linux磁盘管理

一，磁盘基础知识

• 硬盘设备是由大量的扇区组成，每个扇区的容量为512B。其中第一个扇区里面保存着主引导记录和分区表信息，主引导记录占446B，分区表64B，结束符2B；
• 其中分区表每记录一条信息就使用了16B，所以最多只能4个分区信息可以写入第一个扇区中，着4个分区就是主分区

• 由于第一个扇区最多只能创建4个分区，为了解决分区个数不够的问题，可以将第一个的分区表中的16B（原本要写入主分区信息）的空间（扩展分区）拿出来指向另外一个分区
• 扩展分区不是真实存在的，而更像是一个占用16B分区表空间的指针（指向另一个分区的指针）。
• 如此用户一般使用3个主分区和一个扩展分区的方法，然后在扩展分区中创建数个逻辑分区，由此满足多发区的需求

注意：

1. 扩展分区并不是真实分区，只是一个指向下一个分区的指针，这种指针结构形成一个单向链表
2. 单向链表是一种数据结构，其中每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。这种链表的链接方向是单向的，因此对链表的访问需要通过顺序读取从头部开始。单向链表常用于需要频繁插入和删除操作的场景中

二，磁盘设备及命名

Linux系统中一切皆是文件，硬件设备也不例外。每一个硬件设备都有对应的文件名称，而系统内核中的udev设备管理器会自动将硬件名称规范起来，以便于用户通过设备的文件名称了解设备属性和分区信息。

Linux系统中的磁盘设备通常位于 /dev 目录下，设备名称根据不同的类型和接口有所不同。常见的磁盘设备命名方式如下：

• IDE/SATA 磁盘：/dev/sda, /dev/sdb 等。第一个硬盘通常是 /dev/sda，第二个是 /dev/sdb，以此类推。
• SCSI 磁盘：/dev/sda, /dev/sdb 等，与SATA设备命名规则相同。
• NVMe 磁盘：/dev/nvme0n1, /dev/nvme1n1 等，表示NVMe接口的固态硬盘（SSD）。
• USB 存储设备：通常以 /dev/sdX 或 /dev/sdXY（X是字母，Y是分区号）命名。

常见硬件设备在Linux中的文件名：

|----------|-----------------------|
| 硬件设备 | 文件名称 |
| IDE硬盘 | /dev/hd[a-d] |
| SATA硬盘 | /dev/sd[a-p] |
| 光驱 | /dev/cdrom 或 /dev/sr0 |
| USB存储设备 | /dev/sd[a-p] |
| 网络接口卡 | /dev/net/tun |
| 打印机 | /dev/lp[0-9] |
| 鼠标 | /dev/input/mouse0 |
| 显卡 | /dev/fb0 |

一台主机上可以有至多 16 块不同的硬盘，硬盘分区编号规则如下：

1. 主分区或扩展分区的编号从1开始，4结束
2. 逻辑分区从编号5开始

/dev/sda5 设备文件名称包含的信息：

1. 设备类型：/dev/目录中保存的是硬件设备文件。
2. 存储设备：sd表示这是一个存储设备。
3. 设备顺序：a表示这是系统中同类接口中第一个被识别到的设备。
4. 分区编号：5表示这是一个逻辑分区。

扩展：udev设备管理器概述

udev是Linux内核2.6系列中的设备管理器。它的主要功能是管理/dev目录下的设备节点。udev在用户空间运行，而不是在内核空间运行，这使得它更加灵活和强大1。

主要功能

1. 动态管理设备：当设备添加或删除时，udev会监听内核发出的uevent，相应地添加或删除/dev下的设备文件。
2. 自定义命名规则：udev允许用户通过定义规则文件来为设备生成具有标识性的设备文件名。
3. 设定设备权限和所有者 ：udev可以根据设备的属性来设置设备文件的权限和所有者/组1。

工作流程

1. 事件触发：当设备状态发生变化时（如添加、删除设备），内核会发出uevent。
2. 规则匹配：udev守护进程接收到uevent后，会根据规则文件中的定义来匹配设备属性。
3. 执行操作 ：如果找到匹配的规则，udev会根据规则中的指示来执行相应的操作，如创建设备文件、设置权限等1。

配置与使用

在CentOS中，udev通常是默认安装的，无需手动下载和安装。用户可以通过编辑/etc/udev/udev.conf 文件来覆盖udev的默认值，或通过编写自定义规则文件来实现特定的设备管理需求1。

规则文件

udev的规则文件通常存放在/etc/udev/rules.d/目录下，以*.rules命名。规则文件由多条规则组成，每条规则由多个键值对组成，用于匹配设备属性并执行相应的操作1。

三，磁盘管理工具使用

虚拟机新增硬盘的流程

1. 打开虚拟机软件：首先，需要打开你正在使用的虚拟机软件，例如VMware或者VirtualBox。
2. 选择目标虚拟机：在虚拟机列表中找到你想要添加硬盘的虚拟机，并选中它。
3. 进入设置界面：通常在虚拟机软件的顶部菜单栏中会有"设置"或者"配置"的选项，点击它进入虚拟机的设置界面。

1. 添加新硬盘：在设置界面中，找到"硬盘"或者"存储"选项，然后点击"添加硬盘"或者类似的选项。

1. 配置新硬盘：在弹出的窗口中，你可以选择硬盘的类型（例如SATA或者SCSI），以及硬盘的大小。你可以根据需要选择合适的配置。

1. 确认并保存设置：完成配置后，点击"确定"或者"保存"按钮，确认你的设置。此时，虚拟机软件会创建一个新的虚拟硬盘并将其添加到虚拟机中。
2. 启动虚拟机：完成上述步骤后，启动虚拟机。在虚拟机内部，你应该能够看到新增的硬盘。如果需要，你可以对其进行分区、格式化等操作。

