磁盤管理
硬盤接口和硬盤種類
從整體的角度上，硬盤接口分為IDE、SATA、SCSI和SAS四種，IDE接口硬盤多用於家用產品中，也部分應用於服務器，SCSI接口的硬盤則主要應用於服務器市場，而SAS只在高端服務器上，價格昂貴
SATA硬盤:
用SATA接口的硬盤又叫串口硬盤，是以后PC機的主流發展方向，因為其有較強的糾錯能力，錯誤一經發現能自動糾正，這樣就大大的提高了數據傳輸的安全性。新的SATA 使用了差動信號系統"differential-signal-amplified-system"。這種系統能有效的將噪聲從正常訊號中濾除，良好的噪聲濾除能力使得SATA只要使用低電壓操作即可，和 Parallel ATA 高達5V的傳輸電壓相比，SATA 只要0.5V(500mv) 的峰對峰值電壓即可操作於更高的速度之上。"比較正確的說法是:峰對峰值'差模電壓'"。一般轉速可達7200轉/分。
SCSI硬盤:
SCSI硬盤即采用SCSI接口的硬盤。 優點:SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等。它由於性能好、穩定性高，因此在服務器上得到廣泛應用。缺點:由於SCSI硬盤價格非常昂貴，所以一般的PC是不會使用SCSI硬盤。 一般轉速可達10000轉/分。
SAS硬盤:
SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。改善存儲系統的效能、可用性和擴充性。 一般轉速可達15000轉/分，甚至更高。
磁盤分區
目前的磁盤主要有 MBR 以及 GPT 兩種格式，這節我們主要談 MBR
MBR的意思是“主引導記錄”，最早在1983年在IBM PC DOS 2.0中提出。之所以叫“主引導記錄”，是因為它是存在於驅動器開始部分的一個特殊的啟動扇區。這個扇區包含了驅動器的分區信息(64個字節，大小固定，一個分區用16個字節記錄)和已安裝的操作系統的啟動加載器(446字節)和2個字節的結束標志，所以這個扇區的大小是512個字節。。所謂啟動加載器，是一小段代碼，用於加載驅動器上其他分區上更大的加載器。如果你安裝了Windows，Windows啟動加載器的初始信息就放在這個區域里——如果MBR的信息被覆蓋導致Windows不能啟動，你就需要使用Windows的MBR修復功能來使其恢復正常。如果你安裝了Linux，則位於MBR里的通常會是GRUB加載器。MBR支持最大2TB磁盤，它無法處理大於2TB容量的磁盤。MBR還只支持最多4個主分區——如果你想要更多分區，你需要創建所謂“擴展分區”，並在其中創建邏輯分區。
分區符
盤的0柱面、0磁頭、1扇區稱為主引導扇區（也叫主引導記錄MBR）。它由三個部分組成，主引導程序、硬盤分區表DPT（Disk Partition table）和分區有效標志（55AA）。在總共512字節的主引導扇區里主引導程序（boot loader）占446個字節，第二部分是Partition table區（分區表），即DPT，占64個字節，硬盤中分區有多少以及每一分區的大小都記在其中。第三部分是魔數magic number，占2個字節，固定為5AA。
分區編號：主分區1-4 ，邏輯分區5……
LINUX規定：邏輯分區必須建立在擴展分區之上，而不是建立在主分區上
分區作用：
主分區：主要是用來啟動操作系統的，它主要放的是操作系統的啟動或引導程序，/boot分區最好放在主分區上
擴展分區不能使用的，它只是做為邏輯分區的容器存在的，先創建一個擴展分區，在拓展分區之上創建邏輯分區；我們真正存放數據的是主分區和邏輯分區，大量數據都放在邏輯分區中。
使用分區工具fdisk對磁盤進行操作，分區，格式化
主分區+擴展分區 最多只能有4個
擴展分區可以是0個，最多是1個
擴展分區不能直接使用，擴展分區必須首先創建成邏輯分區才能使用
邏輯分區可以是0個 1個 多個
命名方式： /dev/sd{a-z}n——a代表第一塊，b表示第二塊，以此類推
n 表示每塊磁盤上划分的磁盤分區編號
文件系統
文件系統的特征：我們都知道磁盤分區完畢后還需要進行格式化（format），之后操作系統才能使用這個文件系統。為什么要格式化？這是因為每種操作系統所設置的文件屬性/權限並不相同，為了存放所需的數據就需要將分區進行格式化，以成為操作系統能夠利用的文件系統格式（filesystem）。
用戶在硬件存儲設備中執行的文件建立、寫入、讀取、修改、轉存與控制等操作都是依靠文件系統來完成的。文件系統的作用是合理規划硬盤，以保證用戶正常的使用需求。Linux系統支持數十種的文件系統，而最常見的文件系統如下所示。
Ext3
是一款日志文件系統，能夠在系統異常宕機時避免文件系統資料丟失，並能自動修復數據的不一致與錯誤。然而，當硬盤容量較大時，所需的修復時間也會很長，而且也不能百分之百地保證資料不會丟失。它會把整個磁盤的每個寫入動作的細節都預先記錄下來，以便在發生異常宕機后能回溯追蹤到被中斷的部分，然后嘗試進行修復。
Ext4
Ext3的改進版本，作為RHEL 6系統中的默認文件管理系統，它支持的存儲容量高達1EB（1EB=1,073,741,824GB），且能夠有無限多的子目錄。另外，Ext4文件系統能夠批量分配block塊，從而極大地提高了讀寫效率。
XFS
是一種高性能的日志文件系統，而且是RHEL 7中默認的文件管理系統，它的優勢在發生意外宕機后尤其明顯，即可以快速地恢復可能被破壞的文件，而且強大的日志功能只用花費極低的計算和存儲性能。並且它最大可支持的存儲容量為18EB，這幾乎滿足了所有需求。
fdisk磁盤分區管理
作用：對磁盤進行操作，分區，格式化
語法：fdisk [選項] device
常用選項 -i 查看磁盤分區表
使用方法
fdisk /dev/sda
1. 輸入 m 顯示所有命令列示。
2. 輸入 p 顯示硬盤分割情形。
3. 輸入 a 設定硬盤啟動區。
4. 輸入 n 設定新的硬盤分割區。
4.1. 輸入 e 硬盤為[延伸]分割區(extend)。
