磁盘管理的相关知识

m0_743697592026-08-07 9:05

磁盘管理

  • 1.文件系统
  • 常见文件系统对比
  • 2.常用的磁盘管理命令
    • [2.1 查看磁盘与分区信息](#2.1 查看磁盘与分区信息)
      • [1. lsblk ------ 查看块设备（推荐首选）](#1. lsblk —— 查看块设备（推荐首选）)
      • [2. fdisk ------ 查看分区表](#2. fdisk —— 查看分区表)
      • [3. parted ------ 高级分区查看](#3. parted —— 高级分区查看)
      • [4. blkid ------ 查看 UUID 和文件系统类型](#4. blkid —— 查看 UUID 和文件系统类型)
      • [5. 其他硬件信息](#5. 其他硬件信息)
    • [2.2 分区管理命令](#2.2 分区管理命令)
      • [1. fdisk ------ MBR 分区（交互式）](#1. fdisk —— MBR 分区（交互式）)
      • [2. gdisk ------ GPT 分区（交互式）](#2. gdisk —— GPT 分区（交互式）)
      • [3. parted ------ 高级分区工具](#3. parted —— 高级分区工具)
      • [4. 刷新内核分区表](#4. 刷新内核分区表)
    • [2.3 文件系统格式化](#2.3 文件系统格式化)
      • [1. 创建文件系统](#1. 创建文件系统)
      • [2. 格式化时指定参数](#2. 格式化时指定参数)
      • [3. 查看文件系统信息](#3. 查看文件系统信息)
    • [2.4 挂载与卸载](#2.4 挂载与卸载)
      • [1. 临时挂载](#1. 临时挂载)
      • [2. 卸载](#2. 卸载)
      • [3. 查看挂载信息](#3. 查看挂载信息)
    • [2.5 磁盘空间监控](#2.5 磁盘空间监控)
      • [1. 查看磁盘使用情况](#1. 查看磁盘使用情况)
      • [2. 查看目录大小](#2. 查看目录大小)
      • [3. 找出占用空间最大的目录（实战排障）](#3. 找出占用空间最大的目录（实战排障）)
    • [2.6 LVM 逻辑卷管理](#2.6 LVM 逻辑卷管理)
      • [1. 物理卷（PV）](#1. 物理卷（PV）)
      • [2. 卷组（VG）](#2. 卷组（VG）)
      • [3. 逻辑卷（LV）](#3. 逻辑卷（LV）)
      • [4. 扩容后刷新文件系统](#4. 扩容后刷新文件系统)
    • [2.7 磁盘 I/O 性能排查](#2.7 磁盘 I/O 性能排查)
      • [1. iostat ------ 磁盘 I/O 统计](#1. iostat —— 磁盘 I/O 统计)
      • [2. iotop ------ 按进程查看 I/O](#2. iotop —— 按进程查看 I/O)
      • [3. 其他 I/O 排查工具](#3. 其他 I/O 排查工具)
    • [2.8 磁盘故障排查](#2.8 磁盘故障排查)
      • [1. SMART 健康检测](#1. SMART 健康检测)
      • [2. 文件系统修复](#2. 文件系统修复)
      • [3. 坏道检测](#3. 坏道检测)
    • [2.9 SWAP 交换分区管理](#2.9 SWAP 交换分区管理)
      • [1. 查看 SWAP](#1. 查看 SWAP)
      • [2. 创建 SWAP 分区](#2. 创建 SWAP 分区)
      • [3. 永久生效（写入 fstab）](#3. 永久生效（写入 fstab）)
      • [4. 调整 SWAP 使用策略](#4. 调整 SWAP 使用策略)
    • [2.10 fstab 配置文件详解](#2.10 fstab 配置文件详解)
      • [1. 文件格式](#1. 文件格式)
      • [2. 示例](#2. 示例)
      • [3. 常用挂载选项](#3. 常用挂载选项)
      • [4. 安全验证 fstab](#4. 安全验证 fstab)
      • [📌 速查口诀](#📌 速查口诀)
  • 3.磁盘分区操作

1.文件系统

文件系统的主要作用是将存储设备（如硬盘、SSD）上的物理空间组织为逻辑单元，提供数据存储、检索和管理的标准方法。一般文件系统主要由超级块（Superblock）、inode、数据块、目录结构构成的

