Linux系统与网络管理10-磁盘管理和磁盘限额PPT课件.ppt

1 Linux系统与网络管理 第十章磁盘管理和磁盘限额 2 文件和目录 常见Linux系统目录树 顶级目录 bin 包含对系统运行极为重要的二进制程序及用户命令 常常是 usr bin目录中文件的符号链接 etc 系统配置文件和一些系统可执行文件 home 用户家目录 tmp 系统临时目录 var 包含经常变化的信息 用于缓冲卷 spool 文件 日志 log 请求 request 邮件 mail 等等 3 文件和目录 proc 进程目录 将当前进程映射成文件 dev 设备目录 包含所有的设备 boot 该目录下没有子目录 包含linux的核心和引导配置文件 usr 包含用户相关程序和库文件 sbin 包含系统主要的可执行程序 常常是 usr sbin下程序的符号链接 4 文件和目录 几个重要的二级目录 etc default 系统的缺省文件和某些命令的缺省参数 在2 4的核心以后 该目录不是那么重要了 etc init d 主要的启动脚本 etc rc d 运行级别启动脚本 通常是 etc rc d目录下的rc d的链接 而rc d中的脚本通常是 etc init d下文件的链接 usr lib 库文件 运行库 共享库等等 usr share 网络上能读取的信息 如man页 5 文件和目录 Linux文件系统 Linux文件系统Linux支持许多类型的文件系统 缺省是ext2fs类型 每一个本地Linux文件系统都有一个i节点 inode 表 它包含了分区内每一个文件的记录信息 每一个文件有唯一的inode号 inode里有文件的所有属性 包含文件的大小 用户 组 权限等等 目录则把其名字映射成inode号 但不存储文件的属性 回忆 1 有没有两个文件可能具有相同的inode号 2 用什么命令和参数可以查看到文件和目录的inode号 6 文件和目录 访问控制 思考题 1 假设mike用户试图删除 home mike目录下一个文件1 txt 目录mike和1 txt的属性分别是如下几种情况 问他是否能删除该文件 A drwx mikeroot409610月6日20 00mike r mikemike2610月6日20 101 txtB drwx rwxrootroot409610月6日20 00mike r mikemike2610月6日20 101 txtC dr x mikeother409610月6日20 00mike rw rootroot2610月6日20 101 txt 答案 A B 7 文件和目录 访问控制 思考题 2 以下几种情况 问root和mike能否在 ttt abc下创建文件 mike是普通用户 不属于root组 A dr xrootroot tttdrwxr xr xmikeroot ttt abcB drwxr r rootmike tttdrwxr mikeroot ttt abcC dr xr xr xrootroot tttdr xrwxrwxmikeroot ttt abc 答案 A root可以mike可以B root可以mike不可以C root可以mike不可以 8 文件和目录 访问控制 操作文件 复制 删除 建立 移动 用户所应具备的权限 x 对路径上的所有目录都具有x权限 wx 在路径的最后一个目录上具有wx权限阅读文件用户所应具备的权限 x 对路径上的所有目录都具有x权限r 对文件具有r权限修改文件用户所应具备的权限 x 对路径上的所有目录都具有x权限 w 对文件具有w权限 没有r权限也能写 不过不能使用vi类的编辑工具 9 文件和目录 粘滞位 粘滞位早期粘滞位是用于共享系统中 将可执行程序保留在内存中 以便被多个实例共享 现在采用共享内存的方式 粘滞位的作用发生了变化 现在粘滞位的意味着文件的所有者是能唯一删除它的用户 带用公共写权限的目录应该设置粘滞位 否则 无论是否文件的拥有者都可以删除该目录下的任何文件 10 文件和目录 粘滞位 粘滞位的标识为t 在最后一位 是目录的标识 非文件标识 如 tmp目录的属性为 rwxrwxrwt如果出现T 表示无效的粘滞位设置 设置粘滞位的方法 字符设定法 chmod t目录名数字设定法 chmod1777目录名思考 使用下列命令 目录会设成什么属性 1 chmod7557ttt2 chmod3445ttt3 chmod1654ttt 1 dr sr srwt2 dr r Sr t3 drw r xr T 11 文件系统 概述 Linux文件系统概述所谓文件系统是指操作系统用以明了磁盘或分区上的文件的一种方法以及数据结构 简单的说 磁盘上文件组织的方法 对于Linux 不同的磁盘对于用户是隐匿的 一个磁盘或者分区可以安装到任何目录 这个目录被称之为安装点 在Linux中所有对文件和设备的访问都是通过目录结构 用文件权限来控制用户对用户的访问 12 文件系统 结构 Linux文件系统结构引导块 位于文件卷最开始的第一扇区 这512字节是文件系统的引导代码 为根文件系统所特有 