这则笔记主要整理linux磁盘管理的基础知识。

磁盘分区挂载的工作流：

1. 磁盘分区 （fdisk、parted）

2. 磁盘格式化 （mkfs.ext2、mkfs.ext3、mkfs.ext4和mkfs.xfs ）

3. 挂载分区 （mount）

4. 修改 /etc/fstab

除此之外，还会整理磁盘分区动态管理LVM，以及手动增加swap分区的相关知识。

查看磁盘

df命令 查看已挂载磁盘的容量

命令行格式： df [参数]

如上图所示，一共有6列：

df 常见参数用法

常用的参数有i、 h、 k、 m，参数可省略。具体如下：

• -i 查看inodes 使用情况，如果inodes已使用100%，即使磁盘空间仍有空余，也会提示磁盘空间已满。

• -h 使用合适的存储单位显示。

• -k、-m 指定存储单位显示，k 表示KB；m表示MB。

free 命令 查看swap 分区情况

du 命令 查看某个目录或者文件的大小

命令行格式 du [参数] [dirname/filename]

不加任何参数，只会目录（包括子目录）的大小：

常用参数用法如下：

• -a 列出全部文件及目录的大小

• -b、 -k、 -m 指定不同的存储单位，b 表示bytes 字节；k代表KB ；m代表 MB。

注：使用 -k 时，如果文件小于4KB，会显示4KB（inodes记录文件存储的最小的单位是块，通常是4KB大小。）

• -h 自适应恰当的输出单位

• -c 表示最后加总和

• -s 表示只列出总和

• 参数可以连用，例如 du -sh [dirname/filename]

• 利用管道符，对结果进行排序 du -h [dir_name] | sort -n

磁盘分区

前提准备：添加虚拟分区

点击虚拟机设置，选择磁盘，调整大小。

利用fdisk 进行磁盘分区

fdisk是linux 下的磁盘分区工具，分区格式为MBR，特点是最多分4个主分区，磁盘大小不能超过2T。因此使用fdisk需要遵循以下原则：

• 主分区（包括拓展分区）控制在4个以内，不得超过4个；

• 主分区在前，拓展分区在后；

• 拓展分区中划分逻辑分区（如果拓展分区被删除，其中的逻辑分区也会被删除）；

第一步：查看硬盘使用情况

输入 fdisk -l /dev/sda，观察硬盘使用情形。

第二步：

输入 fdisk /dev/sda，进入分割硬盘模式。

第三步：分区操作

1. 新建分区 ，按n

2. 设定分区类型（主分区按 p 或拓展分区 按 e ）

3. 设定分区大小，比如设定2G大小，则输入 +2G

4. 如果之前设定不合理，按 d 选择相应分区删除。

利用 parted进行磁盘分区

前面提到fdisk最大支持2T的分区，大于这个分区就要使用parted进行分区。

parted是一个用于硬盘分区或调整分区大小的工具。使用它可以创建、清除、调整、移动和复制ext2、ext3、linux-swap、FAT、FAT32和reiserfs分区；也能创建、调整和移动苹果系统的HFS分区；还能检测jfs、ntfs、ufs和xfs分区。

该工具常用于为新安装的操作系统创建空间，重新分配硬盘使用情况，在将数据拷贝到新硬盘的时候也常常使用。

parted 安装

对于 RHEL/CentOS：

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sudo yum install -y parted

对于 Debian/Ubuntu：

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sudo apt install -y parted

parted 启动：

命令行： sudo parted [DeviceName]

注：DeviceName 为指定的磁盘名称；如果不加，则启动系统默认的第一个磁盘。

如果不清楚电脑磁盘情况，输入parted -l device 显示所有可用硬盘的名字，以及其它的有用信息比如储存空间、型号、扇区大小、硬盘标志以及分区信息。

创建硬盘分区

Parted 命令分为两种模式：命令行模式和交互模式：

命令行模式：

• parted [option] device [command] ,该模式可以直接在命令行下对磁盘进行分区操作。

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parted /dev/sdb mklabel gpt mkpart 1 ext3 1 5T