常见文件系统对比

一、主流文件系统横向对比

文件系统 所属系统 最大单文件 最大分区 核心特点 优点 缺点 典型场景
ext4 Linux 16TB 1EB Linux 默认文件系统 稳定、成熟、兼容性好、支持日志 不支持快照、COW、校验 大多数 Linux 发行版默认
xfs Linux 8EB 8EB SGI 开发的高性能文件系统 并行 I/O 强、大文件读写快、在线扩容 不能缩容、修复工具较弱 服务器、大数据（RHEL/CentOS 默认）
btrfs Linux 16EB 16EB 写时复制（COW）现代化文件系统 支持快照、子卷、压缩、校验、RAID 性能略低、成熟度不如 ext4 需要快照/高级特性的场景
ext3 Linux 2TB 16TB ext4 的前身 稳定 性能低、功能少 老系统兼容
FAT32 跨平台 4GB 2TB 最广泛兼容的格式 几乎所有设备都能读 单文件 ≤4GB、无权限、无日志 U 盘、移动设备
exFAT 跨平台 16EB 128PB FAT32 的现代继任者 单文件超大、跨平台 无日志、无权限 大容量 U 盘、SD 卡
NTFS Windows 16EB 256TB Windows 现代文件系统 支持权限、加密、压缩、日志 Linux 下写操作稳定性略差 Windows 系统盘、与 Win 共享数据
APFS macOS --- --- Apple 的现代文件系统 快照、加密、空间共享 仅 macOS Mac 电脑
ZFS 跨平台 16EB 256ZB 企业级文件系统（COW+卷管理） 数据完整性校验、快照、RAID-Z、压缩 内存占用高、Linux 下许可协议有争议 企业存储、NAS（TrueNAS）
HFS+ macOS --- --- APFS 前身 --- 老旧 老 Mac

单位换算：EB = Exabyte (10¹⁸)，PB = Petabyte (10¹⁵)，TB = Terabyte (10¹²)

2.常用的磁盘管理命令

2.1 查看磁盘与分区信息

1. lsblk ------ 查看块设备（推荐首选）

bash 复制代码 
lsblk                         # 树状显示所有磁盘和分区
lsblk -f                      # 显示文件系统类型和 UUID
lsblk -d -o NAME,SIZE,ROTA    # 查看磁盘是否为 SSD（ROTA=0 为 SSD）
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,MOUNTPOINT  # 自定义输出列

2. fdisk ------ 查看分区表

bash 复制代码 
sudo fdisk -l                  # 查看所有磁盘分区表
sudo fdisk -l /dev/sda         # 查看指定磁盘分区表

3. parted ------ 高级分区查看

bash 复制代码 
sudo parted -l                 # 查看所有磁盘分区（同时支持 MBR/GPT）
sudo parted /dev/sda print     # 查看指定磁盘详细信息

4. blkid ------ 查看 UUID 和文件系统类型

bash 复制代码 
sudo blkid                     # 查看所有分区 UUID 和文件系统类型
sudo blkid /dev/sda1           # 查看指定分区

5. 其他硬件信息

bash 复制代码 
sudo hdparm -I /dev/sda       # 查看硬盘硬件信息
sudo dmidecode -t disk        # 查看磁盘 DMI 信息
ls -la /dev/disk/by-uuid/    # 查看 UUID 软链接

2.2 分区管理命令

1. fdisk ------ MBR 分区（交互式）

bash 复制代码 
sudo fdisk /dev/sdb            # 进入 fdisk 交互界面

# 常用交互命令：
# p  → 打印分区表
# n  → 新建分区
# d  → 删除分区
# t  → 修改分区类型（82=swap, 83=linux, 8e=lvm, ef=EFI）
# w  → 保存并退出
# q  → 不保存退出
# g  → 创建 GPT 分区表
# o  → 创建 MBR 分区表

2. gdisk ------ GPT 分区（交互式）

bash 复制代码 
sudo gdisk /dev/sdb            # 进入 gdisk 交互界面

# 常用交互命令与 fdisk 类似
# 新建分区后需刷新内核分区表：
sudo partprobe /dev/sdb

3. parted ------ 高级分区工具

bash 复制代码 
sudo parted /dev/sdb

(parted) mklabel gpt                     # 创建 GPT 分区表
(parted) mklabel msdos                   # 创建 MBR 分区表
(parted) mkpart primary xfs 0% 50%      # 创建占前半磁盘的主分区
(parted) mkpart primary xfs 50% 100%    # 创建占后半磁盘的主分区
(parted) print                           # 打印分区表
(parted) rm 2                            # 删除第 2 个分区
(parted) quit

4. 刷新内核分区表

bash 复制代码 
sudo partprobe /dev/sdb        # 通知内核重新读取分区表
sudo partx -a /dev/sdb         # 添加分区到内核
sudo partx -d /dev/sdb         # 从内核删除分区信息

