七.管理基本存储
1.添加分区、文件系统和挂载
1.1对磁盘进行分区（RH124-10）
磁盘分区是将物理硬盘划分为独立逻辑单元（分区），不同分区可承载不同功能（如系统、数据、交换空间）。RHEL 9 支持两种主流分区方案：MBR 和 GPT。
如：
1.2MBR分区方案
MBR（Master Boot Record，主引导记录）是计算机磁盘分区 的传统标准 ，自 1983 年随 IBM PC DOS 2.0 诞生以来，长期主导小容量存储设备的分区管理，至今仍在老旧设备、小存储场景中广泛使用。
核心作用是****"记录磁盘分区信息"**** 和****"引导操作系统启动"**** ，但其设计局限（如容量、分区数量）也使其逐渐被 GPT 取代。
图解：
MBR分区方案在BIOS固件的系统上最多支持4个主分区，通过扩展分区和逻辑分区，最多创建15个分区；
分区大小数据以32位值存储，最大磁盘和分区大小为2TiB；
2TiB磁盘和分区大小限制是MBR的局限，因此MBR方案逐渐被GPT分区方案代替。
1.3GPT分区方案
对于可扩展固件接口（UEFI）固件系统，默认使用GPT分区方案；
GPT最多支持128个分区，64位值存储分区大小，最大磁盘和分区大小可以达到8ZiB；
GPT使用全局唯一标识符（GUID）来识别每个磁盘和分区，GPT提供分区表信息的冗余。
主GPT位于磁盘头部，备份副本位于磁盘尾部，GPT使用checksum来检测GPT头和分区表中的错误与损坏，提高数据安全性。
GPT分区图解：
GPT分区表冗余结构
1.4使用常见管理工具管理分区
1.4.1 fdisk
定位：
历史最悠久、最受欢迎的命令行分区工具；
功能：
最初用于 MBR 分区表，现在也支持 GPT 分区，兼容性较强；
适用场景：
需要传统分区操作，或对兼容性要求高的场景（同时涉及 MBR 和 GPT 时可快速上手）。
1.4.2 gdisk
定位：
fdisk 的 "GPT 专用变体"；
功能：
专为支持 GPT 分区表设计，在 GPT 分区的创建、修改、校验等操作上更专业、更精细。
适用场景：
需要深度管理 GPT 分区表的场景（比如大磁盘、多分区的 GPT 环境）。
1.4.3 parted & libparted
定位：
红帽企业 Linux（RHEL）的标准分区工具/库；
功能：
parted是命令行工具，libparted是其底层支持库；
可同时管理MBR 和 GPT 两种分区方案（这是它的核心优势，适用场景极广）。
适用场景：
红帽系统（RHEL）的标准化分区管理，尤其是需要同时兼容 MBR 和 GPT 的企业级环境。
1.4.3.1使用parted管理磁盘分区
（1）进入parted交互模式
parted /dev/vda
（2）查看磁盘
1.4.3.2使用parted管理分区一般流程：
1.5为新磁盘设置分区表：
对新磁盘进行分区，首先必须要为其写入磁盘标签。磁盘标签指示了所用的分区方案；
MBR=msdos；
GPT=gpt；
如：
parted /dev/vdb mklabel gpt/msdos
注：
parted命令即刻生效，可能导致数据丢失，mklabel可视为擦除现有分区表
分区表和分区的区别
1.6创建MBR分区
（1）parted指定需要创建分区的磁盘设备；
parted /dev/vdb
（2）使用mkpart子命令创建新的主分区或扩展分区；
mkpart
如：
（3）指定分区的文件系统类型，如xfs或ext4；（仅指定分区类型，不会创建文件系统）
xfs/ext4
如：
（4）指定新分区开始的扇区（磁盘存储的最小物理单位），s后缀提供了扇区的值，也可以使用MiB、GiB、TiB、MB、GB或TB后缀，若无后缀，默认为MB；
如：2048s
（5）指定应结束新分区的磁盘扇区
如：1000MB
（6）退出parted
如：quit
（7）运行udevadm settle命令，等待系统检测新分区并在/dev目录下创建关联的设备文件
如：udevadm settle
（8）或在命令行（非交互模式）直接输入完整命令
parted /dev/vdb mkpart primary xfs 2048s 1000MB
如：
1.7创建GPT分区
（1）parted指定需要创建分区的磁盘设备；
如：parted /dev/vdb
（2）使用mkpart子命令创建新的主分区或扩展分区；
如：mkpart usersdata
（3）指定分区的文件系统类型，如xfs或ext4
如：xfs
（4）指定新分区开始的扇区
（5）指定应结束新分区的磁盘扇区
（6）退出
（7）运行udevadm settle命令，等待系统检测新分区并在/dev目录下创建关联的设备文件
如：udevadm settle
（8）或在命令行（非交互模式）直接输入完整命令
parted /dev/vdb mkpart usersdata xfs 2048s 1000MB
如：
1.8创建两种分区方案对比
|---------------------|-------------------------------------------------|---------------------------------------------------|
| 对比项 | MBR 分区表 （主引导记录） | GPT 分区表 （GUID 分区表） |