• 使用所有剩余空间创建分区

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sudo parted /dev/sdb mkpart primary ext4 20.0GB 100%                
// 命令创建了一个 33.7 GB 的分区，从 20 GB 开始到 53 GB 结束。 100% 使用率允许用户用硬盘上所有剩余的空余空间。

交互模式：

• 进入交互模式

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[root@localhost ~]# parted /dev/sdb   // 使用parted来对GPT磁盘操作，进入交互式模式
GNU Parted 1.8.1 Using /dev/sdb Welcome to GNU Parted! Type ‘help’ to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt           // 将MBR磁盘格式化为GPT
(parted) print                       //打印当前分区
(parted) mkpart primary 0 4.5TB         // 分一个4.5T的主分区
(parted) mkpart primary 4.5TB 12TB     // 分一个7.5T的主分区
(parted) print                         //打印当前分区
(parted) quit     //退出
Information: Don’t forget to update /etc/fstab, if necessary.

• 列出电脑上的所有的分区，使用 sudo parted [DeviceName] print

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sudo parted /dev/sdb print   //列出 `/dev/sdb` 所有分区

• 分区完成之后，使用 mkfs 格式化后，挂载即可使用。

重新调整分区大小

• 查询磁盘空闲空间，使用 sudo parted [DeviceName] print free

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parted /dev/sdb print free   //列出 `/dev/sdb` 所有分区的空闲空间

• 调整逻辑卷大小sudo parted [Disk Name] [resizepart] [Partition Number] [Partition New End Size]

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sudo parted /dev/sdb resizepart 3 33.0GB   //重新调整（增加）分区 3 的结束位置，增加到 33GB

sudo parted /dev/sdb print    //确认是否扩容成功

• 重新调整文件系统大小 sudo resize2fs [DeviceName]

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$ sudo resize2fs /dev/sdb3

• 确认分区是否已经扩容

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$ df -h /dev/sdb[1-3]

删除分区

命令行格式：sudo parted [Disk Name] [rm] [Partition Number]

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sudo parted /dev/sdb rm 3    //删除分区 3 （/dev/sdb3）

sudo parted /dev/sdb print    //查看磁盘情况，检查分区是否删除

设置/更改分区标志

命令行格式： sudo parted [Disk Name] [set] [Partition Number] [Flags Name] [Flag On/Off]

示例：

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sudo parted /dev/sdb set 2 lvm on  //对 /dev/sdb2 设置 lvm 标志

sudo parted /dev/sdb print   //查看更改是否成功

• 查看可用的标志(parted) help set

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[root@localhost ~]# (parted) help set
 set NUMBER FLAG STATE change the FLAG on partition NUMBER

    NUMBER is the partition number used by Linux. On MS-DOS disk labels, the primary partitions number from 1 to 4, logical partitions from 5 onwards.
 FLAG is one of: boot, root, swap, hidden, raid, lvm, lba, hp-service, palo, prep, msftres, bios_grub, atvrecv, diag, legacy_boot, msftdata, irst, esp
 STATE is one of: on, off

磁盘格式化

linux常见文件系统

磁盘分区完成后，还需要“格式化”，其实就是安装文件系统。所谓文件系统（File System），是文件管理系统的简称，是用来组织数据在存储介质上的存储方式以及检索方式的。

目前，主流操作系统的文件系统如下：

重点看看Linux常用的文件系统：

磁盘格式化工具

mke2fs、mkfs.ext2、mkfs.ext3和mkfs.ext4

注：默认linux这个4个命令是一样的。

命令行格式：mke2fs [参数] [设备名称]

最常用参数： -t 指定分区类型

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[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1

mkfs.xfs

注：mke2fs 并不支持分区格式化为xfs类型，只能使用mkfs.xfs

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[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1

e2label 查看或修改分区标签

注：该命令只支持ext格式的文件系统，不支持xfs文件系统

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e2label /dev/sdb5    //查看分区label
e2label /dev/sdb5  TEST123   //修改分区label

磁盘挂载/卸载

磁盘格式化后，需要挂载分区才能使用。在挂载分区前，需要先建立一个挂载点，该挂载点是以目录的形式存在的，这个挂载点必须是空目录。一旦把某个分区挂在到该挂载点（目录）下，再往该目录写数据时，就会写到相应的分区当中。