2.3 文件系统格式化

1. 创建文件系统

bash 复制代码 
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1       # 格式化为 ext4
sudo mkfs.xfs /dev/sdb1        # 格式化为 xfs
sudo mkfs.btrfs /dev/sdb1      # 格式化为 btrfs
sudo mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb1 # 格式化为 FAT32
sudo mkfs.exfat /dev/sdb1      # 格式化为 exFAT
sudo mkfs.ntfs /dev/sdb1       # 格式化为 NTFS

2. 格式化时指定参数

bash 复制代码 
# ext4：指定卷标和 inode 大小
sudo mkfs.ext4 -L data_disk -I 256 /dev/sdb1

# xfs：指定块大小和标签
sudo mkfs.xfs -L data_disk -b size=4096 /dev/sdb1

# 强制格式化（无需确认）
sudo mkfs.ext4 -F /dev/sdb1

3. 查看文件系统信息

bash 复制代码 
sudo dumpe2fs /dev/sdb1 | head -30   # 查看 ext 系列超级块信息
sudo xfs_info /dev/sdb1               # 查看 xfs 文件系统信息
sudo btrfs filesystem show /dev/sdb1  # 查看 btrfs 信息

2.4 挂载与卸载

1. 临时挂载

bash 复制代码 
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data             # 挂载到目录
sudo mount -t xfs /dev/sdb1 /mnt/data      # 指定文件系统类型
sudo mount -o ro /dev/sdb1 /mnt/data       # 只读挂载
sudo mount -o rw,noexec,nosuid /dev/sdb1 /mnt/data  # 指定安全选项
sudo mount -a                               # 挂载 fstab 中所有未挂载的设备

2. 卸载

bash 复制代码 
sudo umount /mnt/data          # 按挂载点卸载
sudo umount /dev/sdb1          # 按设备卸载
sudo umount -l /mnt/data       # 懒卸载（lazy，等设备空闲后卸载）
sudo umount -f /mnt/data       # 强制卸载

3. 查看挂载信息

bash 复制代码 
mount                          # 查看所有挂载
findmnt                        # 树状显示挂载信息
findmnt /mnt/data              # 查看指定挂载点
cat /proc/mounts               # 查看内核挂载表

2.5 磁盘空间监控

1. 查看磁盘使用情况

bash 复制代码 
df -h                          # 人类可读格式显示磁盘使用
df -hT                         # 显示文件系统类型
df -i                          # 查看 inode 使用情况
df -h --total                  # 显示总计行

2. 查看目录大小

bash 复制代码 
du -sh /path/to/dir            # 查看目录总大小
du -sh /*                      # 查看根目录下各目录大小
du -h --max-depth=1 /var       # 查看 /var 下一级目录大小
du -ah /path | sort -rh | head -20   # 找出最大的 20 个文件/目录

3. 找出占用空间最大的目录（实战排障）

bash 复制代码 
# 找出根分区下占用最高的目录
du -sh /* 2>/dev/null | sort -rh | head -10

# 逐层深入定位"磁盘满"的元凶
du -sh /var/* 2>/dev/null | sort -rh | head -10
du -sh /var/log/* 2>/dev/null | sort -rh | head -10

2.6 LVM 逻辑卷管理

1. 物理卷（PV）

bash 复制代码 
sudo pvcreate /dev/sdb1         # 创建物理卷
sudo pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1  # 同时创建多个 PV
pvs                            # 查看物理卷（简洁）
pvdisplay                      # 查看物理卷（详细）
pvremove /dev/sdb1             # 删除物理卷

2. 卷组（VG）

bash 复制代码 
sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1        # 创建卷组
sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1  # 多个 PV 加入卷组
vgs                            # 查看卷组（简洁）
vgdisplay                      # 查看卷组（详细）
sudo vgextend vg_data /dev/sdc1 # 向卷组添加新 PV
sudo vgreduce vg_data /dev/sdb1 # 从卷组移除 PV

3. 逻辑卷（LV）

bash 复制代码 
sudo lvcreate -L 10G -n lv_data vg_data   # 从卷组创建 10G 逻辑卷
sudo lvcreate -l 100%FREE -n lv_data vg_data  # 使用卷组全部剩余空间
lvs                            # 查看逻辑卷（简洁）
lvdisplay                      # 查看逻辑卷（详细）
sudo lvextend -L +5G /dev/vg_data/lv_data   # 扩容 5G
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_data  # 扩容到最大
sudo lvremove /dev/vg_data/lv_data           # 删除逻辑卷