常用的磁盘管理工具

1. fdisk：这是一个基于菜单的命令行工具，用于对硬盘进行分区。它在DOS、Windows和Linux中都有相应的应用程序1。
2. cfdisk：这是一个基于文本用户界面的分区工具，类似于fdisk，但提供了更友好的用户界面1。
3. parted：这是一个功能强大的分区工具，支持对大容量磁盘进行分区操作。它可以用来创建、删除、调整分区大小等操作1。
4. mkfs：这个命令用于在硬盘分区上建立文件系统。类似于Windows下的格式化硬盘。建立文件系统的命令是mkfs，格式如下:。mkfs[参数]文件系统 -t:指定要创建的文件系统类型。 -c:建立文件系统前首先检查坏块。 -V:输出建立文件系统详细信息1。
5. fsck：这个命令主要用于检查文件系统的正确性，并对Linux磁盘进行修复。fsck命令的格式如下:。fsck[参数选项]文件系统 -t:给定文件系统类型，若在/etc/fstab中已有定义或kernel本身已支持的不需添加此 -s:一个一个地执行fsck命令进行检查。 -A:对/etc/fstab中所有列出来的分区进行检查。 -C:显示完整的检查进度。 -d:列出fsck的debug结果。 -a:如果检查中发现错误，则自动修复。 -r:如果检查有错误，询问是否修复1。
6. dd：这个命令用于将指定的输入文件拷贝到指定的输出文件上。并且在复制过程中可以进行格式转换。dd命令与cp命令的区别在于:dd命令可以在没有创建文件系统的软盘上进行，拷贝到软盘的数据实际上是镜像文件。类似于DOS中的diskcopy命令的作用。dd命令的格式为:。dd[bs=块字节大小][count=块数] 1。
7. du：这个命令用于显示磁盘空间的使用情况。该命令逐级显示指定目录的每一级子目录占用。du[参数选项][name---] du命令的参数选项: -s:对每个name参数只给出占用的数据块总数。 -b:以字节为单位列出磁盘空间使用情况(AS4.0中默认以KB为单位)。 -k:以1024字节为单位列出磁盘空间使用情况。 -l:计算所有文件大小，对硬链接文件重复计算。 -x:跳过在不同文件系统上的目录，不予统计1。

项目一： fdisk 工具使用

fdisk 是一个用于管理硬盘分区的命令行工具，常用于 Linux 和类 Unix 操作系统。它提供了对硬盘分区表的创建、删除、修改和查看的功能。通过 fdisk，用户可以在磁盘上创建新的分区、删除旧的分区、调整现有分区的大小或类型，并显示分区的详细信息。

主要功能：

1. 查看分区：列出磁盘上的所有分区及其详细信息。
2. 创建新分区：在未分配空间的磁盘上创建新分区。
3. 删除分区：删除现有的分区。
4. 修改分区：调整分区的大小或类型。
5. 更改分区类型：修改分区的文件系统类型（如从 Linux 类型更改为 Windows 类型）。
6. 写入更改：将所做的更改写入磁盘。

fdisk -l：列出所有磁盘的分区信息。

fdisk /dev/sda：启动 fdisk 对 /dev/sda 磁盘进行操作。

|--------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 选项 | 功能 |
| -u | 与 -l搭配使用，显示分区数目12 |
| -s | 指定分区2 |
| -v | 显示版本信息2 |
| m | 显示菜单和帮助信息13 |
| a | 活动分区标记/引导分区13 |
| d | 删除分区13 |
| l | 显示分区类型13 |
| n | 新建分区13 |
| p | 显示分区信息13 |
| t | 修改分区的类型13 |
| w | 保存并写入分区表的更改13 |
| q | 退出fdisk而不保存更改13 |
| v | 进行分区检查1 |

1，首先通过编辑虚拟机设置增加一块硬盘，格式为SCSI，大小为20G，命名为/dev/sdb

lsblk查看新增的硬盘设备，可以看到命名为/dev/sdb

2，对新增硬盘进行操作，需求是在硬盘上创建大小500MB，文件系统为ext4的/dev/sdb1的主分区

首先打开fdisk操作菜单 fdisk /dev/sdb

输入p，查看当前分区表。可以看到目前是没有任何分区的

根据信息可以看到/dev/sdb硬盘大小为21.5GB，21474836480 字节，41943040 个扇区，每个扇区大小是512字节。分别能从第七行的七个字段读取到起始扇区（Start）、结束扇区（End）、块数（Blocks）、分区ID（Id）以及分区类型（System）

3，输入n，创建一个新分区；输入p，选择创建主分区；输入该分区的其实，结束扇区，以确定分区大小。也可以使用+sizeM或sizeK的方式指定分区大小

4，输入L能够查看已知的分区类型及其id，例如linux的id为83。输入t，指定/dev/sdb1的文件类型为Linux

5，分区操作结束后，输入w，将分区信息写入分区表并退出

6，如果需要删除磁盘分区，则需在fdisk菜单下输入d，并选择需要删除的分区即可，删除操作完成之后输入w，保存退出

7，为了以便于项目二的实施开展，需要重复1-5的步骤以建立磁盘分区/dev/sdb2，/dev/sdb3。fdisk菜单操作完成效果如下

项目二： mkfs 工具使用

硬盘分区之后，下一步就需要建立文件系统。类似于windows下的格式化硬盘，在硬盘分区上建立文件系统会冲掉分区上的数据，而且不可恢复。建立文件系统的命令是mkfs

常见文件系统类型

|------------|----------------------------------------|------------------------------------------|
| 文件系统类型 | 描述 | 适用场景 |
| ext4 | 第四代扩展文件系统，是 Linux 的默认文件系统，具有良好的性能和稳定性。 | 适用于大多数 Linux 发行版，适合通用用途。 |
| xfs | 高性能的文件系统，特别适合于大型数据集和高并发环境。 | 适用于数据库服务器、文件服务器等高性能需求的场景。 |
| btrfs | 提供先进的功能，如快照、压缩和数据校验，但相对复杂。 | 适用于需要高级数据管理功能的场景，如备份和恢复。 |
| ntfs | Windows 的默认文件系统，兼容性好。 | 适用于需要与 Windows 系统互操作的场景。 |
| vfat | 适用于 FAT32 文件系统，常用于 USB 驱动器和移动设备。 | 适用于需要跨平台兼容的场景，如在 Linux 和 Windows 之间共享数据。 |

