Linux(CentOS)系统管理入门笔记(第十五期)——文件系统与存储管理(上篇):设备识别、挂载与文件查找

Linux(CentOS)系统管理入门笔记(第十五期)------文件系统与存储管理(上篇):设备识别、挂载与文件查找

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引言:Linux 的"储物间"------文件系统是如何组织与管理的?

从第一期开始,我们就在 Linux 的文件系统中"行走"。你知道 / 是根,/home 是用户的家,/etc 是配置中心------但你有没有想过一个问题:这些目录里的数据,实际上存放在哪里?

想象一下:一栋大楼里有很多房间(目录),每个房间里有各种物品(文件)。但大楼并不是一个整体------它分成多个"储物单元"(硬盘、分区、存储设备)。有些房间的数据存放在 A 单元,有些存放在 B 单元。作为管理员,你需要知道:

  • 哪些储物单元可用?
  • 每个单元里存放了什么?
  • 单元空间还够不够?
  • 如果某个单元满了,怎么处理?

Linux 的存储管理体系清晰地回答了这些问题。本期我们将从块设备出发,层层深入:

  • 识别设备 :lsblk 查看磁盘布局、df 查看文件系统空间、du 查看目录占用
  • 挂载与卸载 :mount 让存储设备"接入"目录树、umount 安全断开
  • 文件查找 :locate 快速定位(数据库搜索)、find 实时精确查找(按名/大小/类型/权限/时间)

读完这一期,你将掌握 Linux 存储管理的"三板斧"------看得见设备、挂得上文件系统、找得到文件。
--- Compiled and Authored by Whisky --- July 27 th, 2026

目录

  1. 识别文件系统与设备
    • 1.1 Linux 中的块设备命名规则
    • 1.2 lsblk:查看块设备布局
    • 1.3 df:查看文件系统空间使用
    • 1.4 du:查看目录和文件的磁盘占用
    • 1.5 实战:查找根文件系统中的"大文件"
  2. 挂载与卸载文件系统
    • 2.1 挂载的概念
    • 2.2 mount:挂载文件系统
    • 2.3 umount:卸载文件系统
    • 2.4 卸载失败处理:lsof 与 fuser
  3. 查找文件:locate 与 find
    • 3.1 locate:基于数据库的快速查找
    • 3.2 find:实时精确查找
    • 3.3 find 按名称查找
    • 3.4 find 按类型查找
    • 3.5 find 按权限查找
    • 3.6 find 按大小查找
    • 3.7 find 按时间查找
    • 3.8 find 多条件组合
    • 3.9 find 的动作(action)
  4. 总结与速查手册

1. 识别文件系统与设备

1.1 Linux 中的块设备命名规则

在 Linux 中,存储设备以块设备文件 的形式存在于 /dev/ 目录下。不同类型的存储接口有不同的命名规则:

接口类型 设备名格式 示例 说明
SATA/SAS/USB/SCSI /dev/sdX /dev/sda、/dev/sdb 传统磁盘接口
虚拟磁盘(KVM/Xen) /dev/vdX /dev/vda、/dev/vdb 虚拟机磁盘
NVMe SSD /dev/nvmeXnY /dev/nvme0n1 高速 SSD
SD/MMC 卡 /dev/mmcblkX /dev/mmcblk0 嵌入式设备
分区 设备名 + 数字 /dev/sda1、/dev/nvme0n1p1 分区编号

为什么需要分区?

通常不会将整个磁盘格式化为一个文件系统,而是划分为多个分区:

分区优点 说明
隔离数据 操作系统文件与用户数据分离,避免应用数据撑满系统盘
限制空间 限制某个应用或用户的可用空间
故障隔离 一个分区损坏不影响其他分区
性能优化 不同分区可采用不同文件系统,适应不同负载

