🍖磁盘管理

一.磁盘在系统上的命名

1.设备名称

设备名称	分区名称	分区类型
/dev/sda	/dev/sda1	第一块物理磁盘第一分区
/dev/sdb	/dev/sdb3	第二块物理磁盘第三分区
......	.......	.......

2.分区分类

• 磁盘分区类型分为: p主分区, e扩展分区, l逻辑分区

• 逻辑分区属于扩展分区, 扩展分区属于主分区

• 主分区又叫做引导分区

二.两种分区格式

1.mbr分区格式

• 最多可分4个主分区
• 通常用于小于2T的硬盘空间
• 分区工具: fdiak

2.gpt分区格式

• 最多可分128个主分区
• 通常用于大于2T的硬盘空间
• 分区工具: gdisk

三.制做磁盘分区的通用流程

1. 插一块硬盘

2. 小于2T空间用mbr分区格式, 大于2T推荐用gpt分区格式

3. 设置分区类型和大小保存设置

4. 为每个分区制作文件系统(格式化):mkfs.xfs

5. 为每个分区关联挂载点:mount

四.制作磁盘分区 fdisk

1.先给虚拟机添加一块小于2T的磁盘

使用命令查看磁盘是否存在
# lsblk
# ll /dev/sd   +   双击 Tab 键

2.使用fdisk工具进行分区

选择要分区的磁盘设备 "/dev/sdb"
[root@shawn ~]#fdisk /dev/sdb

输入"m"获取帮助信息
常用命令操作
"n"  :  #新建分区
"d"  :  #删除分区
"l"  :  #显示分区类型
"m"  :  #帮助菜单
"p"  :  #显示分区表信息
"q"  :  #不保存退出
"w"  :  #保存退出

3.开始创建三种分区

• 主分区创建

创建一个主分区
命令(输入 m 获取帮助)：n     #新建分区
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)  #三种分区类型
   e   extended
Select (default p): p      #选择你想要的分区类型(逻辑分区需要先有扩展分区)
分区号 (1-4，默认 1)：1     #设定分区号
起始 扇区 (2048-4194303，默认为 2048)：    #设置扇区开始位置(正常默认就行)
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-4194303，默认为 4194303)：+500M  #大小
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 500 MiB    #设置成功

• 扩展分区创建

创建一个扩展分区
命令(输入 m 获取帮助)：n     #新建
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): e      #选择扩展分区
分区号 (2-4，默认 2)：      #分区号
起始 扇区 (1026048-4194303，默认为 1026048)：   #默认起始位置
将使用默认值 1026048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (1026048-4194303，默认为 4194303)：#都给扩展分区
将使用默认值 4194303
分区 2 已设置为 Extended 类型，大小设为 1.5 GiB    #设置成功

• 新建逻辑分区

创建一个逻辑分区
命令(输入 m 获取帮助)：n    #新建
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l     #创建逻辑分区
添加逻辑分区 5
起始 扇区 (1028096-4194303，默认为 1028096)：  #默认起始
将使用默认值 1028096
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (1028096-4194303，默认为 4194303)：+500M  #分配空间
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 500 MiB   #设置成功

4.创建完成后查看一下保存退出

先使用"p"命令查看一下
命令(输入 m 获取帮助)：p   #查看
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     1026047      512000   83  Linux      #主分区
/dev/sdb2         1026048     4194303     1584128    5  Extended   #扩展分区
/dev/sdb5         1028096     2052095      512000   83  Linux      #逻辑分区

使用"w"命令保存退出
命令(输入 m 获取帮助)：w   #保存退出
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。

5.保存退出后再查看一下磁盘设备

查看
# lsblk
# ll /dev/sd   +   双击 Tab 键
如果没有显示出来就使用"partprobe"命令刷新一下内核(经常使用的命令)
# partprobe

查看磁盘分区类型
[root@shawn ~]#fdisk /dev/sdb -l | grep "类型"
磁盘标签类型：dos    #dos就是mbr分区类型

6.制作文件系统(格式化磁盘分区)

"mkfs. + 双击 Tab 键"查看一下可以做哪些文件系统
[root@shawn ~]#mkfs.
mkfs.btrfs   mkfs.ext2    mkfs.ext4    mkfs.xfs     
mkfs.cramfs  mkfs.ext3    mkfs.minix  