项目需求：在 /dev/sdb1 上建立 ext4 类型的文件系统，建立时检测磁盘坏块并显示详细信息

1，mkfs -t ext4 -V -c /dev/sdb1

命令解析

• mkfs: 这是"make filesystem"的缩写，用于在指定的设备上创建文件系统。
• -t ext4: 这个选项指定了要创建的文件系统类型为 ext4。ext4 是一种广泛使用的文件系统，适用于大多数 Linux 发行版。
• -V: 这个选项表示详细模式（verbose mode），会在执行命令时显示详细的信息。
• -c: 这个选项用于在创建文件系统之前检查设备上的坏块。
• /dev/sdb1: 这是目标设备或分区，在这个例子中，文件系统将被创建在 /dev/sdb1 分区上。

执行效果

执行这个命令将会：

1. 在 /dev/sdb1 分区上创建一个 ext4 文件系统。
2. 在创建文件系统之前，检查设备上的坏块。
3. 以详细模式显示创建文件系统的过程和相关信息。

2，完成存储设备的分区与格式操作，接下来就需要挂载并使用存储设备。

1. 首先创建一个用于挂载设备的挂载点目录；mkdir /newFS
2. 然后mount命令将存储设备与挂载点进行关联；mount /dev/sdb1 /newFS
3. 查看挂载状态和硬盘使用量信息；df-h

项目三，fsck命令

fsck（文件系统一致性检查）是一个用于检查和修复文件系统错误的命令行工具。它在 Unix 和类 Unix 系统（如 Linux）中非常常见。

基本介绍

fsck 工具可以检查和修复各种类型的文件系统，包括 ext2、ext3、ext4、FAT、NTFS 等。在 Linux 中，fsck 工具的具体实现可能有所不同，不同的发行版可能会使用不同的工具。

基本用法

使用 fsck 命令时需要 root 权限。基本命令格式为：

fsck [选项] 设备名

其中，设备名可以是磁盘分区的设备名（如 /dev/sda1），也可以是磁盘镜像文件的路径。

常用选项

• -a: 自动修复所有错误。
• -y: 自动回答"是"来修复所有错误。
• -n: 不执行实际的文件系统检查和修复操作，仅显示出要执行的操作。
• -v: 显示详细的信息。
• -c: 检查磁盘上的坏道。
• -r: 交互式修复错误。

项目需求：检测分区**/dev/sdb1****是否有错误，如果有错误则自动修复（必须先把磁盘卸载才能检查分区）**

umount /dev/sdb1

fsck -a /dev/sdb1

项目四，dd命令

dd 命令最初是作为 Unix 操作系统的一部分开发的，它的名字来源于早期的 IBM 主机系统中的"数据定义"（Data Definition）概念。dd 命令可以用于多种用途，包括但不限于：

• 制作启动盘
• 备份和恢复磁盘或分区
• 创建和操作文件系统
• 生成随机数据
• 转换文件格式

基本用法

dd 命令的基本语法如下：

dd if=输入文件 of=输出文件 bs=块大小

其中：

• if=输入文件：指定输入文件的路径。可以是普通文件、设备文件或特殊文件。
• of=输出文件：指定输出文件的路径。可以是普通文件、设备文件或特殊文件。
• bs=块大小：设置每个块的大小。可以使用不同的单位（如字节、千字节、兆字节等）来指定大小。

常用选项

除了上述基本参数外，dd 命令还支持许多其他选项，用于更精细地控制其行为。以下是一些常用的选项：

• count=块数：指定要复制的块数。
• skip=块数：跳过输入文件的前几个块。
• seek=块数：跳过输出文件的前几个块。
• conv=转换选项：进行数据转换操作，如大小写转换、字节交换等。
• status=状态：显示复制进度和传输速率信息。

项目需求：当系统的交换分区不能满足系统的要求，而磁盘上又没有可用空间时，可以使用交换文件提供虚拟内存

1， dd if=/dev/zero of=/swap bs=1024 count=10240

参数解释

• if=/dev/zero: 指定输入文件为 /dev/zero，这是一个特殊的文件，它会不断提供空字符（null bytes）。
• of=/swap: 指定输出文件为 /swap，这是你将要创建的交换文件的名称。
• bs=1024: 指定块大小（block size）为 1024 字节。
• count=10240: 指定要复制的块数为 10240。

计算交换文件大小

通过 bs=1024 和 count=10240，可以计算出交换文件的大小： 文件大小=块大小×块数=1024字节/块×10240块=10485760字节=10MB文件大小=块大小×块数=1024字节/块×10240块=10485760字节=10MB

2，mkswap /swap

这个命令用于将一个文件或分区格式化为交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统会将指定的文件或分区初始化为交换空间，以便在内存不足时使用

3，swapon /swap

这个命令用于启用之前创建的交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统会开始使用该交换空间来扩展内存

4，swapoff /swap

这个命令用于禁用之前启用的交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统将不再使用该交换空间

项目五，df命令

df命令是Linux系统中的一个命令，它的作用是列出文件系统的整体磁盘空间使用情况。可以用来查看磁盘已被使用多少空间和还剩余多少空间。

df [选项] [文件名]

• -a 或 --all：显示所有的文件系统，包括虚拟文件系统。
• -B 或 --block-size：指定单位大小。比如1k，1m等。
• -h 或 --human-readable：以人们易读的GB、MB、KB等格式显示。
• -i 或 --inodes：不用硬盘容量，而是以inode的数量来显示。
• -k：以KB的容量显示各文件系统。
• -m：以MB的容量显示各文件系统。
• --no-sync：在统计使用信息之前不调用sync命令(默认)。
• -sync：在统计使用信息之前调用sync命令。
• -P 或 --portability：使用POSIX格式显示。
• -t 或 --type=TYPE：只显示指定类型的文件系统。
• -T 或 --print-type：显示文件系统类型。
• --help：显示帮助信息。
• --version：显示版本信息

