Linux系统磁盘管理

磁盘容量检查

使用df命令查看磁盘容量，不加参数以k为单位：

df -i   //查看inode使用情况
df -h   //以G或者T或者M人性化方式显示
df -T   //查看文件类型

//使用df命令查看磁盘，下面分别介绍每列什么含义
[root@localhost ~]# df -h
//设备名称         //文件类型 磁盘大小 已用大小 可用大小 使用百分比  挂载点
[root@zyq ~]# df -Th
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs              devtmpfs  4.0M     0  4.0M   0% /dev
tmpfs                 tmpfs     3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                 tmpfs     1.6G  9.1M  1.6G   1% /run
/dev/mapper/rhel-root xfs        17G  1.2G   16G   8% /
/dev/sda1             xfs      1014M  184M  831M  19% /boot
tmpfs                 tmpfs     791M     0  791M   0% /run/user/0

使用lsblk查看分区情况：

[root@zyq ~]# lsblk
NAME          MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sda             8:0    0   20G  0 disk 
├─sda1          8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2          8:2    0   19G  0 part 
  ├─rhel-root 253:0    0   17G  0 lvm  /
  └─rhel-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
sr0            11:0    1  8.4G  0 rom

使用du命令查看目录或者文件的容量，不加参数以k为单位：

du -sh /opt  //人性化输出显示大小
-s：列出总和
-h：人性化显示容量信息
[root@zyq ~]# du -sh /opt/
32K	/opt/
[root@zyq ~]# 

磁盘分区

分区之前, 需要先给虚拟机添加一块磁盘，以便于我们做后续的实验vmware虚拟机，请按如下进行操作:

1.找到对应虚拟主机点击右键, 选择设置
2.在硬件向导里面点击添加按钮, 在硬件类型中选中“硬盘”, 点击下一步
3.磁盘类型选择默认, 然后创建新虚拟磁盘, 调整大小(不要勾选立即分配空间)
4.最后点击下一步, 完成即可

分区工具有fdisk和gdisk，当硬盘小于2T的时候我们应该用fdisk来分区，而当硬盘大于2T的时候则应用gdisk来进行分区

fdisk分区

//生产分区建议: 如无特殊需求, 直接使用整个磁盘即可, 无需分区
//学习分区建议:1P+1E(3L) 2P+1E(2L) 3P+1E(1L) (仅适用于练习)      

fdisk -l         --->查看磁盘分区详细信息
[root@zyq ~]# fdisk  /dev/sdb
Command (m for help): m //输入m列出常用的命令
Command action
   a   toggle a bootable flag   //切换分区启动标记
   b   edit bsd disklabel     //编辑sdb磁盘标签
   c   toggle the dos compatibility flag    //切换dos兼容模式
   d   delete a partition     //删除分区
   l   list known partition types   //显示分区类型
   m   print this menu      //显示帮助菜单
   n   add a new partition  //新建分区
   o   create a new empty DOS partition table   //创建新的空白分区表
   p   print the partition table       //显示分区表的信息
   q   quit without saving changes  //不保存退出
   s   create a new empty Sun disklabel //创建新的Sun磁盘标签
   t   change a partition's system id   //修改分区ID,可以通过l查看id
   u   change display/entry units       //修改容量单位,磁柱或扇区
   v   verify the partition table       //检验分区表
   w   write table to disk and exit     //保存退出
   x   extra functionality (experts only)   //拓展功能


//创建主分区
Command (m for help): n //新建分区
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)  //主分区
   e   extended //扩展分区
Select (default p): p   //选择主分区
Partition number (1-4, default 1):  //默认回车
First sector (2048-2097151, default 2048): //默认扇区回车
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151): +50M //分配50MB


//创建扩展分区
Command (m for help): n //新建分区
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): e   //创建扩展分区
Partition number (2-4, default 2):
First sector (104448-2097151, default 104448):
Using default value 104448
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (104448-2097151, default 2097151):    //默认划分所有空间给扩展分区


//创建逻辑分区
Command (m for help): n //新建分区
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l   //创建逻辑分区
Adding logical partition 5
First sector (106496-2097151, default 106496):
Using default value 106496
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (106496-2097151, default 2097151): +100M  
//分配100MB空间

//查看分区创建
Command (m for help): p
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048      104447       51200   83  Linux
/dev/sdb2          104448     2097151      996352    5  Extended
/dev/sdb5          106496      311295      102400   83  Linux

//保存分区
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

//检查磁盘是否是MBR分区方式
[root@zyq ~]# fdisk -l /dev/sdb|grep type
Disk label type: dos

//安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启
[root@zyq ~]# yum -y install parted
Updating Subscription Management repositories.
Unable to read consumer identity

This system is not registered with an entitlement server. You can use subscription-manager to register.

