文件系统管理

文件系统分类

日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, ...
非日志型文件系统: ext2, vfat

查看目前支持的文件系统：cat /proc/filesystems

创建文件系统

mkfs

mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE：创建指定格式文件系统，常用选项：

• mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE：创建指定格式文件系统
• mkfs -L 'LABEL' /dev/DEVICE：设定卷标

mke2fs

ext系列文件系统专用管理工具，常用选项如下：

• -t ext2/ext3/ext4：创建指定格式文件系统
• -b 1024/2048/4096：指定block大小
• -L 'LABEL'：设置卷标
• -j：相当于-t ext3
• -i #：为数据空间中每多少个字节创建一个inode；此大小不应该小于block的大小
• -N #：指定分区中创建多少个inode
• -I：一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096
• -m #：默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比
• -O FEATURE[,...]：启用指定特性
• -O ^FEATURE：关闭指定特性

ext文件系统专用

blkid

块设备属性信息查看，常用选项：

• -U UUID：按UUID查找对应的设备
• -L LABEL：按LABEL来查找对应的设备

e2label

更改ext系列文件系统的LABEL

findfs

查找分区

# e2label改指定文件系统的LABEL
[root@centos7 ~]# e2label /dev/sda6 what
# findfs查指定LABEL对应的分区
[root@centos7 ~]# findfs LABEL=what
# findfs查指定UUID对应的分区
[root@centos7 ~]# findfs UUID=7faa177d-373c-446f-ba99-e585b926ee9c

tune2fs

重新设定ext系列文件系统可调整参数的值，常用选项：

• -l：查看指定文件系统超级块信息
• -L 'LABEL'：修改卷标
• -m #：修预留给管理员的空间百分比
• -j：将ext2升级为ext3
• -O: 文件系统属性启用或禁用，–O ^has_journal
• -o: 调整文件系统的默认挂载选项，–o ^acl
• -U UUID: 修改UUID号

dunpe2fs

查看设备的块分组，也就是所有的block group

• -h：查看超级块信息，不显示分组信息

文件系统检测和修复

因进程意外终止或者系统崩溃的时候，可能会造成文件损坏，此时应该检查并修复文件系统，建立离线修复。 注意一定不要再挂载状态下修复

fsck

fsck.FS_TYPE：检查和修复一个Linux的文件系统，常用选项：

• -t FS_TYPE：指定文件系统
• -p：不交互自动修复错误
• -r：交互式修复错误

注意：FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同

e2fsck

ext系列文件专用的检测修复工具，常用选项：

• -y：自动回答yes
• -f：强制修复

挂载文件系统

将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为，这时挂载点下的原有文件在挂载完成后会被临时隐藏，因此挂载点目录一般为空

查看当前系统所有已经挂载的设备

mount
cat /etc/mtab
cat /proc/mounts

mount

mount DEVICE MOUNT_POINT，常用选项：

• -t vsftype：指定要挂载设备的文件系统类型，一般不需要指定
• -r：readonly，只读挂载
• -w：read and write, 读写挂载
• -n：不更新/etc/mtab，mount不可见，cat /proc/mounts 可以看到用-n所隐藏的挂载信息
• -a：自动挂载定义在了/etc/fstab文件中尚未挂载的文件系统，且挂载选项中有auto功能)
• -L 'LABEL'：以卷标指定挂载设备
• -U 'UUID'：以UUID指定要挂载的设备
• -B/--bind：绑定目录到另一个目录上
• -o：指定挂载选项
  • ro：只读
  • rw：读写
  • async/sync：异步传输
  • atime|noatime：记录atime
  • diratime/nodiratime：目录的访问时间戳
  • auto/noauto：是否支持自动挂载,是否支持-a选项
  • exec/noexec：是否支持在文件系统上运行应用程序
  • dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件
  • suid/nosuid：是否支持suid和sgid权限
  • remount：重新挂载
  • user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备
  • acl：启用此文件系统上的acl功能
  • loop：使用loop设备，losetup -a 可列出loop挂载的设备
  • defaults：相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async

umount

查看挂载情况：findmnt MOUNT_POINT/device

查看正在访问指定文件系统的进程： lsof MOUNT_POINT/ fuser -v MOUNT_POINT（默认不递归，配合-m选项递归查看）

终止所有在正访问指定的文件系统的进程：fuser -km MOUNT_POINT

[root@localhost_v6(nanyibo) ~]# lsof /app/data1/
COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sleep   4137 root  cwd    DIR    8,8  2802688    2 /app/data1
[root@localhost_v6(nanyibo) ~]# kill 4137

