硬盤分區（disk partition）
項目名稱：
存儲管理、進程管理
項目需求：
1、在企業服務器上安裝新硬盤，對磁盤進行分區、格式化、掛載處理
2、根據企業服務器數據業務的不同，採用不同的raid技術來保證數據的讀寫速度、數據安全
3、在企業的存儲服務器上採用LVM邏輯卷技術來實現容量的動態調整
4、在服務器的運維工作中隨機對系統進程進行分析和管理
項目測試：
原理概述：存儲管理是系統中必不可少的技術，Linux系統中支持多種存儲管理技術。在企業服務器中需要根據業務的不同來分別使用分區、raid、LVM邏輯卷等技術。
測試環境：Linux系統、ssh遠程管理
項目實施：
操作指南：
磁盤分區管理
需求：服務器上裝了一塊新硬盤，需要能正常往硬盤上寫入數據。
新硬盤的相關技術處理：
1、分區。對硬盤上的數據進行分類管理。類似於windows中的c、d、e盤。
2、格式化。在硬盤的分區上創建文件分配表。也稱爲創建文件系統。
3、掛載分區。將硬盤分區中的文件讀到一個文件夾中。
準備：將Linux虛擬機用init 0正常關機，然後添加4塊5G的硬盤。然後創建快照“4塊硬盤”。
查看硬盤的型號：smartctl -a /dev/sda
查硬盤等塊設備：lsblk（list block）
---------sda1代號的意思
s是表示硬盤接口是SCSI（小型計算機接口）。
d表示disk磁盤。
a表示主板上第一個接口上的第一塊硬盤。
1表示第一個分區
查所有的硬盤分區表：fdisk -l |grep sd
GPT分區管理：parted命令
GPT：是GUID（Globally Unique Identifier）Partition Table全局唯一標識分區表的縮寫。
GPT分區表中只有主分區這個管理概念。允許創建128個主分區。GPT分區表可以用來管理總容量大於2TB以上的硬盤。硬盤的UUID號可用blkid來查。
GUID：全局唯一標識符（GUID，Globally Unique Identifier）是一種由算法生成的二進制長度爲128位的數字標識符。GUID主要用於在擁有多個節點、多臺計算機的網絡或系統中。GUID標識符由隨機產生的字母、數字混合
組成。
------------------ 。
要求：將2GB的硬盤sdb用GPT分區表進行管理，要求給sdb硬盤創建2個主分區，第1個主分區容量是1.5G，另一個主分區的容量使用所有剩餘空間。
查塊設備列表：lsblk
定義分區表標籤（即格式）：parted -s /dev/sdb mklabel gpt
創建第一個1.5G的主分區：parted -s /dev/sdb mkpart primary 1M 1.5G (primary 主要的)
創建第2個分區（使用所有的剩餘空間-1）parted -s /dev/sdb mkpart primary '1.5 -1'
查看sdb硬盤的分區表信息lsblk
parted命令的附加功能：
顯示（print）sdb硬盤的分區表：parted /dev/sdb p
刪除sdb硬盤的2號分區：parted -s /dev/sdb rm 2
mount掛載：將分區的文件系統內容讀取到一個目錄中。訪問這個掛載點目錄就等同於訪問這個分區文件系統中的文件。其實windows中的c、d等盤符就是自動掛載的目錄。例如，在windows中插入U盤後會被自動分配到一個盤符，這就是微軟在後臺做的一個mount自動掛載的程序。
要求：將sdb硬盤的第1個分區格式化成ext4文件系統，將第2個分區格式化成xfs文件系統。將第1個分掛載到/mnt/sdb1目錄中,將第2個分掛載到/mnt/sdb2目錄中。分別往分區的掛載點目錄中寫入一些數據。
格式化一號分區：mkfs.ext4 /dev/sdb1
格式化二號分區：mkfs.xfs /dev/sdb2
創建掛載點目錄：mkdir -pv /mnt/sdb{1,2}
手動掛載：mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1 ;
mount /dev/sdb2 /mnt/sdb2;
lsblk
寫入數據：touch /mnt/sdb1/{a.mp3,b.mp4}
cp -v /etc/host* /mnt/sdb2
遞歸（-R）顯示目錄中的文件名列表：ls -R /mnt
---------------------------
卸載掛載點：umount /dev/sdb1 ;umount /dev/sdb2
刪除sdb1、sdb2分區:parted -s /dev/sdb1 rm 1
parted -s /dev/sdb2 rm 2
或者 parted -s /dev/sdb mklabel msdos
---------------------------------------------------------------MBR分區表管理
MBR：是主引導記錄（main boot record）的s縮寫。
MBR：是保存在硬盤的0磁道0柱面1扇區的位置，佔用512字節（因爲一個扇區默認的大小是512字節）。其中bootloader引導程序佔用446字節，DPT（disk partition tabel）分區表佔用64字節，magic佔用2字節。
MBR的分區表特點：
0.只能管理總容量在2TB以內的硬盤。
1.最多隻允許分4個主分區，因爲DPT分區表總容量是64字節，每個分區佔用16字節，即64/16=4
2.如果想分4個以上的分區，可採用分一個主分區（primary）和一個擴展分區（extend）,然後在擴展分區只創建邏輯（logical）分區來實現。
3.主分區編號爲1~4，第一個邏輯分區的編號默認爲5.