Last metadata expiration check: 0:04:05 ago on Mon 10 Jul 2023 05:24:54 PM CST.
Package parted-3.5-2.el9.x86_64 is already installed.
Dependencies resolved.
Nothing to do.
Complete!
[root@zyq ~]# partprobe /dev/sdb
[root@zyq ~]#

gdisk分区

//安装gdisk工具
[root@zyq ~]# yum -y install gdisk

[root@localhost ~]# gdisk /dev/sdb
Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1): 
First sector (34-41943006, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (2048-41943006, default = 41943006) or {+-}size{KMGTP}: +500M
Current type is 8300 (Linux filesystem)
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.


//检查磁盘是否是gpt格式
[root@zyq /]# fdisk /dev/sdb -l|grep type
Disk label type: gpt

//安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启
[root@localhost ~]# yum -y install parted
[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdb

磁盘格式化

使用mkfs命令格式化磁盘，创建文件系统

//mkfs常用的选项有
-b  //设定数据区块占用空间大小，目前支持1024、2048、4096 bytes每个块。
-t  //用来指定什么类型的文件系统，可以是ext3，ext4, xfs
-i  //设定inode的大小
-N  //设定inode数量，防止Inode数量不够导致磁盘不足
-L  //预设该分区的标签label

//格式化整个sdb磁盘为ext4文件系统
[root@zyq ~]# mkfs.ext4  /dev/sdb1

//也可以使用-t指定方式创建ext4文件系统
[root@zyq ~]# mkfs -t ext4  /dev/sdb1

//也可以格式化sdb1分区为xfs文件系统
[root@zyq ~]# mkfs.xfs  /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=32000 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=1 inobtcount=1
data     =                       bsize=4096   blocks=128000, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1368, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

磁盘挂载

在上面的内容中讲到了磁盘的分区和格式化, 那么格式化完了后, 如何使用, 这就涉及到了挂载这块磁盘

挂载分区前需要创建挂载点, 挂载点以目录形式出现
如果往挂载点目录写入数据, 实际上会写入到该分区
挂载点建议是空目录, 不是也不影响挂载分区的使用，但是会隐藏原有的文件

临时挂载磁盘

命令：mount挂载磁盘，实质为文件系统指定访问入口
mount -t       //指定文件系统挂载分区，如ext3，ext4, xfs
mount -a       //重新读取/etc/fstab配置文件的所有分区
mount -o       //指定挂载参数

//fstab被损坏情况下,让只读文件系统可写（正常情况下不使用）
[root@zyq ~]#mount -o rw,remount /  

//挂载/dev/sdb1至db1目录
[root@zyq ~]# mkdir /sdb
[root@zyq ~]# mount -t xfs /dev/sdb1 /sdb/

永久挂载磁盘

//使用blkid命令获取各分区的UUID
[root@zyq ~]# blkid |grep "sdb1"
/dev/sdb1: UUID="8508596e-367a-42b7-88e7-14f11caec1d5" TYPE="xfs" PARTUUID="6b755989-5ce3-d047-91d0-aa60bb8b6760"

//使用UUID挂载磁盘sdb1分区至于db1, 临时挂载
[root@localhost ~]# mount UUID="e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9" /db1

//也可以把下面这行写到/etc/fstab中，永久挂载, 开机自动挂载
[root@localhost ~]# tail -1 /etc/fstab    
UUID=e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9 /db1 xfs  defaults 0  0