也可以对单个磁盘分区进行格式化
[root@shawn ~]#mkfs.xfs /dev/sdb1

格式化整个磁盘
[root@shawn ~]#mkfs.xfs /dev/sdb

如果不成功,可加入"-f"选项进行强制
[root@shawn ~]#mkfs.xfs -f /dev/sdb

7.使用"mount"进行挂载

创建一个文件夹
[root@shawn ~]#mkdir /test1

进行挂载并查看
[root@shawn ~]#mount /dev/sdb1 /test1/
[root@shawn ~]df -h

五.制作磁盘分区 gdisk

1.先给虚拟机添加一块大于2T的磁盘

使用命令查看磁盘是否存在
# lsblk
# ll /dev/sd   +   双击 Tab 键

2.使用gdisk工具进行分区

选择要分区的磁盘设备 "/dev/sdc"
[root@shawn ~]#gdisk /dev/sdc

3.开始创建分区

• 分区创建,与fdisk步骤相同

创建一个主分区,可创128个
Command (? for help): n   #创建分区
Partition number (1-128, default 1):    #分区号
First sector (34-6291455966, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:  #默认起始位置
Last sector (2048-6291455966, default = 6291455966) or {+-}size{KMGTP}: +500M  #设置大小
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 8300  #选择类型(默认就行)
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

4.创建完成后查看一下保存退出

先使用"p"命令查看一下
Command (? for help): p   #查看
Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1            2048         1026047   500.0 MiB   8300  Linux filesystem

使用"w"命令保存退出
Command (? for help): w   #保存退出
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!
Do you want to proceed? (Y/N): y   #按y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdc.
The operation has completed successfully.  #创建成功

5.保存退出后再查看一下磁盘设备

查看
# lsblk
# ll /dev/sd   +   双击 Tab 键
如果没有显示出来就使用"partprobe"命令刷新一下内核(经常使用的命令)
# partprobe

查看磁盘分区类型
[root@shawn ~]#fdisk /dev/sdc -l | grep "类型"
磁盘标签类型：gpt   #gpt类型

6.制作文件系统(格式化分区)

选择需要格式化的分区
[root@shawn ~]#mkfs.xfs /dev/sdc1

7.挂载

创建一个文件夹并挂载
[root@shawn ~]#mkdir /test2
[root@shawn ~]#mount /dev/sdc1 /test2

"df"查看挂载情况
[root@shawn ~]#df -h

六.磁盘挂载方式

1.什么是磁盘挂载

• 如果要使用一块磁盘空间, 就需要准备一个空的目录作为挂载点
• 让该磁盘设备与其进行关联
• 可以把这个目录看成一个进入磁盘空间的入口
• 数据真正的存在磁盘设备里面, 而不是目录这个入口

2.挂载与卸载命令---(临时挂载)

• 挂载: mount

语法: "mount [磁盘设备] [挂载点]"
[root@shawn ~]#mount /dev/sdc1 /test2

• 卸载: umount

语法: "umount [挂载点 / 磁盘设备]" #卸载填任意一方都可
[root@shawn ~]#umount /dev/sdc1
[root@shawn ~]#umount /test2
如果不能卸载可以采用强制卸载选项"-l"

2.磁盘挂载配置文件---(开机自动挂载)

• /etc/fstab配置文件格式

使用"blkid"命令查看磁盘分区设备的"UUID"及"type"
[root@shawn ~]#blkid | grep "sdb1"
/dev/sdb1: UUID="7e95e893-4738-4e8f-896a-d1e0f0e58cde" TYPE="xfs" 

文件内容设置格式
1.[设备的UUID] [挂载目录] [文件系统类型] [挂载参数:默认] [是否备份:0] [是否检查:0]
例 : "UUID=987083d5-fcd9-4933-8c6f-939a1f79cb8a  /home  xfs  defaults  0 0""
2.[设备名称] [挂载目录] [文件系统类型] [挂载参数:默认] [是否备份:0] [是否检查:0]
例 : "/dev/sdb1 /test1 xfs defaults 0 0"
    
