note_8.1_Linux磁盘使用以及文件系统管理

2019-02-04 本文已影响0人人間失格_430b

Linux系统管理

磁盘分区及文件系统管理
RAID
LVM
网络属性管理
程序包管理
sed and awk
进程查看和管理
内核管理（编译和安装）
系统启动流程
定制、编译内核、busybox
系统安装：kickstart，dhcp, pxe
shell脚本编程

Linux磁盘及文件系统管理

CPU、Memory（RAM）、I/O

I/O

I/O: Disks, Ehtercard
Disks: 持久存储数据

接口类型：
IDE(ata)：并口，133MB/s
SCSI：并口，Ultrascsi320, 320MB/S, UltraSCSI640, 640MB/S
SATA：串口，6gbps
SAS：串口，6gbps
USB：串口，480MB/s
- 并口：同一线缆可以接多块设备；
  IDE：两个，主，从
  SCSI：
  宽带：16-1
  窄带：8-1
- 串口：同一线缆只可以接一个设备；
- iops：io per second
硬盘：机械硬盘，固态硬盘；
- 机械硬盘：
  track：磁道
  sector：扇区，512bytes
  cylinder：柱面
  分区划分基于柱面：
  平均寻道时间：
  5400rpm, 7200rpm, 10000rpm, 15000rpm

Linux的哲学思想：一切皆文件；

设备类型：

块(block)：随机访问，数据交换单位是“块”；
字符(character)：线性访问，数据交换单位是“字符”；

设备文件：FHS

/dev
设备文件：关联至设备的驱动程序；设备的访问入口；

设备号：
major：主设备号，区分设备类型；用于标明设备所需要的驱动程序；
minor：次设备号，区分同种类型下的不同的设备；是特定设备的访问入口；

mknod命令：
make block or character special files

mknod  [OPTION]...  NAME  TYPE  [MAJOR  MINOR]
                        
        -m MODE：创建后的设备文件的访问权限；

        TYPE may be:

        b      create a block (buffered) special file

        c, u   create a character (unbuffered) special file

        p      create a FIFO

设备文件名：ICANN

磁盘：
IDE： /dev/hd[a-z]
例如：/dev/hda, /dev/hdb
SCSI, SATA, USB, SAS: /dev/sd[a-z]
分区：
/dev/sda#：
/dev/sda1, ...

注意：CentOS 6和7统统将硬盘设备文件标识为/dev/sd[a-z]#

引用设备的方式：
设备文件名
卷标
UUID
磁盘分区：MBR， GPT
MBR：0 sector
Master Boot Record
分为三部分：
446bytes：bootloader, 程序，引导启动操作系统的程序；
64bytes：分区表，每16bytes标识一个分区，一共只能有4个分区；
2bytes：MBR区域的有效性标识；55AA为有效；

其值为AA55，存储时低位在前，高位在后，即看上去是55AA

主分区和扩展分区的标识：1-4
逻辑分区：5+

课外作业：GPT

MBR分区表（Disk Partition Table）

字节位	偏移量	内容
0	1	引导标志。若值为80H表示活动分区，若值为00H表示非活动分区
1	3	本分区的起始磁头号、扇区号、柱面号磁头号：第2字节扇区号：第3字节的低6位柱面号：为第3字节高2位+第4字节8位
4	1	分区类型符
5	3	本分区的结束磁头号、扇区号、柱面号磁头号：第6字节扇区号：第7字节的低6位柱面号：为第7字节高2位+第8字节8位
8	4	本分区之前已用了的扇区数
12	4	本分区的总扇区数最大容量： $(2^{32}-1)*512B=2TB$

MBR缺点：

MBR分区表不支持容量大于2.2TB的分区(一些硬盘制造商将他们的容量较大的磁盘升级到了4KB的扇区,这意味着MBR的有效容量上限提升到了16 TB)
MBR 仅有一个扇区，若被破坏后，经常很难恢复。
MBR 内的存放开机管理程序的区块仅 446bytes，无法容纳较多的程序代码。

GPT

扇区0	1	2	3~33	34~	...	~-34	-33~-3	-2	-1
PMBR	GPT表头	分区表项1~4	分区表项5~128	分区1	分区...	最后一个分区	备份分区表项5~128	备份分区表项1~4	备份GPT表头

GPT 使用了 34 个 LBA 区块来纪录分区信息。GPT 除了前面 34 个 LBA 之外，整个磁盘的最后 33 个 LBA 也拿来作为备份。

LBA0（PMBR）
在GPT分区表的最开头，处于兼容性考虑仍然存储了一份传统的MBR（LBA 0），这个MBR叫做保护性MBR（Protective MBR）。
LBA1（GPT表头）
分区表头（LBA 1）定义了硬盘的可用空间以及组成分区表的项的大小和数量。在使用64位Windows Server2003的机器上，最多可以创建128个分区，即分区表中保留了128个项，其中每个都是128字节。（EFI标准要求分区表LBA2-33最小要有16,384字节，即128个分区项的大小）
LBA2-33（GPT分区表）
从LBA2区块开始，每个LBA都可以有4个分区记录，所以在默认的情况下，总共可以有 4*32=128个分区记录（默认最多128个分区）！因为每个LBA有512B，因此每个记录可使用128B的空间。