1.2 lsblk:查看块设备布局

lsblk(list block devices)以树形结构显示所有块设备及其分区关系,是快速了解磁盘布局的最佳工具。

bash 复制代码
[root@centos7 ~]# lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda           8:0    0    20G  0 disk 
sr0          11:0    1  13.2G  0 rom  
nvme0n1     259:0    0   200G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:1    0     1G  0 part /boot
└─nvme0n1p2 259:2    0   199G  0 part 
  ├─rl-root 253:0    0    70G  0 lvm  /
  ├─rl-swap 253:1    0   3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─rl-home 253:2    0 125.1G  0 lvm  /home

输出各列含义:

列 含义
NAME 设备名称
MAJ:MIN 主设备号:次设备号
RM 是否可移动设备(1=是)
SIZE 容量大小
RO 是否只读(1=是)
TYPE 类型(disk=磁盘、part=分区、lvm=LVM 卷、rom=光驱)
MOUNTPOINT 挂载点(空表示未挂载)

💡 白话理解 :lsblk 像是"楼层平面图"------你能看到整栋楼(磁盘)有几层(分区),每层用来做什么(挂载点)。

1.3 df:查看文件系统空间使用

df(disk free)显示已挂载文件系统的磁盘空间使用情况。

bash 复制代码
# 查看所有文件系统(默认单位 KiB)
[root@centos7 ~]# df
文件系统                1K-块     已用      可用 已用% 挂载点
devtmpfs              1971384        0   1971384    0% /dev
/dev/mapper/rl-root  73364480  6713888  66650592   10% /
/dev/nvme0n1p1        1038336   206096    832240   20% /boot
/dev/mapper/rl-home 131081692   946976 130134716    1% /home

# -h:人类可读格式(1024 进制)
# -T:显示文件系统类型
[root@centos7 ~]# df -hT
文件系统            类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs            devtmpfs  1.9G     0  1.9G    0% /dev
/dev/mapper/rl-root xfs        70G  6.5G   64G   10% /
/dev/nvme0n1p1      xfs      1014M  202M  813M   20% /boot
/dev/mapper/rl-home xfs       126G  925M  125G    1% /home

# -H:1000 进制(更符合硬盘厂商习惯)
[root@centos7 ~]# df -H

# 查看特定文件系统
[root@centos7 ~]# df -hT /boot
文件系统       类型  容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/nvme0n1p1 xfs  1014M  202M  813M   20% /boot

# 查看文件/目录属于哪个设备
[root@centos7 ~]# df /tmp
文件系统               1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/rl-root 73364480 6713888 66650592   10% /

1.4 du:查看目录和文件的磁盘占用

du(disk usage)统计目录或文件占用的磁盘空间,常用于定位"哪里占用了大量空间"。

bash 复制代码
# 查看 /boot 目录及其子目录的占用(逐行详细)
[root@centos7 ~]# du /boot
0	/boot/efi/EFI/rl/fw
6060	/boot/efi/EFI/rl
1928	/boot/efi/EFI/BOOT
7988	/boot/efi/EFI
7988	/boot/efi
142368	/boot

# -s:只显示总计(不逐行列出子目录)
[root@centos7 ~]# du -s /boot
142368	/boot

# -h:人类可读格式
[root@centos7 ~]# du -sh /boot
140M	/boot

# 查看当前目录下各子目录的大小(按大小排序)
[root@centos7 ~]# du -sh * | sort -hr | head -10

du 与 df 的区别:

维度 df du
统计对象 整个文件系统的总空间 特定目录/文件的实际占用
数据来源 文件系统超级块 扫描目录和文件
速度 极快(读取元数据) 较慢(需遍历文件)
用途 查看文件系统剩余容量 定位占用空间大的目录

1.5 实战:查找根文件系统中的"大文件"

场景:根文件系统使用率达到 90%,需要找出"罪魁祸首"。

bash 复制代码
# 方法一:逐层使用 du 定位
[root@centos7 ~]# du -sh /* 2>/dev/null | sort -hr | head -10
7.6G	/usr
1.2G	/var
560M	/opt
...

[root@centos7 ~]# du -sh /usr/* 2>/dev/null | sort -hr | head -10
5.6G	/usr/share
1.2G	/usr/lib64
866M	/usr/lib
...

