Linux网络操作系统应用基础教程课件 项目四 基本磁盘管理

项目四

基本磁盘管理掌握硬盘的种类与磁盘分区的概念；

能够正确使用fdisk工具管理磁盘分区；

能够正确使用mkfs命令建立文件系统；

能够正确使用fsck命令检查文件系统；

能够正确设置文件系统的挂载方式，包括手动挂载和自动挂载。知识与能力目标培养对计算机硬件的管理能力；

增强动手实践能力。素养目标项目相关知识---硬盘种类与磁盘分区---fdisk分区与常见的文件系统---逻辑卷管理器---交换分区管理---文件系统管理---文件系统挂载项目实施---任务4-1新建磁盘分区---任务4-2建立与检查文件系统---任务4-3挂载文件系统

目录项目相关知识

硬盘种类与磁盘分区1.磁盘种类

硬盘是一种具体的磁盘设备，硬盘种类主要有SCSI、IDE、SATA和NVMe等，这些硬盘的生产都遵循特定标准。随着技术标准不断升级，硬盘生产技术也在持续更新。目前在服务器领域常见的Ultral-160就是基于SCSI-3标准的产品。

IDE

遵循高级技术附件（AdvancedTechnologyAttachment，ATA）标准，是ATA标准的延伸发展版本。IDE采用并行接口设计（并口），而串行ATA（SerialATA，SATA）采用串行接口设计（串口）。SATA（SerialAdvancedTechnologyAttachment)是串行存储接口标准，采用串行差分传输架构，通过嵌入式时钟信号与指令级纠错机制，构建主板与存储设备间的高速数据传输通道。NVMe是一种新兴的协议标准，它取代了传统的高级主机控制器接口（AdvancedHostControllerInterface，AHCI）技术。NVMe是基于PCIExpressx4通道的固态盘接口标准。项目相关知识

硬盘种类与磁盘分区2.磁盘分区

分区是硬盘格式化过程中的逻辑空间划分动作，分区操作的对象是逻辑块设备。磁盘的分区类型包括主分区、扩展分区和逻辑分区3种。‌MBR（主引导记录）分区规则，规定一块磁盘最多只能划分4个主分区（即4P模式，P是Primary的缩写）若需创建超过4个分区，需采用“3P+E”模式，即划分最多3个主分区（1～3个），剩余空间建立一个扩展分区（Extended，E），并在扩展分区内继续划分逻辑分区。项目相关知识

硬盘种类与磁盘分区3.识别磁盘标识‌SATA/SCSI设备‌：命名格式为/dev/sd[a-z]，如sda为第一块磁盘，分区追加数字，如sda1、sda2。‌NVMe设备‌：命名格式为/dev/nvme[X]n[Y]，如nvme0n1为第一个控制器的第一个命名空间，‌分区需加p‌，如nvme0n1p1。项目相关知识

fdisk分区与常见的文件系统1.fdisk分区

fdisk是Linux系统中用于磁盘分区管理的命令，该命令能够用于查看、创建、删除分区，并能够调整分区大小。[选项]用于指定fdisk命令的行为。

fdisk[选项]<磁盘>选项功能说明-l/--list查看指定磁盘分区表，不指定则显示所有磁盘分区信息-u/--units指定显示单位：柱面/扇区，默认柱面，-lu可按扇区显示-c切换DOS兼容模式：dos/nondos（默认）-v查看fdisk版本信息-b显示扇区大小与扇区数量-h查看命令帮助信息项目相关知识

fdisk分区与常见的文件系统1.fdisk分区

在fdisk提示符下，可以使用以下交互式命令来管理磁盘分区。

交互命令功能说明m查看所有分区操作帮助菜单p打印当前磁盘分区表n新建分区，选择分区类型、编号、分区起止大小d删除指定编号磁盘分区t修改分区类型，Swap交换分区类型码为82a开关分区引导启动标志w保存分区修改并退出，可用partprobe刷新分区识别q放弃所有修改，不保存直接退出项目相关知识

fdisk分区与常见的文件系统2.常见文件系统

ext/ext2/ext3/ext4：Linux主流文件系统，支持权限、软硬链接。RHEL9.5默认ext4，性能、容量、可靠性优于旧版ext。XFS：高性能日志文件系统，大文件、大容量存储优势明显，读写快、数据恢复好。Btrfs：支持快照、写时复制、数据压缩、内置RAID，方便数据备份回滚。ZFS：高级文件系统，具备快照、压缩、数据校验，多用于大型数据存储场景。FAT/exFAT：跨平台通用，不支持Linux文件权限。NTFS：Windows默认文件系统，Linux依靠NTFS-3G驱动读写。Linux还支持ISO9660等文件系统，虚拟文件系统可兼容多类型文件系统并存。日常大容量高性能选XFS/Btrfs，普通存储选用ext4即可。

