文件系统和系统分区

设备文件

一切皆文件，设备类型文件都放在/dev目录下，关联至设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备通信。

主要类别：     block   块设备       char     字符设备

主设备号         表示设备类别       次设备号         同一设备类别数量

mknod  专门创建这种块文件（设备文件）     mknod    /data/sdA  b  8  1

建立一个和/dev/zero相同作用的文件              mknod      /data/zerofile  c 1  5

测试效果         dd if=/data/zerofile  of=test bs=1M count=10      ；      hexdump -C test

注意：在centos6里面设备名称有可能会因为硬盘设备增加而改变，因此信息引用用设备的UUID。

管理磁盘

两种分区方式： MBR，GPT

系统启动方式： BIOS+MBR         UEFI+GPT

MBR分区结构

按扇区分：512bytes一个扇区，而且扇区必须连续，中间不能隔断

一个柱面大概8m                （512*63*255/1024)

0磁道0扇区：512bytes

446bytes：boot loader

64bytes：分区表

16bytes：标识一个分区

2bytes：55AA       （结束位）

4个主分区：3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

查看当前系统用的是什么分区              fdisk -l       #出现有逻辑分区就是MBR分区结构

用二进制程序查看硬盘分区表             hexdump -C /dev/sdb -n 512

下图是Centos6，,131单位指柱面    131*8m=1028M   block是以k为单位 sdb1大小约1GB，*代表激活主分区

注意：分区表很重要建议备份                   dd if=/dev/sda of=/data/mbr_bak bs=1 count=512

查看备份分区表                                            hexdump -C /data/mbr_bak

放在远程主机上备用                                    scp /data/mbr_bak   192.168.30.128：/data/

实验：    破坏分区表             dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=512

注意：    lsblk看到的信息是内存中的信息           fdisk -l看到的信息是硬盘上的信息

1）如果机子没有重启，则可以直接恢复分区表       dd if=/data/mbr_bak  of=/dev/sda

2）如果机子已经重启：

1、那么必须知道是哪块硬盘，然后把硬盘拔下来链接有备份信息的其他机子，通过命令写入信息即可。

2、进入救援模式，配置网络   ifconfig ens33 192.168.30.100/24    ；  ping 192.168.30.100

远程取回备份分区表并恢复    scp 192.168.30.128:/data/mbr_bak . ； dd if=mbr_bak of=/dev/sda

3、也可以用U盘，然后进入救援模式恢复。

GPT分区结构

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

GPT分区头部有Protective MBR为了兼容旧软件，并且有自建的备份分区表

GPT分区分为4个区域： EFI信息区(GPT头)、分区表、 GPT分区、备份区域

管理分区

列出块设备：lsblk

fdisk  创建MBR分区       gdisk 创建GPT分区       parted 高级分区操作

partprobe   重新设置内存中的内核分区表版本（同步内存和硬盘内的分区表）

parted命令

注意：parted命令是立即生效的，操作时候要小心。

1、选择创建分区类型   parted /dev/sdb mklabel gpt；parted /dev/sdb mklabel msdos  （就是mbr分区）

2、创建分区的大小       parted /dev/sdb mkpart primary   1     200 （默认M）（199M空间）

3、删除分区                   parted /dev/sdb rm 1          #这里是删除sdb1

4、列出分区信息           parted –l

fdisk和gdisk

两者命令选项及其相似，fdisk建立mbr分区，gdisk建立gpt分区

fdisk -l 查看分区                 fdisk  /dev/sdb  管理分区

注意：

1）如果分区不连续，则会造成后面分区失败，当遇到没法建立新分区，留意是否之前留有未连续空间

解决方法：直接跳过此间隙空间进行分区

2）如果在fdisk -l和lsblk看到的分区信息不一致，则要进行分区表同步

partprobe                         centos7 同步

partx -a  /dev/sda          centos6同步

partx -d –nr 6-8 /dev/sda 删除分区不同步时用（这里是连续删除6-8分区，也可以一次只删除一个）

3）建议每增加一个分区或者减少一个分区的时候就同步一次。

小技巧：

交互式fdisk命令脚本用标准输出重定向        echo -e “n\np\n\n\n+2G\nw\n” | fdisk /dev/sdc

或者用多行重定向                                              fdisk  /dev/sdc   <<EOF

文件系统

日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, …       非日志型文件系统: ext2, vfat