[root@centos7 ~]# du -sh /usr/share/* 2>/dev/null | sort -hr | head -10
4.2G	/usr/share/doc
442M	/usr/share/locale
...

[root@centos7 ~]# du -sh /usr/share/doc/* 2>/dev/null | sort -hr | head -10
4.2G	/usr/share/doc/dhclient-4.2.5
...

# 方法二:直接 find 查找大于 100MB 的文件
[root@centos7 ~]# find / -size +100M -exec ls -lh {} \; 2>/dev/null
-rw-r--r-- 1 root root 4.0G /usr/share/doc/dhclient-4.2.5/bigfile-4G

💡 Linux 思想:尽可能使用各种小工具完成复杂任务。每个小工具专注于特定功能,保持简单(KISS 原则)。

2. 挂载与卸载文件系统

2.1 挂载的概念

文件系统必须挂载(mount) 到目录树的某个空目录上,其内容才能被访问。这个目录称为挂载点(mount point)。

text 复制代码
存储设备(/dev/sdb1)── 挂载 ──→ 目录(/data)
                                  └── 设备内容出现在 /data 下

2.2 mount:挂载文件系统

基本语法:

bash 复制代码
mount [-t 文件系统类型] [-o 选项] <设备> <挂载点>

准备工作:

bash 复制代码
# 查看系统中的块设备
[root@centos7 ~]# lsblk /dev/sdb
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb    8:16   0  20G  0 disk 

# 格式化文件系统(创建 XFS 文件系统)
[root@centos7 ~]# mkfs.xfs /dev/sdb
meta-data=/dev/sdb              isize=512    agcount=4, agsize=1310656 blks
...

挂载操作:

bash 复制代码
# 创建挂载点目录
[root@centos7 ~]# mkdir /data

# 查看设备的 UUID
[root@centos7 ~]# blkid /dev/sdb
/dev/sdb: UUID="f20547b2-df53-46e5-b526-a8744be26231" TYPE="xfs"

# 挂载(方式一:使用设备文件)
[root@centos7 ~]# mount /dev/sdb /data

# 挂载(方式二:使用 UUID,更可靠)
[root@centos7 ~]# mount UUID="f20547b2-df53-46e5-b526-a8744be26231" /data

# 验证
[root@centos7 ~]# df -h /data
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdb        20G   33M   20G   1% /data

# 创建文件测试
[root@centos7 ~]# touch /data/file-{00..05}
[root@centos7 ~]# ls /data
file-00  file-01  file-02  file-03  file-04  file-05

查看所有挂载:

bash 复制代码
[root@centos7 ~]# mount | grep ^/dev
/dev/mapper/rl-root on / type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/dev/nvme0n1p1 on /boot type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/dev/sdb on /data type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)

常用挂载选项:

选项 含义
-t xfs 指定文件系统类型(通常可省略,mount 会自动检测)
-o ro 只读挂载
-o rw 读写挂载(默认)
-o noexec 禁止在挂载点上执行程序
-o nosuid 禁止 SUID 程序生效

2.3 umount:卸载文件系统

bash 复制代码
# 通过设备文件卸载
[root@centos7 ~]# umount /dev/sdb

# 或通过挂载点卸载
[root@centos7 ~]# umount /data

# 验证
[root@centos7 ~]# df -h /data
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rl-root      70G  6.5G   64G   10% /

2.4 卸载失败处理:lsof 与 fuser

当有进程正在使用挂载点时,umount 会报错 target is busy。

bash 复制代码
[root@centos7 ~]# mount /dev/sdb /data
[root@centos7 ~]# cd /data
[root@centos7 data]# umount /data
umount: /data: target is busy.

