服务器磁盘管理(分区和挂载)

文件系统简介

以ext4文件系统为例,设计的时候分为4个部分

  • 超级块: 最开头部分,记录整个文件系统/分区中的文件数,df根据该信息进行统计磁盘占用
  • 超级块副本: 对超级块进行备份,存在多个备份
  • i节点(inode): 记录每个文件信息,名称/大小/编号/权限。 用ls -i获取i节点信息
  • 数据块(datablock): 事实上的数据存储点,i节点以链接式结构记录数据块的信息,因此找到i节点,就能读取对应的数据。

由于ls -l获取的是i节点记录的数据使用的数据块个数,而du则是通过i节点获取实际大小, 所以ls -ldu显示的数据大小不同。

RAID

RAID全称是Redundant Array of Independent Disks,也就是磁盘阵列,通过整合多块硬盘从而提升服务器数据的安全性,以及提高数据处理时的I/O性能。

RAID目前常用的是RAID5, 至少需要3块硬盘,其中一块硬盘用于奇偶校验,保证数据安全,其余硬盘同时读写,提高性能。此外,你还需要知道最原始的是RAID0,同时将数据读写到所有硬盘里,速度就变成了原来的N倍。RAID1至少需要两块盘,其中一块硬盘是另外硬盘的镜像。它不提高读写效率,只提高了数据安全性。RAID10是RAID0和RAID1的组合。

目前的服务器都配备了硬件RAID卡,因此在为服务器增加或更换硬盘时,需要格外注意

  • 插入的硬盘必须先做RAID才能被服务器识别
  • RAID5中的所有硬盘应当被视为一个硬盘,不能只更换其中一部分

硬盘分区

fdisk只能对不多于2TB的硬盘进行分区

fdisk /dev/sdb

假如你的硬盘大于2TB,那么会输出如下信息

Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x405fb398.

WARNING: The size of this disk is 10.0 TB (10000294477824 bytes).
DOS partition table format can not be used on drives for volumes
larger than (2199023255040 bytes) for 512-byte sectors. Use parted(1) and GUID
partition table format (GPT).


The device presents a logical sector size that is smaller than
the physical sector size. Aligning to a physical sector (or optimal
I/O) size boundary is recommended, or performance may be impacted.

Command (m for help):

提示信息中的警告中,就建议"Use parted(1) and GUID partition table format (GPT)."

因此,对于大于2TB的硬盘就需要用parted进行分区

parted /dev/sdb

输出信息如下

GNU Parted 3.1
Using /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.

创建新的GPT标签,例如

mklabel gpt

设置单位

unit TB

创建分区, 比如我将原来的10T分成2TB和8TB

# mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END
mkpart primary  ext4 0.00TB 2.00TB
mkpart primary  ext4 2.00TB 10.00TB

查看分区表

print

输出如下


Model: AVAGO MR9361-8i (scsi)
Disk /dev/sdb: 10.0TB
Sector size (logical/physical): 512B/4096B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      1049kB  2000GB  2000GB               primary
 2      2000GB  10.0TB  8000GB               primary

退出

quit

此时会提示"Information: You may need to update /etc/fstab." /etc/fstab用于设置开机硬盘自动挂载。如果硬盘被拔走了,而/etc/fstab没有修改,那么会就提示进行修复模式。

硬盘格式化

在挂载硬盘之前,需要先对磁盘进行格式化。使用的命令为mkfs, 使用-t指定文件系统,或者用mkfs.xxx,其中xxx就是对应的文件系统。文件系统有如下几类

  • 传统文件系统: ext2, minix, msdos, fat, vfat
  • 日志文件系统: ext3, xfs, ext4
  • 网络文件系统: nfs

目前最流行的是ext4和xfs,足够稳定。其中xfs是CentOS7之后的默认文件系统。

mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkfs.ext4 /dev/sdb2

硬盘挂载

之后用mount进行硬盘挂载,分别两种情况考虑

一种是新建一个文件路径,进行挂载。

mkdir data2
mount /dev/sdb2 /data2/

另一种是挂载一个已有目录,比如说临时文件目录/tmp挂载到新的设备中。

第一步: 新建一个挂载点,将原有数据移动到该目录下

mkdir /storage
mount /dev/sdb1  /storage
cp -pdr /tmp/* /storage

第二步: 删除原来的/tmp下内容

rm -rf /tmp/*

第三步: 重新挂载

umount /dev/sdb1
mount /dev/sdb1 /tmp

和mount相关的文件如下

  • /etc/fstab: 文件系统表, 开机的时候会根据里面的记录进行硬盘挂载
  • /etc/mtab: 记录着已经挂载的文件系统
  • /etc/mtab~: 锁定文件
  • /etc/mtab.tmp: 临时文件
  • /etc/filesystems: 系统支持的文件系统

此外mount在挂载的时候还可以设置文件系统参数,例如是否支持磁盘配额,对应-o参数

总结

第零步: 检查服务器是否具备RAID阵列卡,如果有,则需要先为硬盘做RAID。

第一步: 使用fdisk -l检查硬盘是否能被系统检测到

第二步(可选): 假如需要硬盘分区,则用fdisk/gdisk/parted对硬盘划分磁盘

第三步: 使用mkfs进行磁盘格式化,有如下几种可选,

第四步: 用mkdir新建一个目录,然后用mount将格式化的硬盘挂载到指定目录下。卸载硬盘,则是umout

第五步: 修改/etc/fstab将硬盘在重启的时候自动挂载。注意: 如果硬盘不在了,则需要将对应行注释掉,否则会进入到emergency模式。


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