file：输出数据路径

    if=file：输入数据路径

    bs=size 指定块大小（既是ibs，也是obs)

    ibs=size：一次读size个byte

    obs=size：一次写size个byte

    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：拷贝n次

    

    conv=conversion[,conversion…]：用指定的参数转换文件

            转换参数:

            ascii：转换EBCDIC为ASCII

            ebcdic：转换ASCII为EBCDIC

            block：转换为长度为cbs的记录，不足部分用空格填充。

            unblock：替代cbs长度的每一行尾的空格为新行

            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

            swab：交换输入的每对字节

            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)

常见用法：

备份：

备份MBR：

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

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工具进行压缩，保存到指定路径

    dd if=/dev/sdx | gzip >/path/to/image.gz

破坏MBR中的bootloader： 

    dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=64 count=1 seek=446

恢复：

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

拷贝内存资料到硬盘:

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

从光盘拷贝iso镜像：

拷贝光盘数据到root文件夹下，并保存为cd.iso文件

    dd if=/dev/cdrom of=/root/cd.iso

销毁磁盘数据:

利用随机的数据填充硬盘，在某些必要的场合可以用来销毁数据。执行此操作以后，/dev/sda1 将无法挂载，创建和拷贝操作无法执行。

    dd if=/dev/urandom of=/dev/sda1

得到最恰当的磁盘block size：

    dd if=/dev/zero bs=1024 count=1000000 of=/root/1Gb.file

    dd if=/dev/zero bs=2048 count=500000 of=/root/1Gb.file

    dd if=/dev/zero bs=4096 count=250000 of=/root/1Gb.file

    dd if=/dev/zero bs=8192 count=125000 of=/root/1Gb.file

    通过比较dd指令输出中所显示的命令执行时间，即可确定系统最佳的block size

测试硬盘读写速度：

    dd if=/root/1Gb.file bs=64k | dd of=/dev/null

    dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000

    通过上两个命令输出的执行时间，可以计算出测试硬盘的读／写速度

修复硬盘：

    dd if=/dev/sda of=/dev/sda

    当硬盘较长时间（比如1，2年）放置不使用后，磁盘上会产生消磁点。当磁头读到这些区域时会遇到困难，并可能导致I/O错误。当这种情况影响到硬盘的第一个扇区时，可能导致硬盘报废。上边的命令有可能使这些数据起死回生。且这个过程是安全，高效的

作业：

1、创建一个2G的文件系统，块大小为2048byte，预留1%可用空间,文件系统ext4，卷标为TEST，要求此分区开机后自动挂载至/test目录，且默认有acl挂载选项

[root@CentOS6 ~]# fdisk /dev/sda
......
Command (m for help): n
First cylinder (11160-26109, default 11160):
Using default value 11160
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (11160-26109, default 26109): +2G         //添加一个2G的磁盘
Command (m for help): p
......
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          26      204800   83  Linux
......
/dev/sda9           11160       11421     2104483+  83  Linux
Command (m for help): w
......
[root@CentOS6 ~]# partx -a /dev/sda     
BLKPG: Device or resource busy
error adding partition 1
......
error adding partition 8

[root@CentOS6 ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -L TEST /dev/sda9
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=TEST
OS type: Linux
Block size=2048 (log=1)
......

[root@CentOS6 ~]# blkid /dev/sda9
/dev/sda9: LABEL="TEST" UUID="8e615a71-5589-4cc7-a175-0bf068e3702d" TYPE="ext4"
[root@CentOS6 ~]# mkdir /test
[root@CentOS6 ~]# vim /etc/fstab

2、写一个脚本，完成如下功能：

(1) 列出当前系统识别到的所有磁盘设备

(2) 如磁盘数量为1，则显示其空间使用信息

否则，则显示最后一个磁盘上的空间使用信息

#!/bin/bash
#description
#version 0.1
#author gaomeng
#date 20160827
#
disk=`lsblk | grep "^sd" | tail -1 | cut -d" " -f1`
fdisk -l /dev/$disk

[root@CentOS6 bin]# lsblk | grep "^sd"
sda      8:0    0  200G  0 disk 
sdb      8:16   0   20G  0 disk 
[root@CentOS6 bin]# bash disk.sh 
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000