1，df 列出各文件系统的磁盘占用情况

2，df -ia 列出各文件系统的i节点的使用情况

3，df -T 列出文件系统类型

项目六， du 命令

du命令是Linux系统中的一个命令，它的作用是显示目录或文件所占磁盘空间的大小。可以用来查看磁盘已被使用多少空间和还剩余多少空间。

du [选项] [文件或目录]

• -a 或 --all：为每个指定文件显示磁盘使用情况，或者为目录中每个文件显示各自磁盘使用情况。
• -B 或 --block-size=SIZE：以SIZE为计量单位显示目录或文件大小。
• -b 或 --bytes：以byte为单位显示目录或文件大小。
• -c 或 --total：除了显示目录或文件的大小外，同时显示所有目录或文件的总和。
• -h 或 --human-readable：以K，M，G为单位，提高信息的可读性。
• -H 或 --si：与-h参数相同，但是K，M，G是以1000为换算单位，而不是以1024为换算单位。
• -l 或 --count-links：重复计算硬连接的文件。
• -L 或 --dereference：统计符号连接源文件大小。
• -P 或 --no-dereference：不同符号链接源文件的大小，默认。
• -s 或 --summarize：仅显示总计，即当前目录的大小。
• -S 或 --separate-dirs：显示每个目录的大小时，并不含其子目录的大小。
• -x 或 --one-file-system：忽略位于其他文件系统上的目录。
• --exclude=PATTERN：忽略符合PATTERN规则的目录或文件。
• --max-depth=N：只显示N层内的目录大小。
• --time：显示目录或子目录中文件的最后修改时间。
• --time-style=STYLE：以STYLE指定的格式显示时间。

1，以字节为单位列出所有文件和目录的磁盘空间占用情况 du -ab

**项目七，**mount/umount

• 在磁盘建立好文件系统后，还需要将新建立的文件系统挂载到操作系统上才能使用，这个过程称为挂载。文件系统所挂载的目录称为挂载点（Mount Point）
• linux提供了/mnt,/media两个挂载点。一般挂载点是一个空目录，否则目录中原来的文件系统将被隐藏
• 通常将光盘和软盘挂载载到/media/cdrom,/mnt/cdrom,/media/floppy/mnt/floppy中，对应的设备文件名正是/dev/cdrom和/dev/fd0

mount命令用于挂载文件系统，而umount命令用于卸载已经挂载的文件系统。这两个命令通常成对使用，以确保文件系统的正确管理和数据的一致性

mount [-afFhnrvVw] [-L标签] [-o选项] [-t文件系统类型] [设备名] [加载点]

常用选项

• -a：加载/etc/fstab中所有的文件系统。
• -f：不实际加载设备，可与-v等参数同时使用以查看mount的执行过程。
• -o：指定加载文件系统时的选项，如async、atime、auto等。
• -t：指定设备的文件系统类型，如hpfs、iso9660等。
• -w：以可读写模式加载设备，默认设置。

umount [选项] [挂载点或设备]

常用选项

• -f：强制卸载（仅用于NFS挂载的文件系统）。
• -l：懒卸载，立即取消挂载点的挂载，但实际上延迟到文件系统不再使用时再完成卸载操作。
• -v：显示详细信息。
• -r：在卸载失败时尝试以只读方式重新挂载文件系统。

1，将 /dev/sdb1 设备上的 ext4 文件系统挂载到 /newFS 目录

mount -t ext4 /dev/sdb1 /newFS

2，卸载/dev/sdb1设备

umount /dev/sdb1 或者 umount /newFS

项目八，文件系统的自动挂载

在Linux系统中，文件系统的自动挂载可以通过两种主要方式实现：使用/etc/fstab文件和使用Autofs服务。

1**，使用/etc/fstab文件**

/etc/fstab文件包含了系统启动时需要自动挂载的文件系统信息。通过编辑这个文件，你可以指定哪些设备应该在系统启动时挂载到哪些挂载点。

步骤：

1. 使用文本编辑器（如vim）打开/etc/fstab文件：
   vim /etc/fstab
2. 在文件中添加一行来指定要自动挂载的文件系统。例如，如果你想将/dev/sdb1挂载到/newFS，可以添加如下行：
   /dev/sdb1 /newFS ext4 defaults 0 2
   这行的含义如下：
   • /dev/sdb1: 要挂载的设备或分区。
   • /newFS: 挂载点。
   • ext4: 文件系统类型。
   • defaults: 使用默认挂载选项。
   • 0: 表示是否需要备份（0表示不需要）。
   • 2: 表示文件系统检查的顺序（2表示在根文件系统之后检查）。
3. 保存并退出编辑器。
4. 验证实验效果 mount -a

2 ， 使用Autofs服务

Autofs是一种自动挂载服务，它可以在需要时自动挂载文件系统，并在文件系统不再使用时自动卸载。

步骤：

1. 安装Autofs服务（如果尚未安装）：
   apt-get install -y autofs

1. 配置/etc/auto.master 文件来指定自动挂载的挂载点和配置文件。例如，你可以添加如下行：
   /auto /etc/auto.misc --timeout 60
   这行的含义如下：
   • /auto: 挂载点。
   • /etc/auto.misc: 配置文件。
   • --timeout 60: 文件系统在空闲60秒后自动卸载。
2. 创建或编辑/etc/auto.misc 文件来指定具体的挂载信息。例如：
   cd /dev/cdrom
   fd /dev/fd0
3. 启动Autofs服务：
   sudo systemctl start autofs
4. 设置Autofs服务在系统启动时自动启动：
   sudo systemctl enable autofs

