system2之：3-磁盘管理

磁盘管理

磁盘：靠磁性介质来存储

磁盘和硬盘的关系？？

硬盘属于磁盘，常用的硬盘都是磁盘


存储设备
    1.磁盘
    2.u盘（哈尔滨一个公司：朗科 发明的）
    3.磁带
    4.光盘

    5.ssd（固态硬盘）（Solid State Disk）

能存数据的设备，简称存储设备
传统：磁盘面，电机，机械转动
固态：flash，半导体与集成电路

硬盘品牌：
        富士通
        seagate 希捷
        western digital 西部数据（wd）
        三星

        东芝（toshiba）

        易拓
        日立

希捷Barracuda 1TB 7200转 64MB 单碟（ST1000DM003）
    所属：
    希捷 Barracuda 7200转系列
    硬盘容量：1000GB
    适用类型：台式机
    接口类型：SATA3.0（数字越大越好）
    转速：7200rpm
    缓存：64MB
    接口速率：6Gb/秒--》6/8 GB/秒    i/o
    硬盘尺寸：3.5英寸

    
磁盘的常用接口类型：
          IDE    现在很少用了，已经淘汰了，速度很慢
          SCSI   
          光纤通道（Fibre Channel）        ---》简称FC     
          SATA     串口 现在是SATA3.0的   ---》比较常见（配电脑都是这种）
          usb    usb3.0 比 usb2.0快些
          SAS      （scsi和sata的混合技术）

IDE 接口其实就是ata：Advanced Technology Attachment
ATA技术是一个关于IDE（Integrated Device Electronics）的技术规范族

现在计算机基本上都是SATA：Serial Advanced Technology Attachment（串行高级技术附件）

scsi：small computer system interface

数据库服务器为了提高性能（i/o）
           固态 硬盘SSD---》读写速度快（但是价格贵）
          装系统也愿意使用固态硬盘（速度快）

服务器：

宝德：深圳

华为：深圳

联想：北京，纽约

华硕：台湾

NEC：日本

富士通：日本
戴尔DELL：厦门

磁盘的物理结构：
          磁道（track）  63个
          扇区（sector）  512字节
          柱面（cylinder）：又叫磁柱，为了读取速度更高。磁头不用里外移动
          磁头（head）：用来定位的，每一面都有一个磁头
          硬盘的最小存储单元就是扇区。  
  

15000转/分
    硬盘容量：600GB
    接口类型：SAS2
    转速：15000转/分
    缓存：16MB
    接口速率：6Gb/s

    平均寻道时间：3.4/3.9ms
    工作功耗：16.31W
    平均无故障时间：160万小时
    盘体尺寸：3.5英寸
    盘片数量：4


平均访问时间=平均寻道时+平均等待时间（转速有关系）  固态硬盘没有等待时间，所以很快

慢--》快
硬盘---》内存---》cpu

缓存的作用是：加快访问速度，很多硬件都有缓存        越大缓存的东西越多，缓存造价昂贵


#setup
#/etc/init.d/network  restart
#ifup eth0

#fdisk -l

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
一个柱面的大小=磁头数*扇区数*扇区的大小（512字节）

管理磁盘的分区：

概念：
1.主分区可以引导操作系统
2.基本磁盘上可以建立一到四个主分区 主分区数目在MBR中记录主分区数目在MBR（main boot record）中记录：cpu和硬盘接头的地方 0面 0磁道，1扇区，512