查看当前支持的文件系统： cat /proc/filesystems

查看当前支持的文件系统： ls /lib/modules/2.6.32-696.el6.x86_64/kernel/fs   （Centos6）

注意：日常操作的命令都是通过发指令给虚拟文件系统（VFS），然后对外使用统一的接口与文件系统通

讯。所以命令并不关心用户使用的是哪种文件系统，它面对的是VFS。

cache

针对读操作，文件从磁盘读到内存的时候会有一个空间，叫做cache。磁盘-》磁盘cache-》内存cache

CPU、内存、磁盘上都有缓存。hit 命中率越高数据越快。

buffer

针对写操作，在内存中针对写的操作有一个缓冲区buffer，用户执行储存操作后的数据会在buffer区待一阵

子，由系统决定在相对空闲的时候在写入硬盘。

总结：cache为了读性能更快，buffer为了写性能更好。

创建文件系统

mkfs  

1）mkfs -t ext4  /dev/sdb1    #Centos6用ext4  Centos7用xfs

2）mkfs -L 设定卷标     #一般建议挂载点的名字作为卷标名。卷标可以后期修改。

mkfs.ext4 /dev/sdb2 -b 2048 -L /data/sdb2

3）mkfs. 支持双击tab查询操作       mkfs.ext4 /dev/sdb2 -b 1024 -m 0.1

一般默认需要调整的是为管理人员预留空间

保留的块空间预留给管理员（ROOT）使用，默认是5%

blkid

uuidgen    生成唯一的UUID

blkid 显示所有文件系统信息类型（包括挂载和未挂载的分区）

blkid   /dev/sda

blkid -U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备

blkid -L LABEL：根据指定的LABEL来查找对应的设备

df -T 只能看到已经挂载的分区信息

通过/etc/fstab文件下的信息找到/data所挂载的对应设备

blkid -U `grep /data /etc/fstab | sed -r “s/UUID=([^ ]*) .*/\1/”`         或者

blkid -U `grep /data /etc/fstab | cut -d” ” -f1 | cut -d= -f2`

tune2fs   

为ext2文件系统增加日志功能                                                    tune2fs -O has_journal /dev/sdb2

去掉日志功能为：                                                                      tune2fs -O ^has_journal /dev/sdb2

设备修改UUID ：（不建议改，会影响配置文件）                     tune2fs -U `uuidgen` /dev/sdb2

Centos6手工添加硬盘并增加支持ACL功能                               tune2fs -o acl /dev/sdb1

Centos7手工创建的系统默认支持ACL功能

Centos6查看ext格式文件系统信息        tune2fs -l /dev/sdb2       #不支持查看xfs格式文件

Centos7查看xfs文件系统信息                 xfs_info /dev/sda3

文件系统状态：clean代表正常，noclean代表被破坏

块是文件系统最小储存单位，表示文件系统储存最小文件大小为4K，WINDOWS系统里这个块叫簇。

超级块(SUPER BLOCK)用于储存各个分区块组的元数据等必要属性信息。

位图（Block Bitmap)以表格形式表示储存空间是否被使用。（1已使用，0未使用）

查看块组信息

dumpe2fs   

dumpe2fs /dev/sda1

适合看centos6的块组（ext系列）

-h 查看超级块信息，不显示分组信息

注意：

1、文件系统选择的块大小有讲究，一般存放文件比较大选择4096，存放的文件比较小则选择1024或者

2048。（LINUX默认支持1K、2K、4K)

2、文件系统的块大小在创建文件系统时可以设定，之后不可以改，如果要改只能重新创建文件系统。

把块大小定为1K      mkfs.ext4 /dev/sdb2 -b 1024

破坏文件系统与修复

fsck

-p: 自动修复错误

-r: 交互式修复错误

-y：自动选择同意

常发生于死机或者非正常关机之后，挂载为文件系统标记为“no clean”

实验：破坏数据并用fsck修复

破坏数据      dd if=/dev/zero of=/dev/sdb1 bs=1M count=20

查看发现被破坏（超级块被破坏）    tune2fs -l /dev/sdb1

修复数据         fsck  /dev/sdb1 -y

注意：

1、fsck修复文件系统必须确保原分区不处于挂载状态，如果在挂载必须取消挂载，不然会破坏数据！！

2、fsck  -t 一般不用因为系统会自动判断，人为如果加错了更麻烦。

3、只能修复还有未被破坏的备份超级块，如果超级块全部被破坏则无法修复。

4、会自动判断文件系统类型，支持修复xfs和ext文件系统。