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第六天 学习 存储结构与磁盘划分

2018-10-16 18:19 459 查看

Linux系统中的一切文件都是从“根(/)”目录开始的,并按照文件系统层次化标准(FHS)采用树形结构来存放文件,以及定义了常见目录的用途。另外,Linux系统中的文件和目录名称是严格区分大小写的。例如,root、rOOt、Root、rooT均代表不同的目录,并且文件名称中不得包含斜杠(/)。Linux系统中的文件存储结构如图6-1所示。
目录名称 应放置文件的内容
/boot 开机所需文件—内核、开机菜单以及所需配置文件等
/dev 以文件形式存放任何设备与接口
/etc 配置文件
/home 用户主目录
/bin 存放单用户模式下还可以操作的命令
/lib 开机时用到的函数库,以及/bin与/sbin下面的命令要调用的函数
/sbin 开机过程中需要的命令
/media 用于挂载设备文件的目录
/opt 放置第三方的软件
/root 系统管理员的家目录
/srv 一些网络服务的数据文件目录
/tmp 任何人均可使用的“共享”临时目录
/proc 虚拟文件系统,例如系统内核、进程、外部设备及网络状态等
/usr/local 用户自行安装的软件
/usr/sbin Linux系统开机时不会使用到的软件/命令/脚本
/usr/share 帮助与说明文件,也可放置共享文件
/var 主要存放经常变化的文件,如日志 数据库 网站数据 变动的数据
/lost+found 当文件系统发生错误时,将一些丢失的文件片段存放在这里

常见的硬件设备及其文件名称

硬件设备 文件名称
IDE设备 /dev/hd[a-d]
SCSI/SATA/U盘 /dev/sd[a-p]
软驱 /dev/fd[0-1]
打印机 /dev/lp[0-15]
光驱 /dev/cdrom
鼠标 /dev/mouse
磁带机 /dev/st0或/dev/ht0

/dev/目录中保存的应当是硬件设备文件;其次,sd表示是存储设备;然后,a表示系统中同类接口中第一个被识别到的设备,最后,5表示这个设备是一个逻辑分区。一言以蔽之,“/dev/sda5”表示的就是“这是系统中第一块被识别到的硬件设备中分区编号为5的逻辑分区的设备文件”。

/dev/hdc8代表着什么?(答案模式)

答案:这是第三块IDE设备(比较少见了)中的编号为8的逻辑分区。
主分区 扩展分区 1234编号 逻辑分区5以后
/dev/sdb4 设备 硬盘 第二块被识别的 主分区或者扩展分区 分区编号为4
系统中第二块被识别的硬盘设备中的分区编码为4的主分区或者扩展分区
文件系统与数据资料
用户在硬件存储设备中执行的文件建立、写入、读取、修改、转存与控制等操作都是依靠文件系统来完成的。文件系统的作用是合理规划硬盘,以保证用户正常的使用需求。Linux系统支持数十种的文件系统,而最常见的文件系统如下所示。

Ext3:是一款日志文件系统,能够在系统异常宕机时避免文件系统资料丢失,并能自动修复数据的不一致与错误。然而,当硬盘容量较大时,所需的修复时间也会很长,而且也不能百分之百地保证资料不会丢失。它会把整个磁盘的每个写入动作的细节都预先记录下来,以便在发生异常宕机后能回溯追踪到被中断的部分,然后尝试进行修复。

Ext4:Ext3的改进版本,作为RHEL 6系统中的默认文件管理系统,它支持的存储容量高达1EB(1EB=1,073,741,824GB),且能够有无限多的子目录。另外,Ext4文件系统能够批量分配block块,从而极大地提高了读写效率。

XFS:是一种高性能的日志文件系统,而且是RHEL 7中默认的文件管理系统,它的优势在发生意外宕机后尤其明显,即可以快速地恢复可能被破坏的文件,而且强大的日志功能只用花费极低的计算和存储性能。并且它最大可支持的存储容量为18EB,这几乎满足了所有需求。
该文件的访问权限(read、write、execute);

该文件的所有者与所属组(owner、group);

该文件的大小(size);

该文件的创建或内容修改时间(ctime);

该文件的最后一次访问时间(atime);

该文件的修改时间(mtime);

文件的特殊权限(SUID、SGID、SBIT);

该文件的真实数据地址(point)。

mount命令用于挂载文件系统,格式为“mount 文件系统 挂载目录”。
1 裁剪------分区 fdisk /dev/sdb1 sdb2 sdb3
2打格------格式化 mkfs.格式名称 mkfs.ext4 mkfs.xfs /dev/sdb1
3使用----挂载 mount 后+设备名称和相应路径 mount绝对路径形式的设备名称 挂载目录
umount绝对路径形式的设备名称 挂载目录
永久生效需要写入到/etc/fstab文件中

  1. fdisk命令
    在Linux系统中,管理硬盘设备最常用的方法就当属fdisk命令了。fdisk命令用于管理磁盘分区,格式为“fdisk [磁盘名称]

    m 查看全部可用的参数
    n 添加新的分区
    d 删除某个分区信息
    l 列出所有可用的分区类型
    t 改变某个分区的类型
    p 查看分区表信息
    w 保存并退出
    q 不保存直接退出
    +600M
    /etv/fstab 设备文件挂载定义文件 意义是永久保存
    有些时候系统并没有自动把分区信息同步给Linux内核,而且这种情况似乎还比较常见(但不能算作是严重的bug)。我们可以输入partprobe同步命令手动将分区信息同步到内核,而且一般推荐连续两次执行该命令,效果会更好。如果使用这个命令都无法解决问题,那么就重启计算机吧,这个杀手锏百试百灵,一定会有用的。
    在Linux系统中用于格式化操作的命令是mkfs。这条命令很有意思,因为在Shell终端中输入mkfs名后再敲击两下…用于补齐命令的Tab键,会有如下所示的效果:

[root@linuxprobe ~]# mkfs
mkfs mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.fat mkfs.msdos mkfs.xfs
mkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.minix mkfs.vfat
与之相关的步骤也非常简单:首先是创建一个用于挂载设备的挂载点目录;然后使用mount命令将存储设备与挂载点进行关联;最后使用df -h命令来查看挂载状态和硬盘使用量信息df可以查看目前有多少硬盘
mount:将设备与目录相关联的动作,作用是让系统能够使用硬盘资源
用于查看文件数据占用量的du命令,其格式为“du [选项] [文件]”。简单来说,该命令就是用来查看一个或多个文件占用了多大的硬盘空间。我们还可以使用du -sh /*命令来查看在Linux系统根目录下所有一级目录分别占用的空间大小。

SWAP(交换)分区是一种通过在硬盘中预先划分一定的空间,然后将把内存中暂时不常用的数据临时存放到硬盘中,以便腾出物理内存空间让更活跃的程序服务来使用的技术,其设计目的是为了解决真实物理内存不足的问题。使用SWAP分区专用的格式化命令mkswap,对新建的主分区进行格式化操作:
free-m 查看磁盘信息 swapon /dev/sdb5
使用swapon命令把准备好的SWAP分区设备正式挂载到系统中。我们可以使用free -m命令查看交换分区的大小变化(由2047MB增加到7167MB):
如果出错的话进入救援模式:1输入root 密码2删除fstab内的错误信息 3重启
磁盘容量配额
xfs_quota命令是一个专门针对XFS文件系统来管理quota磁盘容量配额服务而设计的命令,格式为“xfs_quota [参数] 配额 文件系统”。其中,-c参数用于以参数的形式设置要执行的命令;-x参数是专家模式
edquota命令用于编辑用户的quota配额限制,格式为“edquota [参数] [用户] ”。在为用户设置了quota磁盘容量配额限制后,可以使用edquota命令按需修改限额的数值。其中,-u参数表示要针对哪个用户进行设置;-g参数表示要针对哪个用户组进行设置。
quota命令还有软限制和硬限制的功能。
软限制:当达到软限制时会提示用户,但仍允许用户在限定的额度内继续使用。
硬限制:当达到硬限制时会提示用户,且强制终止用户的操作。
isoft (软)
ihard (硬)
bsoft
bhard
一个文件是有inode(保存文件名称属性权限大小所有组所有组最后一个链接文件) block(真实内容)

硬链接(hard link):可以将它理解为一个“指向原始文件inode的指针”,系统不为它分配独立的inode和文件。所以,硬链接文件与原始文件其实是同一个文件,只是名字不同。我们每添加一个硬链接,该文件的inode连接数就会增加1;而且只有当该文件的inode连接数为0时,才算彻底将它删除。换言之,由于硬链接实际上是指向原文件inode的指针,因此即便原始文件被删除,依然可以通过硬链接文件来访问。需要注意的是,由于技术的局限性,我们不能跨分区对目录文件进行链接。**Windows里面的快捷方式 **

软链接(也称为符号链接[symbolic link]):仅仅包含所链接文件的路径名,因此能链接目录文件,也可以跨越文件系统进行链接。但是,当原始文件被删除后,链接文件也将失效,从这一点上来说与Windows系统中的“快捷方式”具有一样的性质。创建一个新的inode文件,指向硬盘里实际的block块不能跨分区跨目录跨硬盘操作)
ln命令用于创建链接文件,格式为“ln [选项] 目标”,其可用的参数以及作用如表6-6所示。在使用ln命令时,是否添加-s参数,将创建出性质不同的两种“快捷方式”
-s 创建“符号链接”(如果不带-s参数,则默认创建硬链接)
-f 强制创建文件或目录的链接
-i 覆盖前先询问
-v 显示创建链接的过程
软链接:ln -s 原始文件 新文件 依赖新文件才可以打开
硬链接:ln 原始文件 新文件

本章节的复习作业

1./home目录与/root目录内存放的文件有何相同点以及不同点?

答:这两个目录都是用来存放用户的家目录数据的,但是,/root目录存放的是root管理员的家目录数据。

2.假如一个设备的文件名称为/dev/sdb,可以确认它是主板第二个插槽上的设备吗?

答:不一定,因为设备的文件名称是由系统的识别顺序来决定的。

3.如果硬盘中需要5个分区,至少需要几个逻辑分区?

答:可以选用创建3个主分区+1个扩展分区的方法,然后把扩展分区再分成2个逻辑分区,即有了5个分区。

4./dev/sda5是主分区还是逻辑分区?

答:逻辑分区。

5.哪个服务决定了设备在/dev目录中的名称?

答:udev设备管理器服务。

6.用一句话来描述挂载操作。

答:当用户需要使用硬盘设备或分区中的数据时,需要先将其与一个已存在的目录文件进行关联,而这个关联动作就是“挂载”。

7.在配置quota磁盘容量配额服务时,软限制数值必须小于硬限制数值么?

答:不一定,软限制数值可以小于等于硬限制数值。

8.若原始文件被改名,那么之前创建的硬链接还能访问到这个原始文件么?

答:可以。

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