一、磁盘管理

• 磁盘构成

　　　　1、圆形磁盘

　　　　2、磁盘读取头

　　　　3、机械手臂

　　　　4、主轴马达

•    运作原理

　　　　数据存储在具有磁性物质的圆形磁盘上，读写操作主要是通过机械手臂上的磁盘读取头来达成，实际运作时，主轴马达让磁盘转动，然后机械手臂可伸展让读取头在磁盘上进行读写

•    结构

　　　　sector（扇区）：磁盘的最小存储单位，主要分为512byte和4Kbyte两种规格；

　　　　track（磁道）：由同一个同心圆的扇区组合成的圆就是磁道；

　　　　cylinder（柱面）：所有磁盘上面的同一磁道形成的圆柱；早期时柱面是最小的分区单位，现在可以使用扇区为最小单位；

• MBR分区表与GPT分区表

　　MBR：存放于第一个扇区，第一扇区包含主要起动记录区（MBR）446byte（储存开机管理程序）和分区表64字节（记录分区信息）。

　　GPT：相对于早期的每个扇区512byte，现在可以达到4Kbyte，所以为了兼容所有硬盘，GPT采用逻辑区块地址（Logical Block Adress即LBA），每个LBA默认为512byte，第一块为LBA0，GPT使用34个LBA来记录分区信息，并且使用整个磁盘最后33个LBA最为备份。LBA0与MBR类似，由446byte储存开机管理程序和46byte的标识（用来标识GPT格式）。LBA1表头记录，记录分区表本身得大小和位置。LBA2-33实际的分区信息记录的地方，每个LBA可以记录4个分区。

• 分区操作

　　　　1、查看分区与目录的容量

[root@web01 ~]# df 　　　　####直接查看所有分区Filesystem     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on/dev/sda3       19407136 3503040  14918240  20% /tmpfs             767420       0    767420   0% /dev/shm/dev/sda1         198337   29675    158422  16% /boot[root@web01 ~]# df -h /dev/sda1　　　　#####-h 以人类可读的显示分区容量，接具体分区可查看具体分区容量Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda1       194M   29M  155M  16% /boot[root@web01 ~]# df -i /dev/sda1　　　　　　　　######查看分区的inode值Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on/dev/sda1       51200    38 51162    1% /boot ################################# Filesystem：文件系统所在的分区 1K-blocks：以KB为单位显示总容量 Used：使用量 Available：剩余空间 Use%：使用率 Mounted on：挂载地址 ################################## [root@web01 ~]# lsblk 　　　　#######列出所有存储设备 NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda      8:0    0   20G  0 disk ├─sda1   8:1    0  200M  0 part /boot ├─sda2   8:2    0    1G  0 part [SWAP] └─sda3   8:3    0 18.8G  0 part / sdb      8:16   0    8G  0 disk sr0     11:0    1  4.2G  0 rom [root@web01 ~]# blkid　　　　　　#####列出所有设备的uuid /dev/sda1: UUID="ccad4cd9-7fa5-4160-aebb-d9db56f09b79" TYPE="ext4" /dev/sda2: UUID="9729cf63-ac88-4939-951a-994330570127" TYPE="swap" /dev/sda3: UUID="bafd90ed-80ae-463e-9aa6-c7ea68d4de44" TYPE="ext4" [root@web01 ~]# du -s /etc/　　　　####-s 列出总量，而不列出目录下个别目录的占用量 27888    /etc/ [root@web01 ~]# du --max-depth=0 /etc/　　　　####--max-depth=0  列出当前目录容量 27888    /etc/ [root@web01 ~]# du --max-depth=1 /etc/　　　　####--max-depthp=1　　列出当前目录，以下一层目录的容量 28    /etc/abrt 8    /etc/cron.monthly 28    /etc/kdump-adv-conf ...中间省略... 184    /etc/fonts 27888    /etc

　　　　2、磁盘分区

[root@web01 ~]# fdisk -l　　　　####Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x000bd0d6   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sda1   *           1          26      204800   83  LinuxPartition 1 does not end on cylinder boundary./dev/sda2              26         157     1048576   82  Linux swap / SolarisPartition 2 does not end on cylinder boundary./dev/sda3             157        2611    19717120   83  LinuxDisk /dev/sdb: 8589 MB, 8589934592 bytes255 heads, 63 sectors/track, 1044 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x00026c48   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System [root@web01 ~]# fdisk /dev/sdb　　　　　　#####将mbr格式的硬盘分区GPT可以使用gdisk（centos7） WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to          switch off the mode (command 'c') and change display units to          sectors (command 'u'). Command (m for help): m　　　　　　#######打印帮助选项 Command action    a   toggle a bootable flag    b   edit bsd disklabel    c   toggle the dos compatibility flag    d   delete a partition　　　　　　　　######删除一个分区    l   list known partition types    m   print this menu    n   add a new partition　　　　　　######增加一个分区    o   create a new empty DOS partition table    p   print the partition table　　　　####打印出分区表    q   quit without saving changes　　　　####不保存就离开    s   create a new empty Sun disklabel    t   change a partition's system id    u   change display/entry units    v   verify the partition table    w   write table to disk and exit　　　　####保存配置后离开    x   extra functionality (experts only) Command (m for help): n　　　　　　　　####新增分区 Command action    e   extended    p   primary partition (1-4) p　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#####选择主分区 Partition number (1-4): 1 First cylinder (1-1044, default 1): 　　　　#####直接回车，从默认位置 Using default value 1 Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1044, default 1044): +1G　　　　　　####给予分区1G容量 Command (m for help): p　　　　　　　　####打印分区 Disk /dev/sdb: 8589 MB, 8589934592 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 1044 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x00026c48    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System /dev/sdb1               1         132     1060258+  83  Linux [root@web01 ~]# partprobe 　　　　更新linux核心的分区表信息