"-a":从新加载"fstab"文件, 并且会检测语法是否正确
#[root@shawn ~]#mount -a

七.制作 swap 分区

1.使用fdisk 或者 gdisk 工具分出一个磁盘空间

分出一块空间,然后查看一下
[root@shawn ~]#gdisk /dev/sdc
Command (? for help): n   #创建分区
Partition number (2-128, default 2):   #分区号默认
First sector (34-6291455966, default = 1026048) or {+-}size{KMGTP}: #其实位置
Last sector (1026048-6291455966, default = 6291455966) or {+-}size{KMGTP}: +1G   #分区大小
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):   #文件系统类型默认
--------------------------------------------------------------
Command (? for help): p   #查看
Number  Start (sector)  End (sector)  Size   Code  Name
  1      2048     1026047   500.0 MiB   8300  Linux filesystem
  2   1026048     3123199   1024.0 MiB  8300  Linux filesystem  #成功
---------------------------------------------------------------
Command (? for help): w     #保存退出
Do you want to proceed? (Y/N): y    #确认
The operation has completed successfully.   #分区成功

2.再次查看一下磁盘设备

查看
# lsblk
# ll /dev/sd   +   双击 Tab 键
如果没有显示出来就使用"partprobe"命令刷新一下内核(经常使用的命令)
# partprobe

3.制作swap文件系统

[root@shawn ~]#mkswap /dev/sdc2
正在设置交换空间版本 1，大小 = 1048572 KiB
无标签，UUID=537af376-fe42-4b9f-9bf8-f1e036a27295

4.激活swap分区,并对比前后大小

激活前使用"free"内存查看命令查看"swap"空间大小
[root@shawn ~]#free -m
      total    used    free   shared  buff/cache   available
Mem:   972      125      532     7      313         702
Swap:   1906     0       1906    #可以看到大小为"1964M"

使用"swapon"命令激活分区
[root@shawn ~]#swapon /dev/sdc2

再次查看"swap"空间大小
[root@shawn ~]#free -m
      total    used    free   shared  buff/cache   available
Mem:   972      126     532     7       314         701
Swap:  2930      0      2930      #空间已经变成了"2930M"
    
也可以使用"swapon -s"查看到"swap"空间及设备
[root@shawn ~]#swapon -s
文件名		 类型        大小      已用    权限
/dev/sda3   partition   1952764   0       -2
/dev/sdc2   partition   1048572   0       -3

ps: 如果磁盘没有过多的分区给 swap, 可以通过文件来增加 swap空间, 但本质上还是磁盘空间

5.使用文件来制作swap

首先制作一个500M(大小自己设置)大小的文件,可以使用"泡泡机"
[root@shawn ~]#dd if=/dev/zero of=/swap_file bs=500M count=1

查看文件信息
[root@shawn ~]#ll -h /swap_file 
-rw-r--r-- 1 root root 500M 11月  7 16:56 /swap_file  #大小"500M"

制作"swap"文件系统
[root@shawn ~]#mkswap /swap_file 

激活这个"文件swap分区"
[root@shawn ~]#swapon /swap_file 

使用"swapon -s"查看"swap"设备信息
[root@shawn ~]#swapon -s
文件名      类型       大小       已用   权限
/dev/sda3   partition  1952764   264   -2
/swap_file  file       511996     0    -3
可以发现是"file"类型的"swap"分区

6.关闭swap分区

"swapoff /dev/sdc2"关闭某一个"swap"分区
[root@shawn ~]#swapoff /dev/sdc2
[root@shawn ~]#free -m
      total  used   free  shared  buff/cache   available
Mem:  972    125    533   7         313         701
Swap: 1906   0      1906      #对比之前可以发现"swap"空间减少了

"swapoff -a"关闭所有"swap"分区
[root@shawn ~]#swapoff -a
[root@shawn ~]#free
      total   used     free    shared  buff/cache   available
Mem:  995684  127240   547912  7736    20532      720260
Swap: 0       0        0       #"swap"分区被置空了

7.设置开机自动挂载新增的swap分区

• /etc/fstab: 方法与上面磁盘设置相似

方式一:使用"UUID"
例: "UUID=de5f8b73-bebd-487d-8c80-53c6721b4a7f  swap  swap  defaults 0 0"

方式二
例: "/dev/sdc2 swap swap defaults 0 0"        #正常磁盘设备
例: "/dev/sdc1 /file_swap swap defaults 0 0"  #磁盘文件

八.服务器RAID卡配置方法

Dell R740服务器配置RAID5+1

九.服务器文件系统的修复

1.什么情况会造成文件系统错误

• Linux系统中,为了提升读写速度, 通常将要写入硬盘的数据先放在内存中(buff区)