//加载fstab配置文件, 同时检测语法是否有错误
[root@zyq ~]# mount –a
[root@zyq ~]# df -Th 
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs              devtmpfs  4.0M     0  4.0M   0% /dev
tmpfs                 tmpfs     3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                 tmpfs     1.6G  9.1M  1.6G   1% /run
/dev/mapper/rhel-root xfs        17G  1.2G   16G   8% /
/dev/sda1             xfs      1014M  184M  831M  19% /boot
tmpfs                 tmpfs     791M     0  791M   0% /run/user/0
/dev/sdb1             xfs       495M   29M  466M   6% /sdb
已挂载成功

fstab配置文件介绍：

[root@localhost ~]# vim /etc/fstab

//分区标识(UUID或设备名)                    挂载点 文件类型    挂载参数    不检查 不备份
UUID=e271b5b2-b1ba-4b18-bde5-66e394fb02d9 /db1     xfs     defaults    0     0

//挂载参数, 可写fstab配置文件, 也可以mount时使用-o参数指定
参数              参数意义                               系统默认值
async           系统每隔一段时间把内存数据写入磁盘中，
sync            时时同步内存和磁盘中数据；
suid，nosuid     允许/不允许分区有suid属性                suid
rw，ro           可以指定文件系统是只读(ro)或可写(rw)       rw
exec，noexec     允许/不允许可执行文件执行，不要挂载根分区    exec
user，nouser     允许/不允许root外的其他用户挂载分区        nouser
auto，noauto     开机自动挂载/不自动挂载                    auto
default         默认文件系统挂载设置 rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

//加载所有配置
[root@zyq ~]# mount -a

卸载挂载磁盘

umount -lf  //强制卸载挂载

//使用站点目录卸载
[root@localhost ~]# umount /db1
//使用设备名卸载/dev/sdb1
[root@localhost ~]# umount /dev/sdb1
[root@zyq ~]# df -Th 
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs              devtmpfs  4.0M     0  4.0M   0% /dev
tmpfs                 tmpfs     3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                 tmpfs     1.6G  9.1M  1.6G   1% /run
/dev/mapper/rhel-root xfs        17G  1.2G   16G   8% /
/dev/sda1             xfs      1014M  184M  831M  19% /boot
tmpfs                 tmpfs     791M     0  791M   0% /run/user/0
/dev/sdb1             xfs       495M   29M  466M   6% /sdb
[root@zyq ~]# 
[root@zyq ~]# umount /sdb 
[root@zyq ~]# df -Th 
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs              devtmpfs  4.0M     0  4.0M   0% /dev
tmpfs                 tmpfs     3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                 tmpfs     1.6G  9.1M  1.6G   1% /run
/dev/mapper/rhel-root xfs        17G  1.2G   16G   8% /
/dev/sda1             xfs      1014M  184M  831M  19% /boot
tmpfs                 tmpfs     791M     0  791M   0% /run/user/0
[root@zyq ~]#

//umount不能卸载的情况
[root@zyq sdb]# umount /sdb  
umount: /db1: device is busy.
        (In some cases useful info about processes that use
         the device is found by lsof(8) or fuser(1)
       
//如上情况解决办法有两种, 切换至其他目录 或使用'-l'选项强制卸载    
[root@zyq sdb]# umount -l /sdb

交换分区SWAP

交换分区SWAP就是LINUX下的虚拟内存分区,它的作用是在物理内存使用完之后,将磁盘空间(也就是SWAP分区)虚拟成内存来使用。

交换分区一般指定虚拟内存的大小为实际内存的1.5–2倍。如果实际内存超过8GB，可以直接划分16GB给虚拟内存即可，如果虚拟内存不够用的情况，须增加一个虚拟磁盘，由于不能给原有的磁盘重新分区，所以可以选择新建。

创建swapfile

[root@zyq ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/newdisk bs=1M count=1024
//if：指定源  一般写/dev/zero
//of：指定目标
//bs：定义块大小
//count：数量

格式化swap分区

[root@zyq ~]# mkswap -f /opt/newdisk 
mkswap: /opt/newdisk: insecure permissions 0644, fix with: chmod 0600 /opt/newdisk
Setting up swapspace version 1, size = 1024 MiB (1073737728 bytes)
no label, UUID=9b953910-786e-46be-8dab-9552d39eb78d

检测当前swap分区情况

[root@localhost ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            976         133         325           6         517         646
Swap:          2047           0        2047     //原来分区是2G

