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(共28张PPT)
项目3 管理用户、文件和磁盘
Linux网络操作系统项目式教程（第二版）
任务3
磁盘管理与文件系统
磁盘基本概念
1
2
磁盘管理相关命令
3
Linux文件系统
4
磁盘配额管理
5
逻辑卷管理器
6
独立磁盘冗余阵列
1
磁盘基本概念
磁盘的物理组成
1
磁盘基本概念
包括主轴马达、磁头和磁头臂和盘片等
马达驱动盘片转动，可伸展的磁头臂牵引磁头在盘片上读取数据
磁道和扇区
1
磁盘基本概念
把盘片分割成小的组成部分以更有效地组织和管理数据
固定磁头，盘片转动，磁盘划过的区域形成一个圆，即磁道
把磁道划分成若干大小相等的区域，即扇区
磁盘分区
1
磁盘基本概念
磁盘必须分区才能使用
易于管理和使用
有利于数据安全
提高系统运行效率
磁盘分区后，
管理更方便、数据更安全、效率更高
磁盘和分区名称
1
磁盘基本概念
磁盘和分区被抽象成文件，有特定的命名规则，例如
/dev/sda1表示第1块SCSI磁盘上的第1个分区
/dev/sdb3表示第2块SCSI磁盘上的第3个分区
2
磁盘管理相关命令
显示磁盘和分区信息－lsblk
2
磁盘管理相关命令
以树状结构显示所有磁盘及分区
[zys@centos7 ~]$ su - root
[root@centos7 ~]# lsblk -p
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
/dev/sda 8:0 0 50G 0 disk
├─/dev/sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
├─/dev/sda2 8:2 0 2G 0 part [SWAP]
└─/dev/sda3 8:3 0 15G 0 part /
/dev/sr0 11:0 1 1024M 0 rom
显示磁盘和分区信息－blkid
2
磁盘管理相关命令
查询分区的全局唯一标识符和文件系统
[root@centos7 ~]# blkid
/dev/sda3: UUID="bd8ac680-e670-4341-a30c-121853dc6345" TYPE="xfs"
/dev/sda1: UUID="4824a074-7b7c-448e-8618-0de815535f0c" TYPE="xfs"
/dev/sda2: UUID="25a62f6a-434b-4d9e-b582-7b1c8d33490e" TYPE="swap"
显示分区详细信息－parted
2
磁盘管理相关命令
查看磁盘分区表的类型及分区详细信息
[root@centos7 ~]# parted /dev/sda print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sda: 53.7GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Number Start End Size Type File system 标志
1 1049kB 1075MB 1074MB primary xfs 启动
2 1075MB 3223MB 2149MB primary linux-swap(v1)
3 3223MB 19.3GB 16.1GB primary xfs
分区命令－fdisk 和 gdisk
2
磁盘管理相关命令
不同的分区表使用不同的分区工具
MBR分区表使用fdisk命令
GPT分区表使用gdisk命令
fdisk和gdisk操作比较简单，
在交互式环境中使用子命令完成相关操作
分区格式化－mkfs
2
磁盘管理相关命令
为分区创建文件系统
Linux常用的文件系统有ext4、xfs等
[root@centos7 ~]# mkfs -t xfs5 /dev/sda5
[root@centos7 ~]# mkfs -t ext4 /dev/sda6
分区挂载－mount
2
磁盘管理相关命令
将分区与目录绑定，目录成为分区的入口
挂载目录称为“挂载点”
挂载分区要注意：
不要把分区挂载到不同的目录
不要把多个分区挂载到同一目录
挂载目录最好是空目录
[root@centos7 ~]# mount /dev/sda1 /home/zys
[root@centos7 ~]# mount /dev/sda2 /home/zys/ito
3
Linux文件系统
文件系统基本概念
3
Linux文件系统
对存储空间进行组织和分配，提供文件操作的接口，文件权限管理
为操作系统提供识别和管理磁盘文件的方法和数据结构
是磁盘上特定位置的一片区域，保存本文件系统的相关信息
文件的内容称为用户数据（user data）