二、文件系统管理

 

• ext4索引式文件系统，文件系统在格式化的时候会区分多个区块群组，每个区块群组都是独立的。通常会将文件的权限属性与实际数据放在不同的区块，权限予属性放置到inode中，数据放置在data block区块中。主要包含如下部分（每个文件系统只有第一个是block goup里是superblock其他的都是备份）　　
  1、data block：数据块，用来存放文件内容数据的地方，原则上，block的大小与数量在格式化完就不能在改变，除非重新格式化；每个blocku最多只能存放一个文件的数据；2、inode table：inode表格，记录文件的属性与数据指向block的具体位置3、superblock：超级区块，记录整个filesystem的相关信息，包括inode与block的总量，已使用量，剩余量，大小；4、filesystem description：文件描述符，记录每个block group开始与结束的block号码；5、block bitmap：记录block已使用的block和未使用的block；6、inode bitmap：记录inode已使用的inode和未使用的inode；

   

• inode

 

• 查看文件系统信息

[root@web01 ~]# dumpe2fs /dev/sda1　　　　###查看文件系统dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)Filesystem volume name:   
     
      　　　　#####文件系统的名称（不一定会有）Last mounted on:          /boot　　　　######上一次挂载的目录Filesystem UUID:          ccad4cd9-7fa5-4160-aebb-d9db56f09b79　　#####UUIDFilesystem magic number:  0xEF53Filesystem revision #:    1 (dynamic)Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isizeFilesystem flags:         signed_directory_hash Default mount options:    user_xattr aclFilesystem state:         clean　　　　　　#####文件系统的状态，clean是没问题Errors behavior:          ContinueFilesystem OS type:       LinuxInode count:              51200　　　　#####inode总数Block count:              204800　　　######block总数Reserved block count:     10240　　　　#####保留的block总数Free blocks:              168662　　　　######空闲的block数量Free inodes:              51162　　　　#####空闲的inode数量First block:              1Block size:               1024　　　　　#########单个block大小Fragment size:            1024Reserved GDT blocks:      256Blocks per group:         8192Fragments per group:      8192Inodes per group:         2048Inode blocks per group:   256Flex block group size:    16Filesystem created:       Sun Apr 29 19:23:19 2018Last mount time:          Wed May 30 14:03:45 2018Last write time:          Wed May 30 14:03:45 2018Mount count:              19Maximum mount count:      -1Last checked:             Sun Apr 29 19:23:19 2018Check interval:           0 (
      
       )Lifetime writes:          34 MBReserved blocks uid:      0 (user root)Reserved blocks gid:      0 (group root)First inode:              11Inode size:              128　　　　　　####inode容量大小Journal inode:            8　　　　　　#######指向记录journal区块的inodeDefault directory hash:   half_md4Directory Hash Seed:      180b408c-5ab1-49eb-9284-c2395862e7b0Journal backup:           inode blocksJournal features:         (none)Journal size:             4096k　　　　######journal大小Journal length:           4096　　Journal sequence:         0x00000032Journal start:            0Group 0: (Blocks 1-8192) [ITABLE_ZEROED]　　　　####第一块block group的位置  Checksum 0x889e, unused inodes 2010  Primary superblock at 1, Group descriptors at 2-2　　主要superblock的所在  Reserved GDT blocks at 3-258  Block bitmap at 259 (+258), Inode bitmap at 275 (+274)  Inode table at 291-546 (+290)  3785 free blocks, 2010 free inodes, 6 directories, 2010 unused inodes  Free blocks: 4408-8192  Free inodes: 39-2048 ......省略.........
      