其他文件系统这512字节为空 超级块 Superblock 位于文件系统第二扇区 紧跟引导块之后 用于描述本文件系统的结构 如i节点长度 文件系统大小等等 i节点表 inodes i节点表存放在超级块之后 其长度是由超级块中的s isize字段决定的 其作用是用来描述文件的属性 长度 属主 属组 数据块表等等 注 一个i节点包括一个文件的所有信息 除了它的名字 名字是和i节点号一起存储于目录中的 13 文件系统 结构 目录块 directoryblock 一个目录项是由文件名以及表示相应文件的i节点号组成 数据块 datablock 用于存储文件中的数据 间接块 indirectionblock i节点还包括数据块的数量 在i节点中有一个分配给文件的前十个块的清单 随后块的数目 被保存在一个由inode指定的块中 这些指定的块就是间接块 注 如果文件超大 可能存在多重间接块 14 文件系统 类型 常见的Linux文件系统类型通过查看 proc filesystems文件可以获得当前Linux系统所支持的文件系统类型 minix 最老的 认为也是最可靠的 但性能上是很有限的 有时没有标志 文件名最多30个字符 并且容量也是有限的 每个这样的文件系统最多64MB ext 对minix文件系统进行了优化和扩展 已不再在安装中使用了 并且大多数人都已转换到了ext2 ext2 Linux最常用的一种高性能的文件系统 也是当今最流行的文件系统 它被设计成易于升级的 这样文件系统代码的新版本就不需要重建已存在的文件系统 15 文件系统 类型 ext3 ext2的升级版本 在ext2的基础上加入了记录元日志功能 在可用性 数据完整性 速度上得到了提高 xia 一个minix文件系统的修正版本 降低了对文件名长度以及文件系统大小的限制 但并没有引进新的特性 它并不流行 但据报道工作的很好 msdos 与MS DOS的 以及OS 2和WindowsNT FAT文件系统兼容 umsdos 是在Linux下对msdos文件系统的扩展 支持长文件名 所有者 权限 连接以及设备文件 16 文件系统 类型 vfat 支持win95 NT使用的一种扩展的DOS文件系统 增加了长文件名的支持 iso9660 标准的CD ROM文件系统 nfs 一个网络文件系统 允许在许多计算机之间共享一个文件系统 smb 一种采用SMB协议的网络文件系统 可以和windows系统进行共享 ncpfs 一种支持NCP novell 协议的网络文件系统 swap 用于交换的磁盘分区 proc 虚拟文件系统 是抽象成文件系统格式的内核界面 17 文件系统 创建文件系统 创建文件系统mkfs命令功能 用于在磁盘或分区上创建文件系统 创建文件系统类似于进行格式化 语法 mkfs V tfstype fs options filesys blocks 常用选项 V 详细显示模式 t 给定文件系统的类型 Linux的缺省值为ext2 c 在创建文件系统前 检查该partition是否有坏轨 filesys 预备检查的硬盘partition 这里要使用裸盘设备名 例如 dev sda1blocks 给定block的大小 18 文件系统 创建文件系统 关于blocks 这里的blocks指的是文件系统逻辑块的大小 默认的逻辑块大小为1024Byte 注意逻辑块和磁盘块 扇区 的不同 一个磁盘块的大小是512个字节 所以 以一个80G的硬盘来说 磁盘块数量为160M 逻辑块数量为80M 逻辑块的大小可以设定 默认是1024更大的逻辑块 如2048 将带来更好的磁盘性能 但将浪费更多的磁盘空间 更小的逻辑块 如512 将使用更少的磁盘空间 但磁盘性能较差 如果文件数量很多 但文件很小 可以使用较小的逻辑块 文件数量不多 但文件很大 可以使用较大的逻辑块 19 文件系统 创建文件系统 例 1 在 dev hda5上建一个msdos的文件系统 同时检查是否有坏轨存在 mkfs V tmsdos c dev hda52 在 dev hda5上建立一个ext3的文件系统 并设置块的大小设置为4096mkfs text3 dev hda54096安装 mount 文件系统mount命令功能 加载指定的文件系统 语法 mount 选项 设备名 加载点 20 文件系统 安装文件系统 mount可将指定设备中指定的文件系统加载到Linux目录下 也就是装载点 可将经常使用的设备写入文件 etc fstab 以使系统在每次启动时自动加载 mount加载设备的信息记录在 etc mtab文件中 使用umount命令卸载设备时 记录将被清除 常用选项 a 加载文件 etc fstab中设置的所有设备 t 指定设备的文件系统类型 例 加载系统第二块IDE硬盘的第2个主分区到 abc 文件系统为ext3mount text3 dev hdb2 abc卸载 umount abc 或 dev hdb2 21 文件系统 配置文件 文件系统配置文件 etc fstab fstab文件由系统管理员来维护 