查看系统分区信息

• mount 查看已挂载的分区

• blkid 查看未挂载的分区

• /etc/fstab文件

输入命令行 cat /etc/fstab ,可以查看启动时需要挂载的分区信息

分区挂载

方法一：修改/etc/fstab配置文件

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/dev/sdb1       /bk          ext4            defaults,noatime       1 2

方法二：mount命令挂载

命令行格式：

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mount [参数] [分区]

常用选项：

• -a 将磁盘分区中所有的分区自动挂载上

• -t 指定挂载分区的类型，默认不指定，会自动识别

• -o 指定挂载分区的参数特性，即 /etc/fstab 第四列的内容。常见的参数比如 rw（可读写）、suid（允许设置uid）、exec（允许挂载可执行文件）等等。

设置分区自动挂载

方法一：编辑 /etc/fstab

• cat命令看一下配置文件的格式

• blkid命令查询需要添加的 UUID

• vim编辑配置文件

按照下面的格式，增加一行，替换UUID等内容即可；

修改保存后，重启电脑。

方法二：将挂载命令写入 /etc/rc.d/rc.local

• 编辑/etc/rc.d/rc.local

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vim /etc/rc.d/rc.local   //vim编辑，加入挂载命令

/usr/bin/mount [设备UUID] [挂载点]    ///usr/bin/mount 是mount命令等绝对路径

//编辑完成后，保存退出

• 写入后执行如下命令：

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chmod a+x /etc/rc.d/rc.local

• 重启电脑

分区卸载

命令行格式： unmount [参数] [挂载点]

有时挂载点无法删除，是因为当前目录在需要删除的挂载点上，解决的思路：

1. 进入其他目录执行删除操作

2. 使用-l 参数

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unmout -l /tmp/sd1

手动增加swap空间

swap分区就是虚拟内存，当虚拟内存不够的时候，就需要手动添加。基本思路是：建立swapfile -> 格式化为swap格式 -> 启动虚拟磁盘

建立swapfile

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dd if= /dev/zero of=/tmp/newdisk bs=1M count=1024

• if指定源，写/dev/zero ，这是一个很神奇的文件；

• of 指定目标文件；

• bs 指定块大小；

• count 指定块的数量；

注：目标文件大小 = bs * count

格式化为swap格式

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mkswap -f /tmp/newdisk

启动虚拟磁盘

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swapon /tmp/newdisk

此时，系统提示有安全风险，对该分区修改权限，使用如下命令：

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chmod 0600 /tmp/newdisk

卸载虚拟磁盘

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swapoff /tmp/newdisk

主要是LVM相关知识。

逻辑卷管理器lvm

什么是lvm？

LVM全称是Logical Volume Manager，即逻辑卷管理器。它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制；它可以将多个物理分区整合在一起，并且可以根据实际需要动态调整文件系统空间，从而实现磁盘的动态管理。

如上图所示：

• Disk（磁盘）：接入系统的的物理磁盘。如图所示，就是disk A 和disk B。

• PV 物理卷(Physical Volume)：组成LVM的最底层的元素，即Linux上的磁盘物理分区。上图中，被分成了3个区。

• VG 卷组(Volume Group)：将各个独立的PV（物理卷）组合起来形成的一个存储空间就称为VG（卷组）。如上图所示，LVM总和 = VG1 + VG2

• LV 逻辑卷(Logical Volume)： VG被再次分割，成为可以被用户格式化、挂载并提供数据存储的对象就是LV（逻辑卷）。

由此可以看出，创建LVM的工作流大概是这样的：

1. 添加磁盘分区，在此基础上创建物理分区PV；

2. 创建卷组VG，将物理分区加入卷组；

3. 从卷组VG中划分逻辑卷LV，格式化挂载使用。

为什么要使用lvm？

磁盘分区动态管理，实现空间充分利用。

当系统空间不足而加入新的硬盘时，不必把用户的数据从原硬盘迁 移到新硬盘，只需把新的分区加入卷组并扩充逻辑卷，不需要关机就可以实现磁盘扩容。

如何创建LVM？

前提准备：安装lvm2

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yum install -y lvm2

第一步：添加磁盘分区，在此基础上创建物理分区PV

使用fdisk [设备名称]创建分区，按 n新建磁盘分区，创建过程与建立普通分区一样。

创建完分区后，按t 将分区的类型改为8e

注：此处如果写错的话，按 Ctrl + u 撤销重新输入。

创建PV，命令行格式 pvcreate [device_name]