[root@localhost_v6(nanyibo) ~]# fuser -vm /app/data1
[root@localhost_v6(nanyibo) ~]# fuser -km /app/data1

文件挂载配置文件

[root@centos6 ~]# cat /etc/fstab 

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed May 16 05:35:31 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=7e51be47-2999-407e-8e20-1c48096a3a8c /                       ext4    defaults        1 1
UUID=48cbbc86-5d04-4957-903d-daa2fa6b869e /app                    ext4    defaults        1 2
UUID=0d9c1147-0319-4cde-9038-ac35dc2cd732 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=102b3ecf-2f21-4ae1-9cb8-9cc5203bb638 swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0

1. 设备名
2. 挂载点
3. 文件系统类型
4. 挂载选项
5. 转储频率（0：不做备份，1：每天转储，2：每隔一天转储）
6. 自检次序（0：不自检，1：首先自检；一般只有rootfs才用1）

swap

挂载交换分区

[root@centos6 ~]# dd if=/dev/zero of=swap.img bs=1M count=1024
[root@centos6 ~]# mkswap swap.img
[root@centos6 ~]# swapon /app/swap.img
开机自动挂载，写入/etc/fstab文件中

swapon [OPTION]... [DEVICE]：启用

• -a：激活所有的交换分区
• -p PRIORITY：指定优先级

swapoff [OPTION]... [DEVICE]：禁用

swap优先级

用户可以指定swap分区0到32767的优先级，值越大优先级越高，如果用户没有指定，那么核心会自动给swap指定一个优先级，这个优先级从-1开始，每加入一个新的没有用户指定优先级的swap，会给这个优先级减一，因此先添加的swap的缺省优先级比较高，除非用户自己指定一个优先级，而用户指定的优先级(是正数)永远高于核心缺省指定的优先级(是负数)

# 指定优先级
[root@centos6 ~]# swapon -p xx /dev/sdaX
# 通过写入/etc/fstab指定优先级
UUID=5a1ff0b5-5c19-42e3-8b6a-65e7d332ee0c swap                    swap    defaults,pri=20        0 0
UUID=8a5c6dbe-1025-462b-ad32-53ded1918d63 swap                    swap    defaults,pri=15        0 0
/app/swap.img                             swap                    swap    defaults,pri=10        0 0

移动介质

eject：卸载或弹出磁盘

创建iso文件：mkisofs -r -o etc.iso /etc/

刻录光盘：wodim–v –eject centos.iso

lsusb：查看USB设备是否识别

常见工具

free

查看内存空间使用情况，常用选项：

• -m：以MB为单位
• -g：以GB为单位
• -h：human-readable

df

查看文件系统空间占用等信息，常用选项：

• -H：以1000为单位
• -T：文件系统类型
• -h：human-readable
• -i：inodes instead of blocks
• -P：以Posix兼容的格式输出，默认

du

查看某目录总体空间占用情况，常用选项：

• -h：human-readable
• -s：summary

dd

语法：dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST bs=# count=#，常用选项：

• if=file：写到所命名的文件而不是到标准输出
• of=file：写到所命名的文件而不是到标准输出
• bs=size：指定块大小（既是是ibs也是obs)
• ibs=size：一次读size个byte
• obs=size：一次写size个byte
• cbs=size：一次转化size个byte
• skip=blocks：从开头忽略blocks个ibs大小的块
• seek=blocks：从开头忽略blocks个obs大小的块
• count=n：只拷贝n个记录