3.磁盘分区需要超过4个时
可将剩余空间作为1个扩展分区 （最多一个扩展分区）
扩展分区会占用一个主分区位置

安装系统时候分区，系统会做一些调整，创建第四个主分区的时候就会变为扩展分区，但是自己在终端创建分区时，最大可创建4个主分区。要区别这种特性

4.扩展分区不能直接存储文件，不能格式化
但可以通过划分成逻辑分区来存储文件 ， 1个扩展分区可以划分成多个逻辑分区

常见的分区方式：

MBR和GPT的区别：

http://dngood.blog.51cto.com/446195/647702/

[root@host ~]# fdisk  -l   区查看分

 fdisk - Partition table manipulator for Linux 分区表操纵者for linux

最多建四个主分区，要建扩展分区时候，前面只能最多三个主分区

划分扩展分区，若前面已经有三个主分区，则把余下的空间默认全为扩展分区，否则浪费掉了。

在fdisk /dev/sda 后  L命令显示

编号：

1-4主分区使用，不用也不会给逻辑分区用

逻辑分区的编号从5开始（大于等于5）

不管你前面建立的是几个主分区，后面逻辑分区都是默认从第五个开始，实验已经证明。
    
问题：创建分区后不能格式化，报错？？
图1：

之前做实验影响了，换了个新的虚拟磁盘就可以了。

创建分区---格式化---挂载使用

1.创建分区

[root@localhost ~]# fdisk -l  查看磁盘的分区情况
[root@localhost ~]# fdisk  /dev/sdb
Command (m for help): m     获得帮助，查看具体可以使用那些命令
Command action
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)
Command (m for help): n  新建分区
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p      主分区
Partition number (1-4): 1    主分区的编号
First cylinder (1-10443, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-10443, default 10443): +10G   #指定分区的大小
Command (m for help): p  输出

Disk /dev/sdb: 85.9 GB, 85899345920 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 10443 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: 0x38913320

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1        1306    10490413+  83  Linux

Command (m for help): w      退出并且保存
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

2.格式化

[root@localhost ~]# mkfs.ext4   /dev/sdb1  格式化sdb1这个分区为ext4文件系统
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655776 inodes, 2622603 blocks
131130 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2688548864
81 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8096 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632

Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 32 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]#

3.新建挂载目录

mkdir  /music 新建挂载目录

4.挂载使用
mount /dev/sdb1  /music  挂载使用新的分区

5.复制些文件过去，测试
cd /music        

挂载点最大只能存储分区大小的文件，满了之后就不能存储了，可以用dd if=/dev/zero  of=/music bs=10G count=1实验，看填满之后再创建文件能否成功，自己尝试了之后，vim 一个文件，发现保存的时候无法执行，提示图：
图2

p命令查看分区

  partprobe - inform the OS of partition table changes
  kpartx

练习：
    新建一个分区在/dev/sdb上，分区类型为主分区，大小20G 格式化为ext4文件系统，挂载到/movie
    从10.0.0.253的mplayer目录下载电影《西游降魔篇》存放到/movie目录下


在一个磁盘里新建两个主分区，要格式化第二个主分区的时候，可能不能正常格式化，这时候先看提示的命令能否解决，不行的话则重启后再格式化

linux操作系统的诞生，发展和成长过程始终依赖着以下 5个重要支柱：
unix操作系统
MINIX操作系统
GNU计划
Internet网络
posix标准（Portable Operating System Interface of Unix）


[root@station6 tan_shell]# mkdir dir{1..5}
[root@station6 tan_shell]# ls
4913  dir1  dir3  dir5      myshell_1.sh  vnc.sh
5036  dir2  dir4  first.sh  myshell.sh
[root@station6 tan_shell]#


[root@station6 tan_shell]# df -Th |grep "/$"
/dev/sda2     ext4    241G   38G  191G  17%   /
[root@station6 tan_shell]#

[root@station6 tan_shell]# df -Th |grep "/$"|awk '{print $4}' 抽取第四列
38G
[root@station6 tan_shell]# df -Th |grep "/$"|awk '{print $4}'|tr -d "G"  去除G
38

[root@station6 tan_shell]# b=`df -Th |grep "/$"|awk '{print $4}'|tr -d "G"`
[root@station6 tan_shell]# echo $b
38
[root@station6 tan_shell]#


[root@station6 tan_shell]# chmod +x vnc.sh
[root@station6 tan_shell]# ./vnc.sh   //加可执行权限，则可以直接执行