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pvcreate /dev/sdb1

查看PV信息

• pvs简要查看PV信息

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[root@stevey ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdb2       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc1       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc2       lvm2 ---  5.01g 5.01g

• pvsdisplay [PV_NAME]详细查看PV信息

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[root@stevey ~]# pvdisplay /dev/sdb1
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "5.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               5.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               rZsvZG-nMf0-To7I-3k2X-fzEL-jkvk-eNFd6h

第二步：创建卷组VG，将物理分区加入卷组；

创建卷组：vgcreate [VG_NAME] [PV_NAME]

删除卷组： vgcreate [VG_NAME]

查看VG信息

• vgs简要查看VG信息

• vgdisplay详细查看VG信息

缩减卷组相关操作

• 确定要移除的PV，将此PV上的数据转移至其他的PV。

命令：pvmove PV_NAME

• 从卷组中将此PV移除

命令：vgreduce /PATH/TO/PV

第三步：创建逻辑卷LV，格式化并挂载

创建逻辑卷

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lvcreate -L SIZE -n LV_NAME VG_NAME

• L 指定逻辑卷的大小

• n 指定逻辑卷的名称

查看LV信息

• lvs简要查看VG信息。

• lvdisplay详细查看VG信息。

将lv分区格式化

命令行格式： mke2fs -t ext4 [LV_NAME]

注：建议格式化为ext4格式。

挂载lv分区挂载到某个目录使用

命令行格式：mount [LV_NAME] [挂载点]

注：没有合适的挂载点的话，可以使用mkdir /date 命令创建一个空目录，之后将LV分区挂载到相应的目录下。至此创建的lvm分区就可以使用了。

逻辑卷LV的扩容和缩容

扩容逻辑卷

针对 ext4 格式

1. 卸载挂载点 umount [LV_NAME]

2. 重新设置逻辑卷大小 lvresize -L [size] [LV_NAME]

3. 检查磁盘错误 e2fsck -f [LV_NAME]

4. 更新逻辑卷信息 resize2fs [LV_NAME]

5. 重新挂载 mount [LV_NAME] [挂载点]

示例：

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lvextend -L 120G /dev/mapper/centos-home     //增大至120G
lvextend -L +20G /dev/mapper/centos-home     //增加20G
lvreduce -L 50G /dev/mapper/centos-home      //减小至50G
lvreduce -L -8G /dev/mapper/centos-home      //减小8G
resize2fs /dev/mapper/centos-home            //执行调整

针对 xfs 格式

执行命令：xfs_growfs -L [size][LV_NAME]

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lvextend -L 120G /dev/mapper/centos-home    //增大至120G
lvextend -L +20G /dev/mapper/centos-home    //增加20G
xfs_growfs /dev/mapper/centos-home          //执行调整

注意事项：

缩容逻辑卷

缩容与之前的扩容大同小异，主要注意到地方在于，缩容之前必须先删除逻辑卷。有时，会发现删除不了

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[root@localhost ~]# umount /home/
umount: /home: device is busy.
(In some cases useful info about processes that use
the device is found by lsof(8) or fuser(1))

这表示有进程占用该目录，需要先结束进程 fuser [参数] [dir_name]

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[root@localhost ~]# fuser -m -k /home
/home: 1409 1519ce 1531e 1532e 1533e 1534e 1535e 1536e 1537e 1538e 1539e 1541e 1543e 1544e 1545e 1546e 1547e 1548e 1549e 1550e 1601m

之后，再次卸载就可以了。

卷组扩容

工作流：

1. 生成新的物理卷PV pvcreate [分区名]

2. 将新扩容的物理卷加入卷组 vgextend [VG_NAME] [PV_NAME]

3. 重新设置逻辑卷大小（按照之前LV扩容的方法进行）

磁盘故障小案例

如果因为修改系统挂载点出现不能登陆的状况，只需要登录系统后，运行vim /etc/fstab，删除错误的配置项即可。