用来定义在本地系统中标准可安装磁盘的 系统启动时用这个文件中的信息来自动安装文件系统 fstab中的条目由每个文件系统一行组成 由空格或制表符分隔域 形式如下 devicemountpointfstypeoptionsdumpfsckorderdevice 定义希望加载的文件系统所在的设备 mountpoint 描述希望的文件系统加载的目录点 22 文件系统 配置文件 fstype 定义了该设备上的文件系统 options 指定加载该设备的文件系统是需要使用的特定参数选项 多个参数是由逗号分隔开来 对于大多数系统使用 defaults 就可以满足需要 其他常见的选项包括 ro 以只读模式加载该文件系统 sync 不对该设备的写操作进行缓冲处理 这可以防止在非正常关机时情况下破坏文件系统 但是却降低了计算机速度 user 允许普通用户加载该文件系统quota 强制在该文件系统上进行磁盘定额限制noauto 不再使用mount a命令 例如系统启动时 加载该文件系统 23 文件系统 配置文件 dump 该选项被 dump 命令使用来检查一个文件系统应该以多快频率进行转储 若不需要转储就设置该字段为0fsckorder 该字段被fsck命令用来决定在启动时需要被扫描的文件系统的顺序 根文件系统 对应该字段的值应该为1 其他文件系统应该为2 若该文件系统无需在启动时扫描则设置该字段为0 24 文件系统 查看磁盘空间 查看磁盘空间df diskfree 命令功能 检查文件系统的磁盘空间占用情况 可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间 目前还剩下多少空间等信息 语法 df 选项 常用选项 k 以k字节为单位显示 默认选项 m 以M字节为单位显示 tfstype 显示指定文件类型的分区报告 T 显示文件系统类型 25 文件系统 查看磁盘空间 du diskusage 命令功能 统计目录 或文件 所占磁盘空间的大小 语法 du 选项 Names 说明 递归显示目录和文件占用文件系统数据块 K字节 的情况 若没有给出Names 则对当前目录进行统计 常用选项 s 对每个Names参数只给出占用的数据块总数 a 递归地显示指定目录中各文件及子孙目录中各文件占用的数据块数 若既不指定 s 也不指定 a 则只显示Names中目录和子孙目录所占的磁盘块数 k 以k字节为单位显示 默认 m 以M字节为单位显示 26 文件系统 实例 实例 给系统新安装一块1G的IDE硬盘 将它分成3个分区 要求如下 分区大小文件系统挂接点主分区500Mext2 abc P5逻辑分区300Mext3 abc Lext3逻辑分区224Mmsdos abc Lmsdos并在开机后系统能自动挂载 可在虚拟机中完成该实例 27 文件系统 实例 创建虚拟磁盘 28 文件系统 实例 根据要求进行分区 29 文件系统 实例 保存分区信息 运行mkfs命令按要求创建文件系统 命令如下 mkfs text2 dev hda1mkfs text3 dev hda5mkfs tmsdos dev hda6创建好指定目录 用mount命令挂接到指定目录下 运行mount命令 不带参数 查看挂接情况 若正确 修改 etc fstab使得开机时自动挂接 30 文件系统 磁盘限额 磁盘限额磁盘限额是设置用户可以使用的最大磁盘空间 磁盘限额是基于文件系统的 和目录无关 磁盘限额有两种限制 硬限制和软限制 硬限制是指对资源节点和数据块的绝对限制 在任何情况下都不允许用户超过这个限制 软限制是指用户可以在一定时间范围内 默认时为一周 超过软限制的额度 在硬限制的范围内继续申请资源 同时系统会在用户登录时给出警告信息和仍可继续申请资源剩余时间 如果达到时间期限 用户的硬盘使用仍超过软限制的额度 则系统将不允许用户再申请硬盘资源 31 文件系统 启动磁盘限额 启动磁盘限额几点说明 早期针对ext2文件系统使用的方法 现在的版本已不适用 某些Linux版本 2 4核心 里自带的quota 2 0 0 8版有设置后无效的bug 1 首先 核心要支持磁盘限额 2 其次考虑将对哪个文件系统进行磁盘限额 通常是把 home 即用户家目录 做磁盘限额 而且 home必须是一个单独的文件系统 注意 不要把 做磁盘限额 这容易带来系统上的故障 32 文件系统 启动磁盘限额 分区情况如上 可以对 home进行磁盘限额 3 接下来 修改 etc fstab文件 设置 home文件系统允许磁盘限额 usrquota代表允许限制用户 grpquota代表允许限制组 33 文件系统 启动磁盘限额 4 然后 重启计算机 也可以不用重启 运行下面两条命令即可 umount home 卸载掉home文件系统 mount a 重新读取 etc fstab文件 5 添加一个用户以便进行测试 6 运行quotacheck命令在文件系统上创建磁盘限额的文件 quotacheck ugv home u 代表创建用户限额文件 g 代表创建组限额文件 v 详细报告信息 该选项可以不用 34 文件系统 