一，磁盘基础知识

• 硬盘设备是由大量的扇区组成，每个扇区的容量为512B。其中第一个扇区里面保存着主引导记录和分区表信息，主引导记录占446B，分区表64B，结束符2B；
• 其中分区表每记录一条信息就使用了16B，所以最多只能4个分区信息可以写入第一个扇区中，着4个分区就是主分区

• 由于第一个扇区最多只能创建4个分区，为了解决分区个数不够的问题，可以将第一个的分区表中的16B（原本要写入主分区信息）的空间（扩展分区）拿出来指向另外一个分区
• 扩展分区不是真实存在的，而更像是一个占用16B分区表空间的指针（指向另一个分区的指针）。
• 如此用户一般使用3个主分区和一个扩展分区的方法，然后在扩展分区中创建数个逻辑分区，由此满足多发区的需求

注意：

1. 扩展分区并不是真实分区，只是一个指向下一个分区的指针，这种指针结构形成一个单向链表
2. 单向链表是一种数据结构，其中每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。这种链表的链接方向是单向的，因此对链表的访问需要通过顺序读取从头部开始。单向链表常用于需要频繁插入和删除操作的场景中

二，磁盘设备及命名

Linux系统中一切皆是文件，硬件设备也不例外。每一个硬件设备都有对应的文件名称，而系统内核中的udev设备管理器会自动将硬件名称规范起来，以便于用户通过设备的文件名称了解设备属性和分区信息。

Linux系统中的磁盘设备通常位于 /dev 目录下，设备名称根据不同的类型和接口有所不同。常见的磁盘设备命名方式如下：

• IDE/SATA 磁盘：/dev/sda, /dev/sdb 等。第一个硬盘通常是 /dev/sda，第二个是 /dev/sdb，以此类推。
• SCSI 磁盘：/dev/sda, /dev/sdb 等，与SATA设备命名规则相同。
• NVMe 磁盘：/dev/nvme0n1, /dev/nvme1n1 等，表示NVMe接口的固态硬盘（SSD）。
• USB 存储设备：通常以 /dev/sdX 或 /dev/sdXY（X是字母，Y是分区号）命名。

常见硬件设备在Linux中的文件名：

|----------|-----------------------|
| 硬件设备 | 文件名称 |
| IDE硬盘 | /dev/hd[a-d] |
| SATA硬盘 | /dev/sd[a-p] |
| 光驱 | /dev/cdrom 或 /dev/sr0 |
| USB存储设备 | /dev/sd[a-p] |
| 网络接口卡 | /dev/net/tun |
| 打印机 | /dev/lp[0-9] |
| 鼠标 | /dev/input/mouse0 |
| 显卡 | /dev/fb0 |

一台主机上可以有至多 16 块不同的硬盘，硬盘分区编号规则如下：

1. 主分区或扩展分区的编号从1开始，4结束
2. 逻辑分区从编号5开始

/dev/sda5 设备文件名称包含的信息：

1. 设备类型：/dev/目录中保存的是硬件设备文件。
2. 存储设备：sd表示这是一个存储设备。
3. 设备顺序：a表示这是系统中同类接口中第一个被识别到的设备。
4. 分区编号：5表示这是一个逻辑分区。

扩展：udev设备管理器概述

udev是Linux内核2.6系列中的设备管理器。它的主要功能是管理/dev目录下的设备节点。udev在用户空间运行，而不是在内核空间运行，这使得它更加灵活和强大1。

主要功能

1. 动态管理设备：当设备添加或删除时，udev会监听内核发出的uevent，相应地添加或删除/dev下的设备文件。
2. 自定义命名规则：udev允许用户通过定义规则文件来为设备生成具有标识性的设备文件名。
3. 设定设备权限和所有者 ：udev可以根据设备的属性来设置设备文件的权限和所有者/组1。

工作流程

1. 事件触发：当设备状态发生变化时（如添加、删除设备），内核会发出uevent。
2. 规则匹配：udev守护进程接收到uevent后，会根据规则文件中的定义来匹配设备属性。
3. 执行操作 ：如果找到匹配的规则，udev会根据规则中的指示来执行相应的操作，如创建设备文件、设置权限等1。

配置与使用

在CentOS中，udev通常是默认安装的，无需手动下载和安装。用户可以通过编辑/etc/udev/udev.conf 文件来覆盖udev的默认值，或通过编写自定义规则文件来实现特定的设备管理需求1。

规则文件

udev的规则文件通常存放在/etc/udev/rules.d/目录下，以*.rules命名。规则文件由多条规则组成，每条规则由多个键值对组成，用于匹配设备属性并执行相应的操作1。

三，磁盘管理工具使用

虚拟机新增硬盘的流程

1. 打开虚拟机软件：首先，需要打开你正在使用的虚拟机软件，例如VMware或者VirtualBox。
2. 选择目标虚拟机：在虚拟机列表中找到你想要添加硬盘的虚拟机，并选中它。
3. 进入设置界面：通常在虚拟机软件的顶部菜单栏中会有"设置"或者"配置"的选项，点击它进入虚拟机的设置界面。

1. 添加新硬盘：在设置界面中，找到"硬盘"或者"存储"选项，然后点击"添加硬盘"或者类似的选项。

1. 配置新硬盘：在弹出的窗口中，你可以选择硬盘的类型（例如SATA或者SCSI），以及硬盘的大小。你可以根据需要选择合适的配置。

1. 确认并保存设置：完成配置后，点击"确定"或者"保存"按钮，确认你的设置。此时，虚拟机软件会创建一个新的虚拟硬盘并将其添加到虚拟机中。
2. 启动虚拟机：完成上述步骤后，启动虚拟机。在虚拟机内部，你应该能够看到新增的硬盘。如果需要，你可以对其进行分区、格式化等操作。