MBR  

MBR是什么？？
不属于任何一个分区，占用一个扇区，大小512

Master Boot Record：主引导记录
硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区

硬盘分区最多四个

GRUB

GNU GRUB（简称“GRUB”）是一个来自GNU项目的启动引导程序。GRUB是多启动规范的实现，它允许用户可以在计算机内同时拥有多个操作系统，
并在计算机启动时选择希望运行的操作系统。GRUB可用于选择操作系统分区上的不同内核，也可用于向这些内核传递启动参数。

GRUB装在MBR 上

什么时候会出现grub>？？？

[root@station6 ~]# rpm -ql grub  |grep "etc"  //找不到
[root@station6 ~]# rpm -qf /etc/grub.conf   //不属于任何软件包，安装系统的时候自动安装了
file /etc/grub.conf is not owned by any package
[root@station6 ~]# ll /etc/grub.conf   //是链接
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 3月  16 04:20 /etc/grub.conf -> ../boot/grub/grub.conf
[root@station6 ~]# rpm -qf  ../boot/grub/grub.conf
file /boot/grub/grub.conf is not owned by any package
[root@station6 ~]#
 
[root@station6 boot]# vim /etc/grub.conf

boot loader 就是一个grub程序

/boot 是内核所在的那个分区，不建议把boot loader 安装到该分区

dd命令
功能：从指定文件中抽取指定长度的数据

格式：dd if=输入文件 of=输出文件 bs=单位大小 count=数目

备份MBR

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

还原MBR

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

创建10M的文件
dd if=/dev/zero of=test  bs=1M count=10

使用hexdump命令以16进制加ASCII形式显示mba.bak里的内容

 hexdump -C  mba.bak

模拟MBR破坏实验
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1  破坏512字节大小的空间（即MBR头部被破坏，但是数据不被破坏）


查看分区信息命令
fdisk、dumep2fs、parted、partprobe

fdisk命令建立分区
用途：在交互式的操作环境中管理磁盘分区
格式：fdisk  [磁盘设备]

fdisk -l

partprobe命令
格式：partprobe

修改磁盘分区后不用重启，使用partprobe更新磁盘分区的变化

是必须的，分完区后一定要输入这条命令。跟分区完退出命令w一样的效果

[root@station6 boot]# fdisk /dev/sda   进入分区
[root@station6 boot]# fdisk -l   显示系统分区情况


dumpe2fs命令：查看ext2和ext3文件系统信息，查看swap分区的时候会报错（用的少）
格式：dumpe2fs 分区设备

parted命令（一般建议不用，用fdisk）
格式：parted 磁盘或分区
[root@station6 boot]# parted /dev/sda print
Model: ATA WDC WD5000AAKX-0 (scsi)
Disk /dev/sda: 500GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos

Number  Start   End    Size    Type      File system     标志
 1    1049kB  211MB  210MB   primary   ext4            启动
 2      211MB   262GB  262GB   primary   ext4
 3      262GB   367GB  105GB   primary   ext4
 4      367GB   500GB  133GB   extended
 5      367GB   388GB  21.0GB  logical   ext4
 6      388GB   392GB  4295MB  logical   linux-swap(v1)

[root@station6 boot]#

MBR

mbr
1 2 3
/dev/sda1 /boot
/dev/sda2 swap
/dev/sda3 /

mbr
512
446 64 2   其中64字节中的信息
动了这512字节则会出问题

Linux常用分区ID查看
fdisk /dev/sda  进入磁盘

然后命令l

备份mbr
    原则:最好是备份后将文件拷贝到其他的电脑
[root@lichao520 music]# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3             18121032   3038220  14162288  18% /
tmpfs                   189948       264    189684   1% /dev/shm
/dev/sda1               495844     35002    435242   8% /boot
/dev/sr0               3027366   3027366         0 100% /media/RHEL_6.3 i386 Disc 1
/dev/sdb5              2071384     68640   1897520   4% /music
[root@lichao520 music]#
备份到本机的另外一块磁盘里
[root@lichao520 music]# dd if=/dev/sda  of=/music/sda-mbr.bak bs=512 count=1
[root@lichao520 music]# pwd
/music
[root@lichao520 music]# ls
a  bc  lost+found  passwd  sda-mbr.bak
备份到其他的机器
[root@lichao520 music]# scp sda-mbr.bak 10.0.0.253:/root/
welcome teacher's computer
root@10.0.0.253's password:
sda-mbr.bak                          100%  512     0.5KB/s   00:00    
[root@lichao520 music]#
[root@lichao520 music]# hexdump -C sda-mbr.bak  查看备份mbr里的内容，以16进制和asc字母显示
==
破坏mbr