启动磁盘限额 执行完quotacheck后 在 home目录下创建了名为aquota user和aquota group的两个文件早期的为quota users和quota groups redhat8 TL7以前的版本 这两个文件相当于是磁盘限额的数据库 只有root才有读写权限 7 为用户配置限额 运行命令edquotamike mike是用户名 如果要为组配置限额 则用edquota g组名edquota实际上调用vi编辑器进行编辑 但注意 不可直接用vi去编辑aquota users和aquota groups文件 35 文件系统 启动磁盘限额 Filesystem 启用了配额的文件系统的名称 blocks 用户当前使用的块数 soft 用户在该文件系统上的块的软限制 hard 用户在该文件系统上的块的硬限制 inodes 用户当前使用的i节点数量 soft 用户在该文件系统上的i节点数量上的软限制 hard 用户在该文件系统上的i节点数量上的硬限制 36 文件系统 启动磁盘限额 通常只设定blocks的限制即可 设置inodes的限制相当于限制了文件的数量 所以一般不设 如上图 设置mike的可使用空间软限制为5M 硬限制10M 也可以用setquota命令来设定 setquota umike50001000000 home 37 文件系统 启动磁盘限额 8 开启磁盘限额 quotaon ugv home ugv参数的含义和quotacheck里的 ugv选项相似quotaon和quotacheck都可以使用 a参数 用于打开所有文件系统的限额 其实就是根据 etc fstab里的设置而开启 这样就完成了启动磁盘限额的过程 相关的重要操作查看或验证用户的限额设置 quota用户名查看或验证组的限额设置 quota g组名 38 文件系统 启动磁盘限额 对于已有的用户配置进行复制 edquota p用户名 uuser1user2user3设置软限制过渡期 edquota t时间的单位可以是 days hours minutes orseconds报告磁盘限额 repquota home可以用repquota a报告所有文件系统的限额情况 关闭磁盘限额 quotaoff ugv home也可以使用quotaoff a关闭所有的文件系统限额 39 核心文件缓存 核心文件缓存Linux核心在内存里维护着一个文件数据的缓存 数据包括超级块 几个inode和几个数据块 这个缓存被周期地写到磁盘 因为核心频繁地在内存中的缓存里找到它所要的数据 所以缓存通过降低对磁盘的直接访问提升了性能 使用sync命令可以强制将缓存内的数据写到磁盘上 40 核心文件缓存 早期安全关闭Linux系统的方法是通过运行下面三条命令 sync 写数据到磁盘 sync 给磁盘硬件一个机会去完成I O操作 halt 关机 现在安全关闭Linux系统的方法是使用shutdown命令如果系统崩溃 或者非正常关机 缓存的数据将丢失 文件系统被留在不一致的状态 可以通过fsck程序 对损坏的文件系统进行修复 41 核心文件缓存 处理损坏的文件系统mkfs命令创建一个空的lost found目录 系统启动时 根据 etc fstab里fsck的顺序 文件系统检查程序fsck检查文件系统的完整性 注意 这个时候文件系统并没有mount 如果手动运行fsck检查文件系统 最好umount后再进行检查 否则容易出问题 如果一个文件系统不在一致的状态 fsck就把它改回成一致状态 42 核心文件缓存 当活跃的inode被发现没有和任何目录相参照的时候 lost found就开始启用了 那些丢失的文件将被放入lost found目录 因为显示文件名字的目录项是丢失了的 所以文件接受以它们的inode数字做为名字 而恢复的目录将是空的 也就是说即便能修复 但如果出现目录项丢失的话 该目录下的所有的文件名都找不到了 43 分布式文件系统 分布式文件系统基于Linux的分布式文件系统被用于磁盘的集中化管理 并提供跨网络的透明文件共享 Linux分布式文件系统 Dfs 软件包通常包括客户端和服务器端两部分 Dfs服务器端将本地文件共享于网络 Dfs客户端将共享文件安装于本地 mount 常见的两种Dfs软件包 Samba和NFS 44 分布式文件系统 Samba简介 Samba简介Samba是用来实现SMB SystemMessageBlock 协议的一种软件 由Tridgell于1991年开发的 SMB协议是基于NetBIOS设定的一套文件共享协议 Samba的工作原理 让NETBIOS和SMB这两个协议运行于TCP IP通信协议之上 并且使用Windows的NETBEUI协议让Unix计算机可以在网络邻居上被Windows计算机看到 Samba从技术上而言不是属于Linux文件系统的部分 45 分布式文件系统 Samba简介 Samba的功能 共享Linux磁盘给Windows 共享Windows磁盘给Linux系统 共享Linux打印机给Windows 共享Windows