     

 

• 格式化分区

[root@web01 ~]# mkfs.ext4 -b 4096  /dev/sdb1mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)Filesystem label=OS type: LinuxBlock size=4096 (log=2)Fragment size=4096 (log=2)Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks66384 inodes, 265064 blocks13253 blocks (5.00%) reserved for the super userFirst data block=0Maximum filesystem blocks=2726297609 block groups32768 blocks per group, 32768 fragments per group7376 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks:     32768, 98304, 163840, 229376Writing inode tables: done                            Creating journal (8192 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: doneThis filesystem will be automatically checked every 27 mounts or180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

 三、磁盘配额Quota

• 模式

　　　　1、限制某一群组能使用的最大磁盘配额（组员的资源分配不均匀，如果a,b,c三人共100G空间，如果a,b各使用了40G，那么c最多只能由20G）

　　　　2、限制某一用户的最大磁盘限额

　　　　注：这是根据用户在文件系统下所有的文件统计，不针对单个目录

• 使用限制

 　　　　1、只能针对整个文件系统

　　　　2、核心必须支持quota

　　　　3、只对一般用户有效

•  实现方法

　　　　1、限制inode使用量，限制存放的文件数量

　　　　2、限制block使用量，限制存放的文件容量

　　　　3、hard值：绝对不能超过的值

　　　　4、soft值：超过限制仍可以正常使用，但是系统会提示警告信息

　　　　5、grace time：宽限时间，在超过soft值后会进入倒计时，倒计时结束前，仍可以使用，倒计时结束后，以soft值代替hard值，使用者便不能使用磁盘

 

•  操作

 1、开启文件系统quota支持

[root@web01 ~]# mount|grep /mnt /dev/sdb1 on /mnt type ext4 (rw) [root@web01 ~]# vim /etc/fstab /dev/sdb1               /mnt                    ext4    defaults,usrquota,grpquota      0 0　　　　####挂载参数中，启用quota [root@web01 ~]# umount /mnt [root@web01 ~]# mount -a [root@web01 ~]# mount |grep /mnt /dev/sdb1 on /mnt type ext4 (rw,usrquota,grpquota)

2、创建quota配置文件

[root@web01 ~]# quotacheck -avug 　　#####创建quota配置文件，不要重复创建quotacheck: Your kernel probably supports journaled quota but you are not using it. Consider switching to journaled quota to avoid running quotacheck after an unclean shutdown.quotacheck: Scanning /dev/sdb1 [/mnt] donequotacheck: Cannot stat old user quota file /mnt/aquota.user: No such file or directory. Usage will not be substracted.quotacheck: Cannot stat old group quota file /mnt/aquota.group: No such file or directory. Usage will not be substracted.quotacheck: Cannot stat old user quota file /mnt/aquota.user: No such file or directory. Usage will not be substracted.quotacheck: Cannot stat old group quota file /mnt/aquota.group: No such file or directory. Usage will not be substracted.quotacheck: Checked 2 directories and 0 filesquotacheck: Old file not found.quotacheck: Old file not found.[root@web01 ~]# ll  /mnt/total 32-rw------- 1 root root  6144 May 30 18:07 aquota.group-rw------- 1 root root  6144 May 30 18:07 aquota.userdrwx------ 2 root root 16384 May 30 16:38 lost+found

3、启动，关闭与限制值配置

[root@web01 ~]# quotaon -avug　　　　####开启quota/dev/sdb1 [/mnt]: group quotas turned on/dev/sdb1 [/mnt]: user quotas turned on[root@web01 ~]# edquota -u user　　　　####针对用户user做磁盘限额，以下为配置文件Disk quotas for user user (uid 1015):　　  Filesystem                   blocks       soft       hard     inodes     soft     hard  /dev/sdb1                         0          0          0          0        0        0 ############注释############################# Filesystem：文件系统，说明该限制是针对那个文件系统 blocks：磁盘容量，系统自动算出，不能动 soft：第一个soft，block的soft限制值，单位KB hard：第一个hard，block的hard限制值，单位KB inodes：系统自动算出，不能动 soft：第二个soft，inode的soft限制值，单位 个 hard：第二个hard，inode的hard限制值，单位 个 [root@web01 ~]# edquota -t　　　　#########修改宽限时间 Grace period before enforcing soft limits for users: Time units may be: days, hours, minutes, or seconds   Filesystem             Block grace period     Inode grace period   /dev/sdb1                     7days                  7days [root@web01 ~]# edquota -p user -u test　　#######将用户user磁盘配额属性复制给test      [root@web01 ~]# quotaoff -a       　　　　######关闭所有磁盘配额 [root@web01 ~]# quotaoff -u /mnt　　　　######关闭基于用户限制的磁盘配额 [root@web01 ~]# quotaoff -g /mnt           #########关闭基于组限制的磁盘配额                                            

 4、查看用户磁盘配额情况

[root@web01 ~]# quota -uvs user test　　　　####查看用户quota情况Disk quotas for user user (uid 1015):      Filesystem  blocks   quota   limit   grace   files   quota   limit   grace      /dev/sdb1       0       0       0               0       0       0        Disk quotas for user test (uid 1005):      Filesystem  blocks   quota   limit   grace   files   quota   limit   grace      /dev/sdb1       0       0       0               0       0       0       #####[root@web01 ~]# quota -gvs user test    为查看用户组磁盘配额情况

•  不改动现有环境对某目录做磁盘限额

　　1、挂载新的文件系统，例：挂载在/data目录

　　2、将需要做磁盘限额的目录里的数据移动到/data目录下

　　3、将需要做磁盘限额的目录软连接到/data目录

　　4、对挂载在/data目录的文件系统进行磁盘配额