• 等攒够了一波再写入内存, 如果这时突然断电或其它未知原因产生后

• 从新启动系统后,可能会发现系统提示: 文件系统错误信息

  ps : 查看运行日志可以提示出损坏的文件系统

2.真实情况下修复方式

• 操作系统进不去, 可以先进到单用户模式进行操作
• 首先尝试 mount 和 umount ,看看能不能重放日志进行修复
• 不行再执行 xfs_repair -n [磁盘设备名], 只检查不修复 (它会检查文件系统, 如果损坏会列出将要执行的操作)
• 如果检测到日志与数据不一致, 系统会推荐以读写的方式挂载, "xfs"会在挂载的时候修复这种不一致. 命令 : mount -o rw,norecovery [磁盘设备] [挂载目录]
• 上述不成功只能使用以下实验中的方法

2.文件系统损坏与修复演示

• 为了让情况更明白, 我们来模拟一下文件系统损坏的实验
• 我们模拟把我的"/dev/sdc1"损坏

首先查看一下"/dev/sdc1"的挂载与空间情况
[root@shawn ~]#df -h | grep "/dev/sdc1"
/dev/sdc1    497M   26M  472M    6% /test2   #总共"497M"空间

查看一下文件
[root@shawn ~]#echo 2222 > /test2/a.txt
[root@shawn ~]#cat !$
2222

使用"泡泡机"模拟损坏文件系统
[root@shawn ~]#dd if=/dev/zero of=/dev/sdc1 bs=1M count=200
记录了200+0 的读入
记录了200+0 的写出
209715200字节(210 MB)已复制，0.632261 秒，332 MB/秒

再次操作"/test2/a.txt"文件
[root@shawn ~]#echo 5555 > /test2/a.txt 
[root@shawn ~]#cat !$
5555     #发现文件读写还是正常的

卸载然后再次挂载---->发现已经损害
[root@shawn ~]#umount /dev/sdc1
[root@shawn ~]#mount /dev/sdc1 /test2
mount: 将 /dev/sdc1 挂载到 /test2 失败: 结构需要清理
        
使用"xfs_repair"命令修复文件系统
[root@shawn ~]#xfs_repair /dev/sdc1
..............
......
done      #修复操作完成

再次挂载,并查看文件
[root@shawn ~]#mount /dev/sdc1 /test2
[root@shawn ~]#cat /test2/a.txt 
5555  #文件也有,说明修复成功了

• 紧接着实验
• 上面我们是用"泡泡机"制造了 200M 的大小进行覆盖
• 现在我们来加大一点空间 255M 来进行实验

开始模拟损坏 255M
[root@shawn ~]#dd if=/dev/zero of=/dev/sdc1 bs=1M count=255
记录了255+0 的读入
记录了255+0 的写出
267386880字节(267 MB)已复制，0.475109 秒，563 MB/秒

对文件进行读写直接就报错了
[root@shawn ~]#echo 5555 > /test2/a.txt 
-bash: /test2/a.txt: 结构需要清理
[root@shawn ~]#ls /test2/a.txt
ls: 无法访问/test2/a.txt: 输入/输出错误

于是来卸载进行修复----呵呵
[root@shawn ~]#umount /dev/sdc1
[root@shawn ~]#xfs_repair /dev/sdc1
.....................
............
.Sorry,balabala    #失败了

• 修复失败了
• 那我们只能进行强制修复了
• 选项 "-L" 进行强制修复, 但这种情况会清除日志文件, 数据也就没有了, 意义就在于能用

我们来进行"-L"选项进行强制修复
⛅第一种情况强制修复成功,可以挂载了,但没有数据
[root@shawn ~]#xfs_repair -L /dev/sdc1
[root@shawn ~]#mount /dev/sdc1 /test2
[root@shawn ~]#cat /test2/a.txt
cat: /test2/a.txt: 没有那个文件或目录

⛅第二种情况,使用了强制修复也无法成功
[root@shawn ~]#xfs_repair -L /dev/sdc1
........................
..............
..Sorry, balabala
EXiting now.    #强制也失败了

强制也是失败的情况下只能重做文件系统了
[root@shawn ~]#mkfs.xfs /dev/sdc1
#于是一块新的磁盘分区就诞生了

4.修复总结

• xfs_repair方法, 成功后恢复数据

• xfs_repair -L强制, 成功后数据消失

• mkfs.xfs格式化是最终解决方案, 数据消失

• 修复不了数据是因为磁盘分区信息表被损坏导致的, 能修复可能是没有损坏到分区信息(随机性)