常用的磁盘管理工具

1. fdisk：这是一个基于菜单的命令行工具，用于对硬盘进行分区。它在DOS、Windows和Linux中都有相应的应用程序1。
2. cfdisk：这是一个基于文本用户界面的分区工具，类似于fdisk，但提供了更友好的用户界面1。
3. parted：这是一个功能强大的分区工具，支持对大容量磁盘进行分区操作。它可以用来创建、删除、调整分区大小等操作1。
4. mkfs：这个命令用于在硬盘分区上建立文件系统。类似于Windows下的格式化硬盘。建立文件系统的命令是mkfs，格式如下:。mkfs[参数]文件系统 -t:指定要创建的文件系统类型。 -c:建立文件系统前首先检查坏块。 -V:输出建立文件系统详细信息1。
5. fsck：这个命令主要用于检查文件系统的正确性，并对Linux磁盘进行修复。fsck命令的格式如下:。fsck[参数选项]文件系统 -t:给定文件系统类型，若在/etc/fstab中已有定义或kernel本身已支持的不需添加此 -s:一个一个地执行fsck命令进行检查。 -A:对/etc/fstab中所有列出来的分区进行检查。 -C:显示完整的检查进度。 -d:列出fsck的debug结果。 -a:如果检查中发现错误，则自动修复。 -r:如果检查有错误，询问是否修复1。
6. dd：这个命令用于将指定的输入文件拷贝到指定的输出文件上。并且在复制过程中可以进行格式转换。dd命令与cp命令的区别在于:dd命令可以在没有创建文件系统的软盘上进行，拷贝到软盘的数据实际上是镜像文件。类似于DOS中的diskcopy命令的作用。dd命令的格式为:。dd[bs=块字节大小][count=块数] 1。
7. du：这个命令用于显示磁盘空间的使用情况。该命令逐级显示指定目录的每一级子目录占用。du[参数选项][name---] du命令的参数选项: -s:对每个name参数只给出占用的数据块总数。 -b:以字节为单位列出磁盘空间使用情况(AS4.0中默认以KB为单位)。 -k:以1024字节为单位列出磁盘空间使用情况。 -l:计算所有文件大小，对硬链接文件重复计算。 -x:跳过在不同文件系统上的目录，不予统计1。

项目一： fdisk 工具使用

fdisk 是一个用于管理硬盘分区的命令行工具，常用于 Linux 和类 Unix 操作系统。它提供了对硬盘分区表的创建、删除、修改和查看的功能。通过 fdisk，用户可以在磁盘上创建新的分区、删除旧的分区、调整现有分区的大小或类型，并显示分区的详细信息。

主要功能：

1. 查看分区：列出磁盘上的所有分区及其详细信息。
2. 创建新分区：在未分配空间的磁盘上创建新分区。
3. 删除分区：删除现有的分区。
4. 修改分区：调整分区的大小或类型。
5. 更改分区类型：修改分区的文件系统类型（如从 Linux 类型更改为 Windows 类型）。
6. 写入更改：将所做的更改写入磁盘。

fdisk -l：列出所有磁盘的分区信息。

fdisk /dev/sda：启动 fdisk 对 /dev/sda 磁盘进行操作。

|--------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 选项 | 功能 |
| -u | 与 -l搭配使用，显示分区数目12 |
| -s | 指定分区2 |
| -v | 显示版本信息2 |
| m | 显示菜单和帮助信息13 |
| a | 活动分区标记/引导分区13 |
| d | 删除分区13 |
| l | 显示分区类型13 |
| n | 新建分区13 |
| p | 显示分区信息13 |
| t | 修改分区的类型13 |
| w | 保存并写入分区表的更改13 |
| q | 退出fdisk而不保存更改13 |
| v | 进行分区检查1 |

1，首先通过编辑虚拟机设置增加一块硬盘，格式为SCSI，大小为20G，命名为/dev/sdb

lsblk查看新增的硬盘设备，可以看到命名为/dev/sdb

2，对新增硬盘进行操作，需求是在硬盘上创建大小500MB，文件系统为ext4的/dev/sdb1的主分区

首先打开fdisk操作菜单 fdisk /dev/sdb

输入p，查看当前分区表。可以看到目前是没有任何分区的

根据信息可以看到/dev/sdb硬盘大小为21.5GB，21474836480 字节，41943040 个扇区，每个扇区大小是512字节。分别能从第七行的七个字段读取到起始扇区（Start）、结束扇区（End）、块数（Blocks）、分区ID（Id）以及分区类型（System）

3，输入n，创建一个新分区；输入p，选择创建主分区；输入该分区的其实，结束扇区，以确定分区大小。也可以使用+sizeM或sizeK的方式指定分区大小

4，输入L能够查看已知的分区类型及其id，例如linux的id为83。输入t，指定/dev/sdb1的文件类型为Linux

5，分区操作结束后，输入w，将分区信息写入分区表并退出

6，如果需要删除磁盘分区，则需在fdisk菜单下输入d，并选择需要删除的分区即可，删除操作完成之后输入w，保存退出

7，为了以便于项目二的实施开展，需要重复1-5的步骤以建立磁盘分区/dev/sdb2，/dev/sdb3。fdisk菜单操作完成效果如下

项目二： mkfs 工具使用

硬盘分区之后，下一步就需要建立文件系统。类似于windows下的格式化硬盘，在硬盘分区上建立文件系统会冲掉分区上的数据，而且不可恢复。建立文件系统的命令是mkfs

常见文件系统类型

|------------|----------------------------------------|------------------------------------------|
| 文件系统类型 | 描述 | 适用场景 |
| ext4 | 第四代扩展文件系统，是 Linux 的默认文件系统，具有良好的性能和稳定性。 | 适用于大多数 Linux 发行版，适合通用用途。 |
| xfs | 高性能的文件系统，特别适合于大型数据集和高并发环境。 | 适用于数据库服务器、文件服务器等高性能需求的场景。 |
| btrfs | 提供先进的功能，如快照、压缩和数据校验，但相对复杂。 | 适用于需要高级数据管理功能的场景，如备份和恢复。 |
| ntfs | Windows 的默认文件系统，兼容性好。 | 适用于需要与 Windows 系统互操作的场景。 |
| vfat | 适用于 FAT32 文件系统，常用于 USB 驱动器和移动设备。 | 适用于需要跨平台兼容的场景，如在 Linux 和 Windows 之间共享数据。 |