4. 扩容后刷新文件系统

bash 复制代码 
# ext4 扩容后刷新
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data

# xfs 扩容后刷新
sudo xfs_growfs /mnt/data

2.7 磁盘 I/O 性能排查

1. iostat ------ 磁盘 I/O 统计

bash 复制代码 
iostat -x 1                    # 每 1 秒刷新，显示扩展统计
iostat -x 1 5                  # 每 1 秒刷新，共 5 次
iostat -d -k 1                 # 以 KB 为单位显示磁盘吞吐

关键指标解读：

指标 含义 告警阈值
%util 磁盘利用率 持续 >80% 说明瓶颈
await I/O 平均等待时间(ms) >20ms 说明慢
r/s, w/s 每秒读/写请求数 视磁盘类型而定
rkB/s, wkB/s 每秒读/写吞吐量 接近磁盘极限则瓶颈

2. iotop ------ 按进程查看 I/O

bash 复制代码 
sudo iotop                     # 实时显示每个进程的 I/O 占用
sudo iotop -o                  # 只显示有 I/O 活动的进程
sudo iotop -a                  # 累积模式

3. 其他 I/O 排查工具

bash 复制代码 
sudo pidstat -d 1              # 每 1 秒显示进程 I/O 统计
cat /proc/diskstats            # 内核磁盘统计原始数据

2.8 磁盘故障排查

1. SMART 健康检测

bash 复制代码 
sudo smartctl -a /dev/sda      # 查看完整 SMART 信息
sudo smartctl -H /dev/sda      # 快速查看健康状态（PASS/FAIL）
sudo smartctl -t short /dev/sda  # 执行短时自检
sudo smartctl -t long /dev/sda   # 执行长时自检
sudo smartctl -l selftest /dev/sda # 查看自检结果

2. 文件系统修复

bash 复制代码 
# ⚠️ 修复前必须先卸载！
sudo umount /dev/sdb1

# ext 系列修复
sudo fsck.ext4 -y /dev/sdb1
sudo e2fsck -f -y /dev/sdb1    # 强制检查并自动修复

# xfs 修复
sudo xfs_repair /dev/sdb1
sudo xfs_repair -L /dev/sdb1   # 强制清零日志后修复（危险）

# 查看文件系统错误计数
sudo dumpe2fs -h /dev/sdb1 | grep "FS Error"

3. 坏道检测

bash 复制代码 
sudo badblocks -v /dev/sdb     # 扫描坏道（只读模式）
sudo badblocks -wsv /dev/sdb   # 读写模式扫描（⚠️ 会破坏数据！）

2.9 SWAP 交换分区管理

1. 查看 SWAP

bash 复制代码 
swapon -s                      # 查看当前 SWAP 设备
free -h                        # 查看内存和 SWAP 使用情况

2. 创建 SWAP 分区

bash 复制代码 
# 方法一：使用独立分区
sudo mkswap /dev/sdb2          # 格式化为 SWAP
sudo swapon /dev/sdb2          # 启用 SWAP

# 方法二：使用文件（更灵活）
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=2048  # 创建 2G 文件
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile

3. 永久生效（写入 fstab）

bash 复制代码 
# /etc/fstab 添加：
UUID=xxxx  swap  swap  defaults  0  0
# 或文件方式：
/swapfile  swap  swap  defaults  0  0

4. 调整 SWAP 使用策略

bash 复制代码 
cat /proc/sys/vm/swappiness    # 查看当前值（默认 60）
sudo sysctl vm.swappiness=10   # 临时降低（值越小越倾向于用物理内存）
# 永久生效：写入 /etc/sysctl.conf
echo "vm.swappiness=10" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf

2.10 fstab 配置文件详解

1. 文件格式

bash 复制代码 
# /etc/fstab 每行 6 个字段：
# <设备>  <挂载点>  <文件系统>  <挂载选项>  <dump>  <fsck顺序>

2. 示例

bash 复制代码 
# 用 UUID 挂载（推荐）
UUID=1234-5678-90ab  /mnt/data  xfs  defaults  0  2

# 用设备名挂载（不推荐，设备名可能变化）
/dev/sdb1  /mnt/backup  ext4  defaults  0  2

# 网络文件系统
server:/share  /mnt/nfs  nfs  defaults  0  0

# 绑定挂载（将同一目录挂到两个位置）
/mnt/data  /srv/data  none  bind  0  0

3. 常用挂载选项

选项 含义
defaults rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async 的组合
noatime 不更新访问时间，提升性能
nodiratime 不更新目录访问时间
noexec 不允许执行二进制文件（安全加固）
nosuid 忽略 setuid/setgid 位（安全加固）
nodev 不解释字符/块设备（安全加固）
ro 只读挂载
usrquota,grpquota 启用用户/组磁盘配额