4.只能在主分區和邏輯分區上格式化創建文件系統。並且只能在主分區和邏輯分區上寫入文件。
硬盤分5個分區的方案（用MBR分區表）
方案一、1個主分區，一個擴展分區，4個邏輯分區。
方案二、3個主分區，一個擴展分區，2個邏輯分區。
MBR分區練習：將2GB的硬盤sdb用MBR分區表進行管理，要求給sdb硬盤創建1個容量爲1.2G的主分區，再創建一個擴展分區容量爲所有剩餘空間。在擴展分區中創建2個邏輯分區，第1個邏輯分區容量爲600M，第2個邏輯分區的容量爲所有剩餘空間。
cfdisk /dev/sdb
創建主分區：n新建==>p主分區==>1.2G回車==>beginning回車==>W(大寫)保存==>yes回車
創建邏輯分區1：選free空閒空間==> n新建==>l邏輯分區==>600M回車==>beginning回車
創建邏輯分區2：選free空閒空間==> n新建==>l邏輯分區==>回車==>beginning回車==>W保存(這是大寫的)==>yes回車==>q鍵退出
lsblk
將sdb硬盤的第1個分區格式化成ext4文件系統，將第1、2個邏輯分區格式化成xfs文件系統。將第1個分掛載到/mnt/data目錄中,將第1、2個邏輯分區分別掛載到/mnt/mysql、/mnt/web目錄中。分別往分區的掛載點目錄中寫入一些數據。
格式化分區：mkfs.xfs /dev/sdb1
mkfs.ext4 /dev/sd5
mkfs.ext4 /dev/sd6
創建掛載點目錄：mkdir -pv /mnt/{data,mysql,web}
手動掛載：mount /dev/sdb1 /mnt/data
mount /dev/sdb5 /mnt/mysql
mount /dev/sdb6 /mnt/web
lsblk
寫入數據：touch /mnt/data/{a.txt}
touch /mnt/mysql/{b.txt}
touch /mnt/web/{c.txt}
ls -R /mnt/
把sdb分區的文件系統卸載掉，刪除sdc、sdd硬盤的分區表
umount /dev/sdb1
umount /dev/sdb5
umount /dev/sdb6
parted -s /dev/sdb mklabel msdos
fstab自動掛載
mount 手動掛載的缺點：當系統重啓後，用戶必須重新手動將分區的文件系統掛載到指定的目錄。但是用戶可以將mount手動掛載的命令寫到/etc/rc.d/rc.local開機運行腳本文件中，系統在啓動時會自動執行rc.local腳本中的命令。
fstab自動掛載配置文件：fstab是file system table文件系統表的縮寫。是用來記錄磁盤分區設備自動掛載信息的配置文件。系統啓動時會讀取/etc/fstab文件中的掛載配置信息，並自動掛載裏面的設備。
查看/etc/fstab配置文件內容，熟悉fstab文件格式。
cat /etc/fstab 內容如下（可用man 5 fstab瞭解文件的格式）
分區設備 掛載點目錄 文件系統類型(格式) 掛載選項 dump備份 fsck檢查
/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0
UUID=8b947ec7-6d78-4121-8a4c-7aaabf3a221e /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
格式說明：
第1列：分區設備，可以是磁盤的分區設備名、分區的UUID值、分區的label標籤。UUID值、label標籤可用blkid命令查。
第2列：掛載點目錄，必須是已存在的空目錄。
第3列：文件系統類型，也就是用mkfs、mkfs.ext4、mkfs.xfs格式化創建的文件系統格式。文件系統格式可以是ext4、、xfs、vfat、ntfs、iso9660、nfs、smb等。
第4列：掛載選項，通常是defaults默認，default代表的選項是rw可讀可寫,suid超級權限,dev設備,exec可執行,auto自動,nouser無用戶,and async異步。選項還可以是ro只讀、usrquota用戶配額、grpquota組配額。
第5列：dump備份，即是否使用dump工具進行數據備份。0表示禁用，1表示啓動。
第6列：fsck檢查，即是否使用fsck工具進行磁盤掃描檢查。0表示禁用，1表示啓動。
要求將sdb硬盤的三個分區的文件系統卸載。並用lsblk或df -hT查看掛載信息。
查掛載信息：lsblk 或 df -hT
卸載分區的文件系統：umount -v /dev/sdb{1,5,6}
查掛載信息：lsblk 或 df -hT
採用fstab文件實現sdb硬盤三個分區的文件系統自動掛載。
第1步，在fstab配置文件中添加自動掛載設置。
vim /etc/fstab 在文件最後添加如下內容
#分區設備 掛載點 文件系統類型 掛載選項 dump備份 fsck檢查