备份MBR

dd if=/dev/sdaof=/tmp/mbr.bakbs=512 count=1

破坏MBR中的bootloader

dd if=/dev/zero of=/dev/sdabs=64 count=1 seek=446

有一个大与2K的二进制文件fileA。现在想从第64个字节位置开始读取，需要读取的大小是128Byts。又有fileB, 想把上面读取到的128Bytes写到第32个字节开始的位置，替换128Bytes

dd if=fileAof=fileBbs=1 count=128 skip=63 seek=31

将本地的/dev/sdx整盘备份到/dev/sdy

ddif=/dev/sdx of=/dev/sdy

将/dev/sdx盘数据备份到指定路径的image文件

dd if=/dev/sdxof=/path/to/image

备份/dev/sdx全盘数据，并利用gzip压缩，保存到指定路径

dd if=/dev/sdx| gzip>/path/to/image.gz

将备份文件恢复到指定盘

dd if=/path/to/image of=/dev/sdx

将压缩的备份文件恢复到指定盘

gzip-dc /path/to/image.gz | dd of=/dev/sdx

将内存里的数据拷贝到root目录下的mem.bin文件

dd if=/dev/mem of=/root/mem.bin bs=1024

拷贝光盘数据到root文件夹下，并保存为cd.iso文件

dd if=/dev/cdrom of=/root/cd.iso

利用随机的数据填充硬盘，在某些必要的场合可以用来销毁数据，执行此操作以后，/dev/sda1将无法挂载，创建和拷贝操作无法执行

dd if=/dev/urandom of=/dev/sda1

通过比较dd指令输出中所显示的命令执行时间，即可确定系统最佳的block size大小

dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000 
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=2048 count=500000
dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=4096 count=250000

测试硬盘写速度

dd if=/dev/zero of=/root/1Gb.file bs=1024 count=1000000

测试硬盘读速度

dd if=/root/1Gb.file bs=64k | ddof=/dev/null

修复硬盘

dd if=/dev/sda of=/dev/sda

当硬盘较长时间（比如1,2年）放置不使用后，磁盘上会产生消磁点。当磁头读到这些区域时会遇到困难，并可能导致I/O错误。当这种情况影响到硬盘的第一个扇区时，可能导致硬盘报废。上边的命令有可能使这些数据起死回生,且这个过程是安全高效的

练习

1. 通过/etc/fstab ，指定挂载点，可以查出对应的分区名

   [root@centos6 ~]# dir=/;findfs `cat /etc/fstab |grep -w $dir |cut -d" " -f1`
   [root@centos6 ~]# dir=/;findfs $(cat /etc/fstab |grep "[[:space:]]$dir[[:space:]]" | cut -d" " -f1)
   [root@centos6 ~]# dir=/app;findfs $(cat /etc/fstab |grep "$dir[[:blank:]]"|sed -r "s@(.*)[[:blank:]]+$dir.*@\1@")
   

2. 创建一个2G的文件系统，块大小为2048byte，预留1%可用空间,文件系统ext4，卷标为TEST，要求此分区开机后自动挂载至/test目录，且默认有acl挂载选项

   [root@centos6 ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -m 1 -L 'TEST'
   [root@centos6 ~]# echo "/dev/sda6      /test   ext4   defaults,acl 0 0" >> /etc/fstab 
   

3. 写一个脚本，完成如下功能：

   (1) 列出当前系统识别到的所有磁盘设备
   (2) 如磁盘数量为1，则显示其空间使用信息
   否则，则显示最后一个磁盘上的空间使用信息

   #!/bin/bash
   # 列出所有磁盘
   fdisk -l|grep "Disk /"
   
   # 查出磁盘总扇区数
   all=`fdisk -l |sed -n "2p"|cut -d' ' -f7`
   
   # 查出已用扇区数
   use=`fdisk -l |tail -1 |tr -s ' '|cut -d' ' -f3`
   
   # 计算磁盘使用率
   user=`echo "scale=2;${use}/${all}" |bc|cut -d. -f2`
   echo "${user}%"
   

4. 将CentOS6的CentOS-6.8-x86_64-bin-DVD1.iso和CentOS-6.8-x86_64-bin-DVD2.iso两个文件，合并成一个CentOS-6.8-x86_64-Everything.iso文件，并将其配置为yum源

   # 把两个iso文件放在一个空目录，然后把目录做成iso文件
   mkisofs -r -o centos6.iso /centos6/
   # 挂在mnt上，因为不是文件系统，所以要用-o loop选项
   mount -o loop centos6.iso /mnt