文件还有一些附件信息，即元数据（meta data），如文件所有者、文件权限、大小、最近访问时间、最近修改时间等
用户数据和元数据一般分开存放
文件系统数据结构
3
Linux文件系统
数据块：保存文件的实际内容
inode：一个文件对应一个inode，记录文件的属性信息及文件的数据块编号
超级数据块：记录文件系统相关信息
区块位图记录文件系统中所有区块的使用状态
inode位图记录每个inode的状态。
链接文件－硬链接
3
Linux文件系统
链接文件和原文件共享同一个 inode
文件属性完全相同
删除一个文件不影响另一个文件
[zys@centos7 ~]$ touch file1.ori
[zys@centos7 ~]$ echo "CENTOS IS FANTASTIC" > file1.ori
[zys@centos7 ~]$ ln file1.ori file1.hardlink // ln命令默认建立硬链接
[zys@centos7 ~]$ ls -li file1.ori file1.hardlink
162664 -rw-rw-r--. 2 zys zys 20 12月 3 23:31 file1.hardlink
162664 -rw-rw-r--. 2 zys zys 20 12月 3 23:31 file1.ori
[zys@centos7 ~]$ rm file1.ori // 删除原文件
[zys@centos7 ~]$ ls -li file1.hardlink // 硬链接文件仍在，inode不变
162664 -rw-rw-r--. 1 zys zys 20 12月 3 23:31 file1.hardlink
链接文件－符号链接（软链接）
3
Linux文件系统
软链接文件和原文件 inode不同
软链接数据块保存原文件的文件名
删除原文件软链接文件无法使用
[zys@centos7 ~]$ touch file2.ori
[zys@centos7 ~]$ ln -s file2.ori file2.softlink
[zys@centos7 ~]$ ls -li file2.ori file2.softlink
1666 -rw-rw-r--. 1 zys zys 0 3月 3 23:33 file2.ori
1667 lrwxrwxrwx. 1 zys zys 9 3月 3 23:34 file2.softlink -> file2.ori
[zys@centos7 ~]$ rm file2.ori
[zys@centos7 ~]$ cat file2.softlink
cat: file2.softlink: 没有那个文件或目录
4
磁盘配额管理
基本概念
4
磁盘配额管理
默认情况下，所有用户共享磁盘空间，有剩余空间就可使用
创建过多文件会挤压其他用户的使用空间
磁盘配额：设定一个“额度”，用完无法再使用
限制某个用户的磁盘配额
限制某个用户组的磁盘配额
限制某个目录的最大磁盘配额（仅xfs支持）
限定inode“额度”可限制创建文件的数量
限定数据块“额度”可限制硬盘空间用量
磁盘配额相关参数
4
磁盘配额管理
软限制：软限制之内正常使用，使用量超过软限制但小于硬限制会收到警告信息
硬限制：允许用户使用的最大磁盘空间，实际使用量不会超过这个值
宽限时间：在磁盘使用量超过软限制时开始倒数计时
5
逻辑卷管理器
磁盘空间分配难题
5
逻辑卷管理器
用户现在需要多少空间？将来需要多少空间？
分配太少：新增磁盘，重新分配
分配太多：浪费宝贵的磁盘空间
想一想，
如何能够灵活调整？
基本概念
5
逻辑卷管理器
逻辑卷管理器：Logical Volume Manager，LVM
在物理分区上创建物理卷（PV），相当于逻辑磁盘
将逻辑磁盘组合成一个存储池，称为卷组（VG）
在卷组上划分出不同大小的逻辑卷（LV）
对逻辑卷进行格式化和挂载
配置LVM的正确顺序是：
PV VG LV 格式化 挂载
6
独立磁盘冗余阵列
基本概念
6
独立磁盘冗余阵列
独立冗余磁盘冗余阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），组合使用多个独立的磁盘
使用数据条带化技术分割数据块，并分别存储于不同磁盘上
数据条带化有利于数据成块存取，提高存取速度
并行读取阵列中的多块磁盘，提高数据访问速度
对数据提供冗余保护，提高数据存储可靠性
RAID等级
6
独立磁盘冗余阵列
RAID0：分散存储，无数据备份，无校验证
RAID1：镜像存储，可靠性高，空间利用率低
RAID5：兼顾存储性能、数据安全性和存储成本
RAID10：RAID0+RAID1

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