/dev/sdb1 /mnt/data ext4 defaults 0 0
/dev/sdb5 /mnt/mysql xfs defaults 0 0
/dev/sdb6 /mnt/web xfs defaults 0 0
第2步，用mount -av做自動掛載測試。用lsblk或df -hT顯示已掛載的分區文件系統信息
mount -av
lsblk 或 df -hT
第3步，此步驟可以不做，僅用於驗證效果。reboot重啓linux系統，系統啓動後，用lsblk或df -hT看sdb硬盤分區的文件系統是否自動掛載上了。
reboot 重啓
lsblk
mount命令詳解：
用法：mount [選項] 分區設備 掛載點
選項：
-a, --all 掛載 fstab 中的所有文件系統
-h, --help 顯示此幫助並退出
-o, --options <列表> 掛載選項列表，以英文逗號分隔，選項用man mount查幫助手冊
-r, --read-only 以只讀方式掛載文件系統(同 -o ro)
-t, --types <列表> 限制文件系統類型集合,文件系統格式類型通常有ext4、xfs、vfat、ntfs、smb、nfs、swap、iso9660等
--source <源> 指明源(路徑、標籤、uuid)
--target <目標> 指明掛載點
-v, --verbose 打印當前進行的操作
-w, --rw, --read-write 以讀寫方式掛載文件系統(默認)
源(設備)：
-L, --label <標籤> 同 LABEL=<label>
-U, --uuid <uuid> 同 UUID=<uuid>
LABEL=<標籤> 按文件系統標籤指定設備
UUID=<uuid> 按文件系統 UUID 指定設備
PARTLABEL=<標籤> 按分區標籤指定設備
PARTUUID=<uuid> 按分區 UUID 指定設備
<設備> 按路徑指定設備
<目錄> 綁定掛載的掛載點(參閱 --bind/rbind)
<文件> 用於設置迴環設備的常規文件
操作：
-B, --bind 掛載其他位置的子樹(同 -o bind)
-M, --move 將子樹移動到其他位置
-R, --rbind 掛載其他位置的子樹及其包含的所有掛載
mount是例：執行如下功能的命令。
創建掛載點目錄：mkdir -pv /tmp/{c..g}
顯示磁盤塊設備清單：lsblk
將/dev/sda1分區掛載到/tmp/c目錄中：mount -t xfs /dev/sda1 /tmp/c
將/dev/sda1分區以只讀方式掛載到/tmp/d目錄中：mount -o ro /dev/sda1 /tmp/d
以uuid方式將/dev/sda1分區掛載到/tmp/e目錄中：
blkid /dev/sda1;
mount UUID="8b947ec7-6d78-4121-8a4c-7aaabf3a221e" /tmp/e
給/dev/sda1分區設置label標籤，以label標籤的方式掛載sda1分區到/tmp/f目錄中：
將/usr目錄掛載到/tmp/g目錄中(通常用於文件共享時)：mount -B /usr /tmp/g
fdisk分區命令：
功能：對硬盤進行分區的查、增、刪、改等操作。
用法：fdisk [選項] 磁盤設備
選項：-l 顯示分區表信息
例：用lsblk顯示磁盤塊設備，用fdisk命令顯示sdb硬盤的分區表信息
例：用fdisk命令對sdb硬盤進行分區管理，要求創建一個1G的主分區，創建一個擴展分區使用所有剩餘空間，在擴展分區中創建2個邏輯分區，第一個邏輯分區容量爲300M，第2個邏輯分區使用所有剩餘空間。每創建一個分區就用p查一下分區表信息。
管理sdb硬盤的分區表： fdisk /dev/sdb
fdisk的常用快捷鍵：
m:顯示命令幫助
p 顯示分區表信息（print）
n 新建一個分區(new)
d 刪除一個分區(delete)
w 保存並退出(write)
q 不保存退出(quit)
l 顯示(list)分區的文件系統類型標籤代號
t 修改分區的文件系統類型(type)標籤
a 激活（active）,即給分區添加bootable允許引導的標記（通常用於boot引導程序的分區）
顯示分區表信息： p ====
創建1G的主分區（primary）:
命令（輸入m獲取幫助）：n ====
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
select（default p）：回車 ======
using default response p
分區號（1-4，默認 1）：回車 =====
起始扇區（2048-4194303，默認爲2048）：回車 =====
將使用默認值2048
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2048-4194303，默認爲 4194303)：+1G ＝＝＝