项目需求：在 /dev/sdb1 上建立 ext4 类型的文件系统，建立时检测磁盘坏块并显示详细信息

1，mkfs -t ext4 -V -c /dev/sdb1

命令解析

• mkfs: 这是"make filesystem"的缩写，用于在指定的设备上创建文件系统。
• -t ext4: 这个选项指定了要创建的文件系统类型为 ext4。ext4 是一种广泛使用的文件系统，适用于大多数 Linux 发行版。
• -V: 这个选项表示详细模式（verbose mode），会在执行命令时显示详细的信息。
• -c: 这个选项用于在创建文件系统之前检查设备上的坏块。
• /dev/sdb1: 这是目标设备或分区，在这个例子中，文件系统将被创建在 /dev/sdb1 分区上。

执行效果

执行这个命令将会：

1. 在 /dev/sdb1 分区上创建一个 ext4 文件系统。
2. 在创建文件系统之前，检查设备上的坏块。
3. 以详细模式显示创建文件系统的过程和相关信息。

2，完成存储设备的分区与格式操作，接下来就需要挂载并使用存储设备。

1. 首先创建一个用于挂载设备的挂载点目录；mkdir /newFS
2. 然后mount命令将存储设备与挂载点进行关联；mount /dev/sdb1 /newFS
3. 查看挂载状态和硬盘使用量信息；df-h

项目三，fsck命令

fsck（文件系统一致性检查）是一个用于检查和修复文件系统错误的命令行工具。它在 Unix 和类 Unix 系统（如 Linux）中非常常见。

基本介绍

fsck 工具可以检查和修复各种类型的文件系统，包括 ext2、ext3、ext4、FAT、NTFS 等。在 Linux 中，fsck 工具的具体实现可能有所不同，不同的发行版可能会使用不同的工具。

基本用法

使用 fsck 命令时需要 root 权限。基本命令格式为：

fsck [选项] 设备名

其中，设备名可以是磁盘分区的设备名（如 /dev/sda1），也可以是磁盘镜像文件的路径。

常用选项

• -a: 自动修复所有错误。
• -y: 自动回答"是"来修复所有错误。
• -n: 不执行实际的文件系统检查和修复操作，仅显示出要执行的操作。
• -v: 显示详细的信息。
• -c: 检查磁盘上的坏道。
• -r: 交互式修复错误。

项目需求：检测分区**/dev/sdb1****是否有错误，如果有错误则自动修复（必须先把磁盘卸载才能检查分区）**

umount /dev/sdb1

fsck -a /dev/sdb1

项目四，dd命令

dd 命令最初是作为 Unix 操作系统的一部分开发的，它的名字来源于早期的 IBM 主机系统中的"数据定义"（Data Definition）概念。dd 命令可以用于多种用途，包括但不限于：

• 制作启动盘
• 备份和恢复磁盘或分区
• 创建和操作文件系统
• 生成随机数据
• 转换文件格式

基本用法

dd 命令的基本语法如下：

dd if=输入文件 of=输出文件 bs=块大小

其中：

• if=输入文件：指定输入文件的路径。可以是普通文件、设备文件或特殊文件。
• of=输出文件：指定输出文件的路径。可以是普通文件、设备文件或特殊文件。
• bs=块大小：设置每个块的大小。可以使用不同的单位（如字节、千字节、兆字节等）来指定大小。

常用选项

除了上述基本参数外，dd 命令还支持许多其他选项，用于更精细地控制其行为。以下是一些常用的选项：

• count=块数：指定要复制的块数。
• skip=块数：跳过输入文件的前几个块。
• seek=块数：跳过输出文件的前几个块。
• conv=转换选项：进行数据转换操作，如大小写转换、字节交换等。
• status=状态：显示复制进度和传输速率信息。

项目需求：当系统的交换分区不能满足系统的要求，而磁盘上又没有可用空间时，可以使用交换文件提供虚拟内存

1， dd if=/dev/zero of=/swap bs=1024 count=10240

参数解释

• if=/dev/zero: 指定输入文件为 /dev/zero，这是一个特殊的文件，它会不断提供空字符（null bytes）。
• of=/swap: 指定输出文件为 /swap，这是你将要创建的交换文件的名称。
• bs=1024: 指定块大小（block size）为 1024 字节。
• count=10240: 指定要复制的块数为 10240。

计算交换文件大小

通过 bs=1024 和 count=10240，可以计算出交换文件的大小： 文件大小=块大小×块数=1024字节/块×10240块=10485760字节=10MB文件大小=块大小×块数=1024字节/块×10240块=10485760字节=10MB

2，mkswap /swap

这个命令用于将一个文件或分区格式化为交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统会将指定的文件或分区初始化为交换空间，以便在内存不足时使用

3，swapon /swap

这个命令用于启用之前创建的交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统会开始使用该交换空间来扩展内存

4，swapoff /swap

这个命令用于禁用之前启用的交换空间。/swap 是交换文件或分区的路径。执行此命令后，系统将不再使用该交换空间

项目五，df命令

df命令是Linux系统中的一个命令，它的作用是列出文件系统的整体磁盘空间使用情况。可以用来查看磁盘已被使用多少空间和还剩余多少空间。

df [选项] [文件名]

• -a 或 --all：显示所有的文件系统，包括虚拟文件系统。
• -B 或 --block-size：指定单位大小。比如1k，1m等。
• -h 或 --human-readable：以人们易读的GB、MB、KB等格式显示。
• -i 或 --inodes：不用硬盘容量，而是以inode的数量来显示。
• -k：以KB的容量显示各文件系统。
• -m：以MB的容量显示各文件系统。
• --no-sync：在统计使用信息之前不调用sync命令(默认)。
• -sync：在统计使用信息之前调用sync命令。
• -P 或 --portability：使用POSIX格式显示。
• -t 或 --type=TYPE：只显示指定类型的文件系统。
• -T 或 --print-type：显示文件系统类型。
• --help：显示帮助信息。
• --version：显示版本信息