| 磁盘容量支持 | 最大支持2TB磁盘 | 支持超2TB大磁盘（理论最大8ZB） |
| 分区数量限制 | 最多4个主分区，或 3 个主分区 + 1 个扩展分区（扩展分区内可分多个逻辑分区） | 最多 128 个分区，无 "主 / 扩展 / 逻辑" 区分，所有分区均为 "主分区" 类型 |
| 分区表可靠性 | 分区表仅存于磁盘开头 ，无冗余，易损坏 | 分区表有备份（磁盘末尾） + CRC 校验，可靠性更高 |
| parted初始化命令 | 若磁盘无分区表，需执行mklabel msdos （可选，部分场景可省略） | 必须执行mklabel gpt 明确创建 GPT 分区表 |
| mkpart子命令差异 | 需指定分区类型 （primary/extended），无"分区名称"参数 | 支持自定义分区名称 （如mkpart usersdata），无"分区类型"限制 |
| 非交互模式命令差异 | parted /dev/vdb mkpart primary xfs 2048s 1000MB | parted /dev/vdb mkpart usersdata xfs 2048s 1000MB |
1.9删除分区
（1）指定包含要删除分区的磁盘
如：parted /dev/vda
（2）指定要删除的分区编号
print命令列出分区编号
如：
（3）删除分区
如：rm 编号
（4）验证是否删除：（可选）
再次输入print命令，观察分区情况
（5）退出parted
1.10创建文件系统
分区完成后，需要向其中添加文件系统；
RHEL支持多种文件系统，其中常用类型是XFS和ext4；
RHEL安装程序Anaconda默认使用XFS；
|------------|-------------------------|---------------------|
| 特性 | XFS | ext4 |
| 红帽默认性 | RHEL 安装程序 Anaconda 默认使用 | 传统主流，兼容多数 Linux 发行版 |
| 性能侧重 | 高吞吐量、大文件 / 大存储优化 | 稳定性、兼容性优先 |
| 文件大小限制 | 理论最大 16EiB（艾字节） | 理论最大 16TiB（太字节） |
| 日志机制 | 元数据 + 数据日志（可靠性高） | 元数据日志（默认） |
| 典型场景 | 服务器存储、大数据业务 | 通用存储、传统业务系统 |
创建XFS文件系统
mkfs -t 文件类型（mkfs -t xfs）
或
mkfs.文件类型（mkfs.xfs）
（1）在物理磁盘上创建
mkfs -t xfs \
/dev/vdb
（2）在逻辑卷中创建
mkfs -t xfs \
/dev/vg_name/lv_name
如：mkfs.xfs /dev/vdb1
1.11手动挂载文件系统（RH124------11）
手动挂载也可用于验证，但当系统重启时，挂载会丢失；
使用mount命令进行挂载；
如：mount /dev/sdb1 /mnt
筛选出与磁盘设备相关的挂载信息：
如：mount | grep vda
1.12持久挂载文件系统
编辑/etc/fstab文件，实现系统在启动时挂载文件系统；
/etc/fstab文件每行有6个字段：
设备标识：
分区名（如 /dev/vda1）或 UUID（更可靠，避免设备名变化问题）；
挂载点：
文件系统要挂载到的目录；
文件系统类型：
如 xfs、ext4、vfat 等；
挂载选项：
如 defaults（包含 rw、relatime 等常用选项）、自定义权限 / 兼容选项；
dump 标志：
0 表示不备份，1 表示备份（现代很少用 dump 工具，一般填 0）；
fsck 检查顺序：
0 表示不检查，1 表示优先检查（根目录推荐），2 表示次优先检查（ext4 等文件系统用）。
如：cat /dev/fstab
解释：（以第一行为例）
设备标识：
/boot 分区的 UUID（通过 blkid /dev/vda3 可查看，UUID 比 /dev/vda3 更可靠，避免设备名变化导致挂载失败）；
挂载点：
/boot（系统启动文件存储目录，如内核、grub 配置）；
文件系统：
xfs（红帽默认高性能文件系统）；
挂载选项：
defaults（包含 rw（可读写）、relatime（相对时间戳）等常用选项）；
dump 标志：
0（不使用 dump 工具备份）；
fsck 检查顺序：
0（因为 xfs 文件系统不依赖 fsck 检查，红帽规范中 xfs 填 0）。
挂载步骤：
（1）使用lsblk -fs命令，扫描连接到计算机的块设备并检索文件系统UUID
如：
（2）使用UUID或块设备进行挂载（详见RH124------11）
mount UUID="****" /mnt/data（挂载点）
或
mount 设备文件路径 挂载点目录；
如：
mount /dev/vdb1 /mnt/data
（3）在配置文件/etc/fstab修改后，要重启服务器或重新登录，让systemd注册新配置
systemctl daemon-reload
注：
重启操作系统前一定要验证挂载没有错误。
2.管理交换空间
2.1SWAP（交换分区）
swap是Linux系统中由内核内存管理子系统控制的磁盘区域；