4.2. 輸入 p 硬盤為[主要]分割區(primary)。默認不輸入為p
5. 輸入 t 改變硬盤分割區屬性。（制作交換分區時會用到）
6. 輸入 d 刪除硬盤分割區屬性。
7. 輸入 q 結束不存入硬盤分割區屬性。
8. 輸入 w 結束並寫入硬盤分割區屬性。
添加主分區
首先添加一塊新的硬盤（要注意要在虛擬機關機的前提下才能對磁盤進行添加）
第一步查看磁盤 ls /dev/sd*
[root@localhost ~]# ls /dev/sd* /dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdc
lsblk -f 也可以查看磁盤，這個命令還可以查看每個磁盤上面安裝的文件系統，這個命令很重要哦
[root@localhost ~]# lsblk -f
NAME FSTYPE LABEL UUID MOUNTPOINT
sda
├─sda1 xfs 19cc0cdc-62b9-4e32-b5ac-c946e7ed608a /boot
└─sda2 LVM2_member BgwSVO-gUJY-gioG-uUWY-OgtR-hdHR-cbKwLk
├─cl-root xfs 27369bc8-d775-4805-8896-7f7dd5762b06 /
└─cl-swap swap 319fd4ba-62a8-4be2-bc04-2caded22ecfe [SWAP]
sdb
└─sdb1 xfs f0ea650e-357b-4fa1-a8f6-be95982866b4
sdc
第二步 對sdb分配一個100M的空間
root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb #進入磁盤管理
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改將停留在內存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盤標識符 0xcf5dbbb2 創建新的 DOS 磁盤標簽。
命令(輸入 m 獲取幫助)：m
命令操作
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
g create a new empty GPT partition table
G create an IRIX (SGI) partition table
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
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
x extra functionality (experts only)
命令(輸入 m 獲取幫助)：p
磁盤 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字節，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標簽類型：dos
磁盤標識符：0xcf5dbbb2
設備 Boot Start End Blocks Id System
命令(輸入 m 獲取幫助)：n #建立一個新的分區
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p #默認為p，直接回車即可
分區號 (1-4，默認 1)：
起始 扇區 (2048-41943039，默認為 2048)：
將使用默認值 2048
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默認為 41943039)：+100M
分區 1 已設置為 Linux 類型，大小設為 100 MiB
命令(輸入 m 獲取幫助)：
命令(輸入 m 獲取幫助)：p #查看已經分好的磁盤
磁盤 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字節，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標簽類型：dos
磁盤標識符：0xcf5dbbb2
設備 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 206847 102400 83 Linux
命令(輸入 m 獲取幫助)：w #保存並退出，如果不想保存選擇 q
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盤。
第三步 格式化
格式化即給新建的磁盤分區添加一個文件系統，現在常用的為 XFS文件系統
mkfs.xfs /dev/sdb1
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
mkfs.xfs: /dev/sdb1 appears to contain an existing filesystem (xfs).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
第四步 掛載
在掛載之前要新建一個文件夾來作為掛載點
mkdir /test
mount /dev/sdb1 /test
[root@localhost /]# mkdir /test
[root@localhost /]# mount /dev/sdb1 /test #掛載
[root@localhost /]# df -h #查看磁盤分配空間
文件系統 容量 已用 可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/cl-root 17G 5.2G 12G 31% /
devtmpfs 473M 0 473M 0% /dev
tmpfs 489M 144K 489M 1% /dev/shm