方法一:lsof(list open files)

bash 复制代码
# 查看哪些进程在使用 /data
[root@centos7 ~]# lsof /data
COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
bash    1508 root  cwd    DIR   8,17      156   64 /data

方法二:fuser(identify processes using files)

bash 复制代码
# 查看使用 /data 的进程
[root@centos7 ~]# fuser -m /data
/data:                1508c

# -k:杀死使用该挂载点的进程
[root@centos7 ~]# fuser -km /data

# -i:交互式确认后杀死
[root@centos7 ~]# fuser -ikm /data

解决方法:

  1. 切换到其他目录(如 cd /),使当前 shell 不再占用挂载点
  2. 终止占用进程(kill PID)
  3. 重新执行 umount

3. 查找文件:locate 与 find

3.1 locate:基于数据库的快速查找

locate 从 mlocate 数据库 中查找文件名,速度极快(毫秒级),但数据库需要定期更新。

bash 复制代码
# 更新数据库(root 用户执行)
[root@centos7 ~]# updatedb

# 查找包含 "passwd" 的文件
[root@centos7 ~]# locate passwd
/etc/passwd
/etc/pam.d/passwd
...

# -i:忽略大小写
[root@centos7 ~]# locate -i PASSWD

# -b:只匹配文件名(不匹配路径)
[root@centos7 ~]# locate -b httpd.conf
/etc/httpd/conf/httpd.conf
/usr/lib/tmpfiles.d/httpd.conf

# -c:只统计数量
[root@centos7 ~]# locate -c passwd
34

# -r:使用正则表达式
[root@centos7 ~]# locate -r 'http.*conf'

locate 特点:

优点 缺点
速度极快(数据库查询) 数据库需手动更新(updatedb)
支持通配符和正则 新安装的文件可能查不到
适合全盘模糊搜索 无法按大小/类型/权限过滤

3.2 find:实时精确查找

find 在实时遍历文件系统,根据条件查找文件,功能强大但速度较慢(尤其是大目录)。

基本语法:

bash 复制代码
find [路径] [条件表达式] [动作]
  • 路径:从哪个目录开始查找(默认当前目录)
  • 条件:按名称、类型、大小、权限、时间等筛选
  • 动作:对找到的文件执行的操作(打印、删除、执行命令等)

3.3 find 按名称查找

bash 复制代码
# 准备测试文件
[root@centos7 ~]# touch /etc/PASSWD

# -name:精确匹配(区分大小写)
[root@centos7 ~]# find /etc -name passwd
/etc/pam.d/passwd
/etc/passwd

# -iname:忽略大小写
[root@centos7 ~]# find /etc -iname passwd
/etc/pam.d/passwd
/etc/passwd
/etc/PASSWD

# 使用通配符(需要加引号)
[root@centos7 ~]# find /etc -name '*passwd*'
/etc/security/opasswd
/etc/pam.d/passwd
/etc/passwd
/etc/passwd-

3.4 find 按类型查找

-type 根据文件类型筛选:

类型参数 含义
f 普通文件
d 目录
l 符号链接
b 块设备
c 字符设备
s Socket
p 管道(FIFO)
bash 复制代码
# 查找 /etc 下的所有目录
[root@centos7 ~]# find /etc -type d | head -10

# 查找 /etc 下的所有普通文件
[root@centos7 ~]# find /etc -type f | head -10

3.5 find 按权限查找

-perm 支持三种匹配模式:

模式 含义 示例
-perm mode 精确匹配权限 -perm 644
-perm -mode 所有权限位都满足(最小权限) -perm -644
-perm /mode 任意权限位满足(或关系) -perm /6000
bash 复制代码
# 准备测试文件
[root@centos7 ~]# mkdir lab && cd lab
[root@centos7 lab]# chmod 764 file-1
[root@centos7 lab]# chmod 777 file-2
[root@centos7 lab]# chmod 760 file-3

# 精确匹配 764
[root@centos7 lab]# find . -perm 764
./file-1

# -perm -764:权限至少包含 764(user≥7、group≥6、other≥4)
[root@centos7 lab]# find . -perm -764
./file-1    # 764
./file-2    # 777(包含 764)