• 做本次实验的目的在于: 数据不可能 100% 的修复回来, 这时候就需要你有备份意识, 可见备份的重要性

十.xfs文件系统备份与恢复

1.XFS的备份级别

级别	说明
0	完全备份
1~9	增量备份

2.两种备份说明

备份名称	说明
完全备份	每次都将指定的目录完完整整的复制一份
增量备份	每次都将之前备份后有变化的文件进行备份

3.备份与恢复命令

• 备份: xfsdump

xfsdump -l 0 -L xxx_bak -M "bak_all" -f /opt/xxx_bak_all /test

选项	作用
-l (小写L)	指定level, 0~9, 默认为 0
-L	纪录每次备份的 session 标头, 这里可以填写针对此文件系统的简易说明
-M	可以纪录储存媒体的标头, 这里可以填写此媒体的简易说明
-f	后面接 [将要产生的备份路径及名字] [想要备份的原路径]
-I (大写 i)	从"/var/lib/xfsdump/inventoty" 里列出目前备份的信息状态

• 恢复: xfsrestore

xfsrestore -f /opt/xxx_bak_all /xxx路径

选项	作用
-f	后面接 [备份文件路径] [想要恢复到的路径]

4.xfsdump使用限制

• 必须用 root 权限
• 只能备份已挂载的文件系统
• 只能备份XFS文件系统
• 只能用xfsrestore恢复
• 透过文件系统的UUID来分辨备份档，因此不能备份相同UUID的文件系统

5.备份与恢复原则

• 备份 : 先做全量备份, 然后再做增量备份 (源路径的末尾不能有"/")
• 恢复 : 先恢复全量备份, 然后按时间点从远到近恢复增量备份

6.数据备份与恢复演示

• 数据备份

先准备一个已经关联了一个目录的文件系统
怎么分区制作文件系统上面已经介绍,这里不做赘述
[root@shawn ~]#df -h | grep "/dev/sdc1"
/dev/sdc1    497M   26M  472M    6% /test2   

在"/test2"下创建文件
[root@shawn ~]#echo 222 > /test2/2.txt
[root@shawn ~]#cat /test2/1.txt /test2/2.txt 
111
222

开始一次全量备份"xfsdump", 并查看
[root@shawn ~]#xfsdump -l 0 -L sdc1_bak_all -M "all_bak" -f /mnt/sdc1_bak_all /test2
.....................
........:SUCCESS  #提示"SUCCESS"代表成功
[root@shawn ~]#ls /mnt
sdc1_bak_all      #发现备份文件存在

我们在"/test2"下修改"2.txt",并新增"3.txt",然后进行增量备份
[root@shawn ~]#echo 555 >> /test2/2.txt 
[root@shawn ~]#echo 666 > /test2/3.txt
[root@shawn ~]#cat /test2/2.txt /test2/3.txt 
222
555       #追加了这一行
666       #新加了这个文件
[root@shawn ~]#xfsdump -l 1 -L sdc1_bak_all -M "add1" -f /mnt/sdc1_bak_add1 /test2
[root@shawn ~]#ls /mnt
sdc1_bak_add1  sdc1_bak_all     #出现了第一次的增量备份文件

• 数据恢复

我们将"/test2"下的文件全部删除来演示数据消失
[root@shawn ~]#rm -rf /test2/*
[root@shawn ~]#ll /test2/
总用量 0    #清理干净了

先恢复全量备份"sdc1_bak_all", 并查看文件
[root@shawn ~]#xfsrestore -f /mnt/sdc1_bak_all /test2
[root@shawn ~]#ls /test2
1.txt  2.txt
[root@shawn ~]#cat /test2/1.txt /test2/2.txt 
111
222      #发现是最开始的全量备份的数据状态

再恢复第一次的增量备份"sdc1_bak_add1", 并查看文件
[root@shawn ~]#xfsrestore -f /mnt/sdc1_bak_add1 /test2
[root@shawn ~]#ls /test2
1.txt  2.txt  3.txt
[root@shawn ~]#cat /test2/1.txt /test2/2.txt /test2/3.txt 
111
222
555
666       #发现正是第一次增量备份时的数据状态