tmpfs 489M 7.1M 482M 2% /run
tmpfs 489M 0 489M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 173M 842M 18% /boot
tmpfs 98M 20K 98M 1% /run/user/0
/dev/sdb1 97M 5.2M 92M 6% /test
第五步 寫入系統文件開機自啟
echo “/dev/sdb1 /test xfs defaults 0 0 ” >> /etc/fstab
/dev/sdb1 ——要掛載的分區設備
/test——掛載點
xfs——文件系統類型
第一個 0 ——是否備份
第二個 0 ——是否檢測
defaults——掛載選項
添加交換分區
SWAP（交換）分區是一種通過在硬盤中預先划分一定的空間，然后將把內存中暫時不常用的數據臨時存放到硬盤中，以便騰出物理內存空間讓更活躍的程序服務來使用的技術，其設計目的是為了解決真實物理內存不足的問題。但由於交換分區畢竟是通過硬盤設備讀寫數據的，速度肯定要比物理內存慢，所以只有當真實的物理內存耗盡后才會調用交換分區的資源。
第一步 新建磁盤分區
fdisk /dev/sdb
命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p):
Using default response p
分區號 (2-4，默認 2)：
起始 扇區 (10487808-41943039，默認為 10487808)：
將使用默認值 10487808
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (10487808-41943039，默認為 41943039)：+5G
分區 2 已設置為 Linux 類型，大小設為 5 GiB
命令(輸入 m 獲取幫助)：p
磁盤 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字節，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標簽類型：dos
磁盤標識符：0x6c292b76
設備 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 10487807 5242880 83 Linux
/dev/sdb2 10487808 20973567 5242880 83 Linux
命令(輸入 m 獲取幫助)：w
第二步 格式化操作
mkswap /dev/sdb2
[root@localhost /]# mkswap /dev/sdb2
正在設置交換空間版本 1，大小 = 5242876 KiB
無標簽，UUID=c63f4ad4-00b7-48d4-87d6-caf88d96df08
第三步 掛載使用
swapon /dev/sdb2 swap設備是掛載到設備里面的，所以不用加掛載點
[root@localhost /]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 976M 487M 86M 8.6M 402M 273M
Swap: 2.0G 0B 2.0G
[root@localhost /]# swapon /dev/sdb2
[root@localhost /]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 976M 491M 83M 8.6M 402M 270M
Swap: 7.0G 0B 7.0G
第四步 寫在系統里
echo “/dev/sdb2 swap swap defaults 0 0” >> /etc/fstab
第五步 停止swap
swapoff /dev/sdb2
或者 swapoff -a
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 499740 90608 8836 409588 279980
Swap: 2097148 0 2097148
[root@localhost /]# swapoff -a
[root@localhost /]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 976M 486M 89M 8.6M 399M 274M
Swap: 0B 0B 0B
LVM ——邏輯卷管理器
在現實生活中，我們常用來存放數據的磁盤不夠大了怎么辦，，比如一開始規划主機的時候只給了100GB，但用戶眾多之后發現這個文件系統不夠大，此時能怎么做，我相信大多數的朋友都是再加一塊新硬盤，然后重新格式化，再將原硬盤數據拷貝過來，然后將原來的分區卸載重新掛載新的分區，如果下一次又不夠了呢，隨着數據越來越多工作量會越來越大，是不是聽上去都很麻煩呢？那么LVM這玩意的作用就體現出來了。
什么是LVM：PV、PE、VG、LV
LVM的全名是 Logical Volume Manager ,中文翻譯是邏輯卷管理器，是一種可以彈性的調節文件系統的容量的管理器，而不在調整性能與數據安全上面，那是RAID的工作可不要搞混了！它是在硬盤分區和文件系統之間添加了一個邏輯層，它提供了一個抽象的卷組（VG），可以把多塊硬盤進行卷組合並再經過划分成為可使用的分區（LV），就可以進行掛載使用了。
物理卷（Physical Volume PV）
物理卷就是LVM的基本存儲邏輯塊，我們實際的分區（disk）需要調整系統標識符（system ID）成為8e（LVM的標識符），然后再經過 pvcreat 的命令將它轉化為LVM最底層的物理卷（PV），之后才能講這些PV加以利用。
卷組（Volume Group, VG）
所謂的LVM大磁盤就是將許多的PV整合成這個VG，所以VG就是LVM組合起來的超大磁盤，那么這個磁盤最大可以到多大容量呢，