# 查找具有 SUID 权限的文件(特殊权限 4000)
[root@centos7 ~]# find / -perm -4000 2>/dev/null
/usr/bin/passwd
/usr/bin/sudo
...

# 查找具有 SUID 或 SGID 权限的文件
[root@centos7 ~]# find / -perm /6000 2>/dev/null

# 查找具有任何特殊权限的文件(SUID/SGID/Sticky)
[root@centos7 ~]# find / -perm /7000 2>/dev/null

3.6 find 按大小查找

支持单位:c(字节)、k(KiB)、M(MiB)、G(GiB)

bash 复制代码
# 查找大小正好为 10M 的文件
find . -size 10M

# 查找大于 10G 的文件
find / -size +10G 2>/dev/null

# 查找小于 10k 的文件
find . -size -10k

# ⚠️ 注意:-size 会向下取整,-size 1M 会匹配小于 1M 的文件
# 精确匹配 1M 应使用 1024k
find . -size 1024k

3.7 find 按时间查找

时间类型 含义 单位
-amin / -atime 访问时间(access) 分钟 / 天
-cmin / -ctime 状态改变时间(change) 分钟 / 天
-mmin / -mtime 修改时间(modify) 分钟 / 天
bash 复制代码
# 10 分钟前修改的文件(正好 10 分钟)
find . -mmin 10

# 10 分钟前之前修改的文件(大于 10 分钟)
find . -mmin +10

# 最近 10 分钟内修改的文件(小于 10 分钟)
find . -mmin -10

# 比 /etc/passwd 更新的文件
find . -newer /etc/passwd

3.8 find 多条件组合

操作符 含义 示例
-a 或 空格 逻辑与(AND) find . -name '*.log' -size +1M
-o 逻辑或(OR) find / -nouser -o -nogroup
! 逻辑非(NOT) find . ! -type d
bash 复制代码
# 查找不属于任何用户或任何组的文件(孤儿文件)
[root@centos7 ~]# find / -nouser -o -nogroup 2>/dev/null

# 查找 /etc 下名字包含 passwd 且类型为普通文件
[root@centos7 ~]# find /etc -name '*passwd*' -type f

# 查找不是目录的文件
[root@centos7 ~]# find . ! -type d

# 等效写法:-perm /7000 = -perm -4000 -o -perm -2000 -o -perm -1000
[root@centos7 ~]# find / -perm /7000

3.9 find 的动作(action)

动作 作用
-print 打印文件名(默认动作)
-ls 以 ls -l 格式显示详细信息
-delete 删除找到的文件
-exec command {} \; 对每个文件执行命令
-exec command {} + 批量执行命令(提高效率)
bash 复制代码
# -ls:显示详细信息
[root@centos7 ~]# find /etc -name passwd -ls
67584593    4 -rw-r--r--   1 root root    188 Apr  1  2020 /etc/pam.d/passwd

# -delete:删除文件
[root@centos7 ~]# find / -name PASSWD -delete

# -exec:对每个文件执行命令(每个文件单独执行一次)
[root@centos7 ~]# find /etc -name '*.conf' -exec cp {} /backup/ \;

# -exec +:批量执行(更高效,类似 xargs)
[root@centos7 ~]# find /etc -name '*.conf' -exec cp {} /backup/ +

# 实用示例:查找并删除 7 天前的日志文件
[root@centos7 ~]# find /var/log -name '*.log' -mtime +7 -delete

# 实用示例:查找大文件并显示大小
[root@centos7 ~]# find / -size +100M -exec ls -lh {} \; 2>/dev/null

4. 总结与速查手册

4.1 核心知识点一览

主题 关键点
块设备命名 /dev/sdX(SATA)、/dev/vdX(虚拟)、/dev/nvmeXnY(NVMe)
lsblk 树形查看磁盘分区结构
df 查看文件系统空间使用,-hT 最常用
du 查看目录磁盘占用,-sh 常用
挂载 mount /dev/sdb /data,umount /data
lsof/fuser 处理"目标忙"无法卸载的问题
locate 基于数据库快速查找,需 updatedb 更新
find 实时精确查找,支持名/类型/权限/大小/时间条件