分區1已設置爲LInux類型，大小設爲1GiB
創建擴展分區，使用所有剩餘空間：
顯示分區表信息：p ＝＝＝
命令(輸入 m 獲取幫助)：n ＝＝＝
Partition type:
p primary 主分區(1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended 擴展分區
Select (default p): e ＝＝＝擴展分區
分區號 (2-4，默認 2)：回車 ＝＝＝
起始 扇區 (2099200-4194303，默認爲 2099200)：回車 ＝＝＝
將使用默認值 2099200
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2099200-4194303，默認爲 4194303)：回車 ＝＝＝
將使用默認值 4194303
分區 2 已設置爲 Extended 類型，大小設爲 1023 MiB
給第1個主分區添加bootable標記：
命令(輸入 m 獲取幫助)：a ＝＝＝
分區號 (1,2,5,6，默認 6)：1 ＝＝＝
命令(輸入 m 獲取幫助)：p ＝＝＝
設備 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
創建邏輯分區1，容量300M：
顯示分區表信息：p ＝＝＝
命令(輸入 m 獲取幫助)：n ＝＝＝
Partition type:
p primary 主分區(1 primary, 1 extended, 2 free)
l logical 邏輯分區(numbered from 5)
Select (default p): l ＝＝＝邏輯分區
添加邏輯分區 5
起始 扇區 (2101248-4194303，默認爲 2101248)：回車 ＝＝＝
將使用默認值 2101248
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2101248-4194303，默認爲 4194303)：+300M ＝＝＝
分區 5 已設置爲 Linux 類型，大小設爲 300 MiB
顯示分區表信息：p ＝＝＝
創建邏輯分區2，容量爲所有剩餘空間：
操作方法請參照邏輯分區1的操作步驟。
保存分區表並退出：w
分別用lsblk和fdisk -l顯示sdb硬盤的分區表信息：lsblk /dev/sdb ; fdisk -l /dev/sdb
磁頭：負責在磁盤上完成讀寫定位操作的部件。系統讀出255磁頭數，並不是說硬盤裏面真的有255個磁頭，而是系統從邏輯上對磁頭的一種管理方法。
磁道track：當磁頭在某一固定位置時，盤片轉1圈所形成的圓。
扇區sector：將磁道等分成一定大小的弧段，每扇區默認爲512字節
柱面cylinders：同一半徑多個磁道就形成了柱面。
block塊：默認的一個塊是4096字節（8扇區512字節），系統讀文件時，一次最少會讀取1個塊。
硬盤容量＝磁頭數扇區數柱面數512字節
在0磁頭0柱面的第一個扇區保存着MBR（mater boot record）主引導記錄與DPT(disk part table)分區表信息，2字節存magic編號。單個扇區容量爲512bytes組成，主引導記錄需要佔用446bytes，分區表的爲64bytes，而每記錄一個分區信息需要16bytes，那麼問題來了，好像只能記錄4個分區信息？
MBR分區表的概念
primary主分區：主要的分區。
extend擴展分區：用來擴展管理邏輯分區的。
logical邏輯分區：擴展分區中的成員分區。邏輯分區的編號默認從5開始。
常見的MBR分區表方案：
1個主分區+1個擴展分區+多個邏輯分區。
swap交換分區
虛擬內存：將硬盤的一部分空間當作內存來使用。用來緩解物理內存不足的問題。
SWAP即交換分區是一種類似於Windows系統虛擬內存的功能，將一部分硬盤空間虛擬成內存來使用，從而解決內存容量不足的情況，因爲SWAP畢竟是用硬盤資源虛擬的，所以速度上比真實物理內存要慢很多，一般只有當真實物理內存耗盡時纔會調用SWAP。
硬盤已經沒有剩餘空間來創建swap分區時，在硬盤上創建一個swap文件來充當swap分區
dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=1G count=2
說明：if是指定輸入文件，of是指定輸出文件，bs是指定基本容量大小，count是讀寫的總次數，swap文件的容量等於bs*count=2G
mkswap /tmp/swap(2、使用mkswap將/tmp/swap文件格式化爲swap格式：)
swapon /tmp/swap(啓用此文件)
swapon -s查看swap狀態
free -h 查看內存狀態
swapoff /tmp/swap （關閉此文件）
要想開機任然有效
vim /etc/rc.local
swapon /opt/swap