4. 安全验证 fstab

bash 复制代码 
sudo mount -a                   # 挂载 fstab 中所有未挂载的设备（不重启）
sudo mount -fav                 # 模拟执行（dry-run），不真正挂载

📌 速查口诀

查磁盘用 lsblk，看分区用 fdisk -l

分完区要 partprobe，格式化用 mkfs.xfs

临时挂用 mount，永久写在 fstab

看空间用 df -h，找大文件用 du -sh

LVM 三步曲：pvcreate → vgcreate → lvcreate

扩容完别忘 resize2fs 或 xfs_growfs

磁盘慢用 iostat -x 1，找进程用 iotop

3.磁盘分区操作

1.准备工作

首先，我应该先关闭虚拟机，在设置里面追加20GB的磁盘空间，之后打开虚拟机

2.GPT分区

我打开虚拟机之后，使用lsblk命令查看磁盘的情况

bash 复制代码 
lsblk

1.查看磁盘情况

``通过观察，我知道，刚刚新增的磁盘应该就是sdc了

2.使用parted命令开始分区操作

bash 复制代码 
parted /dev/sdc
1.创建GPT分区表

使用mklabel创建分区表

bash 复制代码 
mklabel gpt
mktable gpt
2.创建一个新分区
bash 复制代码 
mkpart primary xfs 1MiB 100% 
#注意这个开头至少填的是1MB，中间我们可以随便写的，只要保证
最后是100%即可
3.查看分区情况
bash 复制代码 
print
lsblk

最后我们使用rm 1删除磁盘，接下来呢，我们直接分区5个看看

bash 复制代码 
mkpart primary xfs 1MiB 20%
mkpart primary xfs 20% 40%
mkpart primary xfs 40% 60%
mkpart primary xfs 60% 80%
mkpart primary xfs 80% 100%

注意，就是不能使用rm 1 2 3 4 5 直接删掉，这样做，只会把1号盘干掉

3.设置交换内存

1.分配4G的分区大小

2.使用mkswap格式化分区

bash 复制代码 
mkswap

3.设置swapon启动交换分区

bash 复制代码 
swapon /dev/sdc1

4.查看交换分区大小

这个是之前的没有增加交换分区的时候

这个是增加交换分区的情况，发现增加了4G，也就是说这个操作成功了.

相关推荐
先知后行。1 小时前
内核中的侵入式链表，slub对象池，CAS
linux
酷可达拉斯2 小时前
Linux操作系统-tcpdump抓包定位网络问题实战
linux·运维·服务器·网络·tcpdump
byte轻骑兵2 小时前
BlueZ 5.x 整体架构总览：用户态 + 内核态分层设计核心逻辑
linux·架构·bluez·电脑蓝牙·嵌入式蓝牙
ltl10 小时前
大多数「无锁」代码其实不是无锁的
linux
ltl10 小时前
Linux 内核的内存屏障：一个让我调了三天的 bug
linux
Lonely 净土12 小时前
Rocky Linux 安装教程
linux·运维·服务器
李白你好16 小时前
Windows 离线 Linux 提权辅助查询工具
linux
Lust Dusk17 小时前
记一次Linux应急响应题目解析
linux·运维·服务器·网络·安全·网络安全
ShineWinsu17 小时前
对于Linux：五种IO模型以及非阻塞IO的详细解析
linux·c++·面试·io·阻塞·非阻塞·fcntl
热门推荐
01如何新建文件夹？ 电脑新建文件夹的4种方法02GitHub 镜像站点03国内可直接用、免费额度/永久免费的大模型API清单（含 SiliconFlow、火山、阿里、智谱、百度、Kimi、DeepSeek、DMXAPI 等）04AI 编程 IDE 全景解析 2026：Agent 全面接管开发链路05Agnes AI 免费 API 接入指南：文本、生图、生视频，一套接口全免费06微信历史版本含下载地址（ Windows PC | 安卓 | MAC ）及设置微信不更新072026 国产 AI 大模型横评：DeepSeek、通义千问、Kimi、文心一言、星火、豆包谁更能打？082026年7月AI圈大地震：GPT-5.6被政府限制、Claude入驻Slack、Anthropic自研芯片0900 Debian字符界面如何支持中文10历年考研数学一、数学二、数学三真题试卷及答案PDF