4.2 命令速查表

命令 常用形式 作用
lsblk lsblk 查看块设备树形结构
df df -hT 查看文件系统空间(人类可读+类型)
du du -sh * 查看各目录占用空间
mount mount /dev/sdb /data 挂载文件系统
umount umount /data 卸载文件系统
blkid blkid /dev/sdb 查看设备 UUID
lsof lsof /data 查看使用挂载点的进程
fuser fuser -m /data 查看使用挂载点的进程(可 -k 杀死)
updatedb updatedb 更新 locate 数据库
locate locate -i passwd 快速查找文件
find find / -name '*.log' -size +10M 实时查找文件

4.3 find 条件速查表

条件类型 参数 示例
名称 -name / -iname -name '*.conf'
类型 -type -type f(文件)、-type d(目录)
权限 -perm -perm -644、-perm /6000
大小 -size -size +100M、-size -10k
时间 -mtime / -mmin -mtime +7(7天前)、-mmin -5(5分钟内)
所有者 -user / -group -user whisky、-nouser
逻辑与 -a 或空格 -name '*.log' -size +1M
逻辑或 -o -nouser -o -nogroup

4.4 find 动作速查表

动作 作用
-print 打印路径(默认)
-ls 显示 ls -l 格式详情
-delete 删除文件
-exec command {} \; 对每个文件执行命令
-exec command {} + 批量执行命令(更高效)

4.5 常见错误排查

错误 原因 解决方案
mount: special device /dev/sdb does not exist 设备不存在 检查 lsblk 确认设备名称
mount: /data: mount point does not exist 挂载点目录不存在 mkdir /data
umount: /data: target is busy 有进程在使用挂载点 fuser -km /data 后重新卸载
locate: command not found 未安装 mlocate yum install -y mlocate
find: paths must precede expression 通配符被 Shell 展开 使用引号:find . -name '*.log'

4.6 思考与拓展(原课后作业转化)

  1. lsblk 和 df 都能看到磁盘信息,区别是什么?
    → lsblk 显示所有块设备 及其分区结构(含未挂载的);df 只显示已挂载的文件系统的空间使用情况。
  2. 为什么要用 UUID 代替设备名(如 /dev/sdb)来挂载?
    → 设备名可能因磁盘检测顺序变化而改变(如重启后 /dev/sdb 变成 /dev/sdc),UUID 是文件系统创建时生成的唯一标识,不会变化,更可靠。
  3. locate 为什么查不到刚创建的文件?
    → locate 查询的是 mlocate 数据库,该数据库由 updatedb 更新(通常每天自动执行一次)。刚创建的文件尚未入库,需手动执行 updatedb。
  4. find 的 -exec 和 -exec + 有什么区别?
    → -exec command {} \; 为每个找到的文件单独执行一次 命令;-exec command {} + 将所有找到的文件作为参数一次性传入 命令,效率更高(类似 xargs)。
  5. /dev/sr0 是什么设备?
    → /dev/sr0 是光驱(CD/DVD-ROM)设备,通常用于挂载光盘 ISO 镜像。

4.7 生产环境最佳实践

场景 建议
磁盘空间告警 先用 df -hT 确认哪个文件系统满,再用 du -sh * 和 find 定位大文件
挂载文件系统 生产环境推荐使用 UUID(blkid 查看)配合 /etc/fstab 持久挂载
卸载失败 先用 fuser -m /mountpoint 查看占用进程,确认无误后再 umount
文件查找 全盘搜索用 locate(速度快);精确条件搜索用 find(功能强大)
定期清理日志 配合 find /var/log -name '*.log' -mtime +30 -delete 定时清理

下期预告 :本期学习了文件系统的"使用"------识别、挂载、查找。但存储管理的另一个核心问题是:磁盘空间不够了怎么办? 下一期我们将进入 硬盘分区管理 ------学习 MBR 与 GPT 两种分区方案的区别,以及 fdisk、gdisk、parted 三种分区工具的使用。你将学会如何对新磁盘进行分区、创建文件系统并持久挂载,为后续的 RAID 和 LVM 打下基础。敬请期待第十六期!
--- Compiled and Authored by Whisky --- July 27 th, 2026

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