项目相关知识

逻辑卷管理器

1．LVM的相关概念动态调整指创建逻辑卷时，分配多少个物理区块给逻辑卷，即物理区块大小乘物理区块数量即为逻辑卷大小。当逻辑卷空间不足时，可从卷组中调配物理区块给逻辑卷，并扩容逻辑卷上的文件系统，实现在线调整文件系统大小。名称英文缩写作用说明物理卷PV磁盘、磁盘分区、RAID等底层块设备，作为LVM底层存储卷组VG由多个PV组合而成，可添加新PV动态扩容，总容量为所有PV之和逻辑卷LV基于卷组划分，用于格式化挂载存储数据，支持动态伸缩容量物理区块PELVM最小存储单元，默认大小4MB，LV容量=PE大小×PE数量项目相关知识

逻辑卷管理器

2．LVM命令LVM命令主要分为3类：物理卷管理命令、卷组管理命令和逻辑卷管理命令。这3类命令对应的程序文件分别以“pv”“vg”“lv”开头，分别实现物理卷管理功能、卷组管理功能、逻辑卷管理功能。项目相关知识

逻辑卷管理器

2．LVM命令（1）将物理磁盘分区初始化为物理卷命令pvcreate

Pvcreate[参数]

-f：强制创建物理卷，不需要用户确认。

-u：指定设备的UUID。

-y：对所有问题回答yes。（2）创建卷组命令vgcreate

vgcreate[选项][参数]

-l：卷组上允许创建的最大逻辑卷数。

-p：卷组中允许添加的最大物理卷数。

-s：卷组上的物理卷的物理区块大小。（3）创建逻辑卷命令lvcreate

lvcreate[选项][参数]-L：逻辑卷的大小，单位为字节。-l：逻辑卷的大小，指定分配的物理区块数量。-n：逻辑卷的名字。项目相关知识

逻辑卷管理器

2．LVM命令（4）动态扩展卷组命令vgextend

vgextend[选项][卷组名][物理卷路径]

-d：使用调试模式。

-f：强制扩展卷组。

-v：显示详细信息。（5）动态扩展逻辑卷命令lvextend

lvextend[选项][参数]

-L：逻辑卷的大小，单位为字节。

-l：逻辑卷的大小，指定分配的物理区块数量。（6）动态缩减逻辑卷命令lvreduce

lvreduce[选项][参数]（7）缩减卷组命令vgreduce

vgreduce[选项][参数]项目相关知识

交换分区管理

1.建立交换分区命令mkswap

mkswap[设备名称或文件名称][交换分区大小]

2.激活交换分区命令swapon

swapon[设备名称]

3.关闭交换分区命令swapoff

swapoff[设备名称]4.显示内存使用情况命令free

free[选项]

（1）-h：以可读的单位格式（如KB、MB、GB）显示内存使用情况。

（2）-m：以MB为单位显示内存使用情况。

（3）-g：以GB为单位显示内存使用情况。项目相关知识

文件系统管理1．创建文件系统命令mkfs

mkfs[参数]文件系统（1）-t：指定要创建的文件系统类型。

（2）-c：建立文件系统前先检查坏块。

（3）-V：输出建立文件系统的详细信息。2．查看磁盘信息命令lsblk

lsblk[选项]3．检查文件系统的正确性命令fsck

fsck[参数选项]文件系统

（1）-t：指定文件系统类型（2）-s：逐一地执行fsck命令进行检查。（3）-A：对/etc/fstab文件中列出的所有文件系统进行检查。项目相关知识

文件系统挂载1．手动挂载文件系统命令mount

mount[选项][设备][挂载点]

（1）-t：指定要挂载的文件系统的类型。

（2）-r：以只读方式挂载文件系统。

（3）-w：以可写的方式挂载文件系统。

（4）-a：挂载/etc/fstab文件中记录的设备。2．检查文件系统磁盘空间占用情况的命令df

df[选项][文件]

（1）-a：显示全部文件系统列表。

（2）-h：以方便阅读的方式显示磁盘空间。

（4）-i：显示inode信息，每个文件占用一个inode。

（5）-k：以KB（1024字节）为单位显示磁盘空间。

（6）-l：只显示本地文件系统。

（7）-T：显示文件系统类型。

项目相关知识

文件系统挂载3．自动挂载文件etc/fstab/etc/fstab（FileSystem