开启新建的SWAP分区

[root@zyq ~]# swapon /opt/newdisk
swapon: /opt/newdisk: insecure permissions 0644, 0600 suggested.
[root@zyq ~]# free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            7909         483        6409           9        1262        7426
Swap:           3071           0        3071  //新多出来1G

关闭新建的swap分区

[root@zyq ~]# swapon /opt/newdisk
swapon: /opt/newdisk: insecure permissions 0644, 0600 suggested.
[root@zyq ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            976         133         325           6         517         646
Swap:          2047           0        2047     //还原到没有增加虚拟磁盘
//创建swap分区并且持久化使用

例子： 给系统新增加一个交换分区(swap)

考试题目：一般是要求新建一个分区，并且把分区作为swap分区使用

查看内存和交换分区的使用情况
# free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          1841        613       1227         16          0        258
-/+ buffers/cache:        354       1486
Swap:            0          0          0  <--- 没有交换分区

# swapon -s  也能用该命令查看，只是默认也是没有交换分区所有没有输出

# fdisk  -l /dev/sdb
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     6293503     2097152   83  Linux  <---准备把该分区作为交换分区



1、新建一个分区，并且把分区类型更改为82 
    新分区我们在上面的练习已经完成了，所以本例子不用分区，而是需要修改该分区的类型

# fdisk  /dev/sdb

命令(输入 m 获取帮助)：l  列出所有支持的分区类型对应的id

命令(输入 m 获取帮助)：t  修改分区id
分区号 (1-5，默认 5)：2  修改第2个分区
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：82  修改成id为82
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris”

命令(输入 m 获取帮助)：p

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     6293503     2097152   82  Linux swap / Solaris <---修改成功


命令(输入 m 获取帮助)：w

强烈建议： 对分区做了修改后都刷新一下
# partprobe  /dev/sdb


2、把sdb2格式化为交换分区
# mkswap  /dev/sdb2
正在设置交换空间版本 1，大小 = 2097148 KiB
无标签，UUID=ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05


3、启动交换分区
# swapon /dev/sdb2  或者  # swanon -a  启动所有交换分区


查看
# swapon -s
文件名             类型      大小  已用  权限
/dev/sdb2                               partition   2097148 0   -1


4、持久化保存交换分区的使用
# blkid /dev/sdb2
/dev/sdb2: UUID="ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05" TYPE="swap" 

# vim /etc/fstab 
/dev/mapper/rhel-root   /                       xfs     defaults        0 0
UUID=cb3299d6-16e0-4644-9686-27907eefb8f3 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=ba08eb90-2003-44e6-9769-9a9351aebb05  swap         swap    defaults  0 0

生产磁盘故障案例

Inode被占满，导致磁盘有可用的剩余空间也无法继续使用

[root@zyq ~]# dd if=/dev/zero of=/opt/newdisk bs=1k count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1048576 bytes (1.0 MB, 1.0 MiB) copied, 0.00186216 s, 563 MB/s
[root@zyq ~]# mkfs.ext4  -i 1024 /opt/newdisk 
mke2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)

Filesystem too small for a journal
Discarding device blocks: done                            
Creating filesystem with 1024 1k blocks and 1024 inodes

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
[root@zyq ~]# mkdir /date
[root@zyq ~]# mount -t ext4 -o loop /opt/newdisk  /date/

//inode被占满
[root@zyq ~]# touch /date/{1..30000}
touch: cannot touch `19997': No space left on device
touch: cannot touch `19998': No space left on device
touch: cannot touch `19999': No space left on device
touch: cannot touch `20000': No space left on device
....
//inode被占满，剩余block也是无法继续使用
[root@zyq ~]# df -i|grep data
/opt/newdisk      1024  1024       0  100% /data
[root@zyq ~]# df -h|grep data
/opt/newdisk    891K   34K  806K   5% /data

Block空间即将被占满, 但删除大文件也没有释放空间

假设现在线上正在运行Nginx服务, Nginx产生的日志已经达到了20个G, 磁盘眼看就看沾满了, 请问不重启Nginx的方式如何处理

//是会删除文件, 但Nginx持续占用着文件, 所以空间并不会被释放
rm -f access.log

//正确做法如下, 清空该文件即可释放文件内容
> access.log