swap与物理内存（RAM）共同构成虚拟内存。
当物理内存不足时，内核会搜索RAM，寻找已经分配给进程但空闲的内存页并"写入"SWAP，从而释放物理内存；
当某个进程要访问磁盘上的内存页 时，内核会从SWAP中"换回" 所需的内存页，重新找另一个空闲的内存页"写入"SWAP来代替；
SWAP是临时缓解内存压力的手段，但因依赖磁盘读写（位于磁盘上，速度远低RAM），不能作为长期内存不足的解决方案。
流程：
2.2SWAP的大小
SWAP大小需根据物理内存（RAM）容量和业务场景规划，红帽官方建议参考：
|-------------------|---------------------------|-------------------------------------|
| 物理内存（RAM） | 推荐 SWAP 大小（无休眠需求） | 推荐 SWAP 大小（有休眠需求，需容纳全部 RAM） |
| ≤ 2GB | 等于 RAM 容量 | 至少 2 倍于 RAM 容量 |
| 2GB ~ 8GB | RAM 容量的 50% | 至少等于 RAM 容量 |
| 8GB ~ 64GB | 4GB（或按需调整） | 至少等于 RAM 容量 |
| ＞64GB | 按需调整（一般 4GB~8GB） | 至少等于 RAM 容量 |
2.3创建SWAP分区
使用parted命令创建所需大小的分区，将其文件系统类型设置为linux-swap；
（1）进入parted交互模式
如：parted /dev/vdb
（2）创建分区表（执行一次即可）
如：mklabel msdos/gpt
（3）创建SWAP分区
如：mkpart myswap linux-swap
创建500MB的SWAP分区
文件类型为linux-swap
（4）验证分区是否创建
如：print
（5）退出parted
quit
（6）刷新设备
udevadm settle
完整流程：
2.4格式化SWAP分区
mkswap命令会格式化swap分区；
mkswap会在分区开头写入单个数据块，将分区的其他部分保留为未格式化，这样内核就可以用其来存储内存页；
如：mkswap /dev/vdb2
2.5激活SWAP分区
完整流程：
（1）临时激活
使用swapon命令激活已经格式化的swap分区；
使用swapon -a来激活/etc/fstab文件中所有的swap分区；
如：swapon /dev/vdb2
（2）永久激活（开机自动挂载）
编辑/etc/fstab文件，添加SWAP分区条目；
如：
echo "UUID=******** none swap defaults 0 0" >> /etc/fstab
解释：
****UUID=****：****SWAP 分区的 UUID（lsblk --fs /dev/vdb1查看）；
****none：****SWAP 无挂载点（与普通文件系统不同）；
****swap：****文件系统类型；
****defaults：****默认挂载选项；
最后两个0：dump 和fsck标志（SWAP 无需备份和文件系统检查，均填0）。
如：
查看UUID：
lsblk --fs /dev/vdb2
添加条目：
echo "UUID=******** none swap defaults 0 0"
更新systemd进程，应用新配置文件
激活分区：swapon -a
（3）验证激活状态
swapon --show
或
cat /proc/swaps
2.6停用SWAP分区
swapoff命令；
如：
swapoff /dev/vdb2
验证是否被停用
如：swapon --show
已经被停用；
2.7设置SWAP分区优先级
系统默认按顺序使用swap，即内核先使用第一个已激活swap，直至其空间已满，然后开始使用第二个swap；
可以为每个swap定义一个优先级，强制按顺序使用swap；
当系统有多个SWAP分区/文件时，可通过priority参数设置优先级（数值越大，优先级越高）。
完整流程：
（1）临时设置
如：
swapon --priority=100 /dev/vda1
（2）永久设置
在/etc/fstab挂载选项中添加pri=数值（默认是-2）；
如：
UUID=***** none swap defaults，pri=100 0 0
（3）显示优先级
swapon --show
如：
注：
当SWAP分区有相同优先级时，内核会以轮循方式向其写入。
3.总结创建GPT/MBR分区（以parted交互模式为例）
3.1查看磁盘情况（用户身份）
lsblk
3.2创建分区表 （仅在未使用的磁盘中，用/dev/vdb为例）
parted /dev/vdb
mklabel gpt/msdos
3.3创建分区
mkpart
分区名称（如swap）；
文件系统类型（如linux-swap）；
分区开始的扇区（如100MiB）；
分区结束的扇区（如200MB）；
3.4验证创建完成
3.5运行udevadm settle命令，创建设备文件（root身份）
udevadm settle
注：
创建多个分区时，需要注意扇区开始与结束的区域：
如：
A分区扇区区域200MB-300MB；
创建B分区时应该由300MB开始，如300MB-400MB
大小即：结束值-开始值
如400-300=100MB