[root@lichao520 music]# dd if=/dev/zero  of=/dev/sda bs=512 count=1
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes (512 B) copied, 0.000237891 s, 2.2 MB/s
[root@lichao520 music]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 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

进入营救模式后的操作：

#mkdir bak
#cp /dev/sdb5 /bak  备份文件复制到/bak

营救模式下的图：

营救模式
    1.可以放入光盘到光驱，从光盘启动。或者从网络引导进入营救模式

    2.从备份磁盘里还原mbr，或者从网络的备份中还原mbr

GPT

全局唯一标识分区表（GUID Partition Table，缩写：GPT）是一个实体硬盘的分区结构。
它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分，用来替代BIOS中的主引导记录分区表。但因为MBR分区表不支持容量大于2.2TB（2.2 × 1012字节）的分区，所以也有一些BIOS系统为了支持大容量硬盘而用GPT分区表取代MBR分区表。

在MBR硬盘中，分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中（主引导记录中还存储着系统的引导程序）。但在GPT硬盘中，分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑，硬盘的第一个扇区仍然用作MBR，之后才是GPT头。
GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB（Exabytes）并且每磁盘的分区数没有上限，只受到操作系统限制（由于分区表本身需要占用一定空间，最初规划硬盘分区时，留给分区表的空间决定了最多可以有多少个分区，IA-64版Windows限制最多有128个分区    

(parted) mkpart movie  20001  60000
                                                                       Warning: WARNING: the kernel failed to re-read the partition table on
/dev/sdc (Device or resource busy).  As a result, it may not reflect
all of your changes until after reboot.
                                                                       (parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 2190GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt

Number  Start   End     Size     File system  Name   Flags
 1      1049kB  3000MB  2999MB   ext4         music
 2      3001MB  10.0GB  6999MB   ext4         m
 3      10.0GB  20.0GB  10000MB               u
 4      20.0GB  60.0GB  40.0GB                movie

                                                                       (parted) quit
[root@lichao520 ~]# ls /dev/sdc*
/dev/sdc  /dev/sdc1  /dev/sdc2
[root@lichao520 ~]# df -Th
Filesystem    Type    Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3     ext4     18G  2.9G   14G  18% /
tmpfs        tmpfs    186M  260K  186M   1% /dev/shm
/dev/sda1     ext4    485M   35M  426M   8% /boot
/dev/sr0   iso9660    2.9G  2.9G     0 100% /media/RHEL_6.3 i386 Disc 1
/dev/sdc2     ext4    6.5G  143M  6.0G   3% /m
[root@lichao520 ~]# umount /m  卸载
[root@lichao520 ~]# partprobe /dev/sdc  重新读取分区表，生存设备文件
[root@lichao520 ~]# ls /dev/sdc*
/dev/sdc  /dev/sdc1  /dev/sdc2  /dev/sdc3  /dev/sdc4
[root@lichao520 ~]#

GPT学习链接推荐：http://dngood.blog.51cto.com/446195/647702/

MBR 与 GPT：

MBR 与 GPT,都是分区格式,其中MBR最大分区小于等于2TB,而GPT分区没有2TB的限制，理论最大分区18 EB！

现在我们知道了要创建一个大于2TB的分区，就不能使用MBR 格式的分区表了，而要使用GPT格式的分区表，我们最常用的fdisk 分区工具就爱莫能助了，
需要使用linux 下的Parted分区工具!

parted工具比fdisk工具分区危险，因为分区的时候直接生效，不能撤销。fdisk可以退出不保存。