1，df 列出各文件系统的磁盘占用情况

2，df -ia 列出各文件系统的i节点的使用情况

3，df -T 列出文件系统类型

项目六， du 命令

du命令是Linux系统中的一个命令，它的作用是显示目录或文件所占磁盘空间的大小。可以用来查看磁盘已被使用多少空间和还剩余多少空间。

du [选项] [文件或目录]

• -a 或 --all：为每个指定文件显示磁盘使用情况，或者为目录中每个文件显示各自磁盘使用情况。
• -B 或 --block-size=SIZE：以SIZE为计量单位显示目录或文件大小。
• -b 或 --bytes：以byte为单位显示目录或文件大小。
• -c 或 --total：除了显示目录或文件的大小外，同时显示所有目录或文件的总和。
• -h 或 --human-readable：以K，M，G为单位，提高信息的可读性。
• -H 或 --si：与-h参数相同，但是K，M，G是以1000为换算单位，而不是以1024为换算单位。
• -l 或 --count-links：重复计算硬连接的文件。
• -L 或 --dereference：统计符号连接源文件大小。
• -P 或 --no-dereference：不同符号链接源文件的大小，默认。
• -s 或 --summarize：仅显示总计，即当前目录的大小。
• -S 或 --separate-dirs：显示每个目录的大小时，并不含其子目录的大小。
• -x 或 --one-file-system：忽略位于其他文件系统上的目录。
• --exclude=PATTERN：忽略符合PATTERN规则的目录或文件。
• --max-depth=N：只显示N层内的目录大小。
• --time：显示目录或子目录中文件的最后修改时间。
• --time-style=STYLE：以STYLE指定的格式显示时间。

1，以字节为单位列出所有文件和目录的磁盘空间占用情况 du -ab

**项目七，**mount/umount

• 在磁盘建立好文件系统后，还需要将新建立的文件系统挂载到操作系统上才能使用，这个过程称为挂载。文件系统所挂载的目录称为挂载点（Mount Point）
• linux提供了/mnt,/media两个挂载点。一般挂载点是一个空目录，否则目录中原来的文件系统将被隐藏
• 通常将光盘和软盘挂载载到/media/cdrom,/mnt/cdrom,/media/floppy/mnt/floppy中，对应的设备文件名正是/dev/cdrom和/dev/fd0

mount命令用于挂载文件系统，而umount命令用于卸载已经挂载的文件系统。这两个命令通常成对使用，以确保文件系统的正确管理和数据的一致性

mount [-afFhnrvVw] [-L标签] [-o选项] [-t文件系统类型] [设备名] [加载点]

常用选项

• -a：加载/etc/fstab中所有的文件系统。
• -f：不实际加载设备，可与-v等参数同时使用以查看mount的执行过程。
• -o：指定加载文件系统时的选项，如async、atime、auto等。
• -t：指定设备的文件系统类型，如hpfs、iso9660等。
• -w：以可读写模式加载设备，默认设置。

umount [选项] [挂载点或设备]

常用选项

• -f：强制卸载（仅用于NFS挂载的文件系统）。
• -l：懒卸载，立即取消挂载点的挂载，但实际上延迟到文件系统不再使用时再完成卸载操作。
• -v：显示详细信息。
• -r：在卸载失败时尝试以只读方式重新挂载文件系统。

1，将 /dev/sdb1 设备上的 ext4 文件系统挂载到 /newFS 目录

mount -t ext4 /dev/sdb1 /newFS

2，卸载/dev/sdb1设备

umount /dev/sdb1 或者 umount /newFS

项目八，文件系统的自动挂载

在Linux系统中，文件系统的自动挂载可以通过两种主要方式实现：使用/etc/fstab文件和使用Autofs服务。

1**，使用/etc/fstab文件**

/etc/fstab文件包含了系统启动时需要自动挂载的文件系统信息。通过编辑这个文件，你可以指定哪些设备应该在系统启动时挂载到哪些挂载点。

步骤：

1. 使用文本编辑器（如vim）打开/etc/fstab文件：
   vim /etc/fstab
2. 在文件中添加一行来指定要自动挂载的文件系统。例如，如果你想将/dev/sdb1挂载到/newFS，可以添加如下行：
   /dev/sdb1 /newFS ext4 defaults 0 2
   这行的含义如下：
   • /dev/sdb1: 要挂载的设备或分区。
   • /newFS: 挂载点。
   • ext4: 文件系统类型。
   • defaults: 使用默认挂载选项。
   • 0: 表示是否需要备份（0表示不需要）。
   • 2: 表示文件系统检查的顺序（2表示在根文件系统之后检查）。
3. 保存并退出编辑器。
4. 验证实验效果 mount -a

2 ， 使用Autofs服务

Autofs是一种自动挂载服务，它可以在需要时自动挂载文件系统，并在文件系统不再使用时自动卸载。

步骤：

1. 安装Autofs服务（如果尚未安装）：
   apt-get install -y autofs

1. 配置/etc/auto.master 文件来指定自动挂载的挂载点和配置文件。例如，你可以添加如下行：
   /auto /etc/auto.misc --timeout 60
   这行的含义如下：
   • /auto: 挂载点。
   • /etc/auto.misc: 配置文件。
   • --timeout 60: 文件系统在空闲60秒后自动卸载。
2. 创建或编辑/etc/auto.misc 文件来指定具体的挂载信息。例如：
   cd /dev/cdrom
   fd /dev/fd0
3. 启动Autofs服务：
   sudo systemctl start autofs
4. 设置Autofs服务在系统启动时自动启动：
   sudo systemctl enable autofs