Linux磁盘空间管理

MBR/msdos分区模式

1~4个主分区，或者0~3个主分区+1个扩展分区（N个逻辑分区）

最大支持容量2.2TB的磁盘

扩展分区不能格式化

使用fdisk分区工具

查看分区表

1	fdisk -l /dev/sda

修改硬盘的分区表

fdisk 硬盘设备

常用交互指令：

m 列出指令帮助

p 查看现有的分区表

n 新建分区

d 删除分区

q 放弃更改并退出

w 保存更改并退出

识别新分区

1	partprobe /dev/sdb 或者 reboot

使用partprobe命令

当硬盘的分区表被更改以后，需要将分区表的变化及时

通知Linux内核，最后reboot一次，否则在访问分区时可能会找不到准备的设备

格式化分区

常用的格式化工具

mkfs工具集

mkfs.ext3 分区设备的路径（mkfs.ext3 /dev/sdb1）

mkfs.ext4 分区设备的路径（mkfs.ext4 /dev/sdb1）

mkfs.xfs 分区设备的路径（mkfs.xfs /dev/sdb1）

mkfs.vfat 分区设备的路径（mkfs.vfat /dev/sdb1）

访问已格式化的分区

使用mount命令挂载并测试

# 挂载
mkdir /mnt/test
mount /dev/sdb1	/mnt/test
# 测试
cp /etc/fstab	/mnt/test/fstab.bak
ls /mnt/test
# 使用df查看使用情况
df -hT /mnt/test

开机自动挂载

#配置文件/etc/fstab的记录格式
#设备路径	挂载点	类型	参数	备份标记	检测顺序
mkdir	/mnt/part	#创建挂载点
vim	/etc/fatab

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Jul  8 10:13:05 2023
#
# 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.
#
# After editing this file, run 'systemctl daemon-reload' to update systemd
# units generated from this file.
#
/dev/mapper/rhel-root   /                       xfs     defaults        0 0
UUID=a01b6246-40f8-4770-a696-2ce0ed787785 /boot                   xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/rhel-swap   swap                    swap    defaults        0 0
/dev/sdb1   /test                    xfs    defaults        0 0

  mount -a
  df -hT /mnt/part

GPT分区模式

GPT，GUID Partition Table，全局唯一标识分区表

1、突破固定大小64字节的分区表限制

2、最多可支持128个主分区，最大支持18EB磁盘（1EB=1024PB=1024*1024TB）

parted常用分区指令

-mktable msdos|gtp #建立指令模式分区表

-mkpart primary 文件系统类型start end #指定大小或百分比作为起始位置

-print #查看分区表

-rm 序号 #删除指定的分区

-quit #退出交互环境

Swap交换空间

创建Swap分区

1、新建一个大小为2GB的分区，比如/dev/sdb2

2、确保无误保存退出、

3、识别新的分区表

4、格式化交换分区

# mkswap命令
# 格式：mkswap	分区设备
mkswap	/dev/sdb2
#扩展交换空间
swapon	/dev/sdb2	#启用交换分区
swapon	-s	#查看交换分区
swapoff	/dev/sdb2	#停止交换分区

文件扩展Swap空间

#创建Swap文件，利用文件创建Swap空间
# dd	if=源设备	of=目标设备	bs=块大小	count=块数
dd if=/dev/zero	of=/opt/swap.db	bs=1M	count=2048
#格式化交换文件
#格式：mkswap -f 交换文件
#选项 -f 表示强制执行（force）
mkswap -f /opt/swap.db

逻辑卷

#扩展逻辑组
#vgextend	[逻辑组名]	[设备]
vgextend systemvg	/dev/sdb[2-3]
#扩展逻辑卷
df -h	| grep vo # 查看挂在使用的设备
vgs
#lvextent -L [容量大小]	[哪块逻辑卷]
lvextent -L 18G /dev/systemvg/vo
vgs
lvs
blkid /dev/systemvg/vo #查看文件系统类型
# 扩展逻辑卷的文件系统（刷新文件系统）
# xfs_growfs:刷新xfs文件系统
# resize2fs：刷新ext4文件系统
xfs_growfs /dev/systemvc/vo  #旧版本
xfs_growfs /挂载点
df -h | grep vo
lvs
# 逻辑卷支持缩减
#xfs文件系统：不支持
#ext4文件系统：支持

案例1：新建逻辑卷

问题

使用分区 /dev/sdb1 构建 LVM 存储，相关要求如下：

新建一个名为 systemvg 的卷组
在此卷组中创建一个名为 vo 的逻辑卷，大小为180MiB
将逻辑卷 vo 格式化为 EXT4 文件系统
将逻辑卷 vo 挂载到 /vo 目录，并在此目录下建立一个测试文件 votest.txt，内容为“I AM KING.”

方案

LVM创建工具的基本用法：

1	vgcreate 卷组名物理设备.. ..lvcreate -L 大小 -n 逻辑卷名卷组名

步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：创建卷组

1）新建名为systemvg的卷组

1	[root@server0 ~]# vgcreate systemvg /dev/sdb1 Physical volume "/dev/sdb1" successfully created Volume group "systemvg" successfully created

2）确认结果

1	[root@server0 ~]# vgscan Reading all physical volumes. This may take a while... Found volume group "systemvg" using metadata type lvm2

步骤二：创建逻辑卷

1）新建名为vo的逻辑卷

1	[root@server0 ~]# lvcreate -L 180MiB -n vo systemvg Logical volume "vo" created

2）确认结果

1	[root@server0 ~]# lvscan ACTIVE '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit

步骤三：格式化及挂载使用

1）格式化逻辑卷/dev/systemvg/vo

[root@server0 ~]# mkfs.ext4  /dev/systemvg/vo.. ..Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (4096 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: done

2）挂载逻辑卷/dev/systemvg/vo

[root@server0 ~]# mkdir  /vo                              //创建挂载点[root@server0 ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo             //挂载[root@server0 ~]# df  -hT  /vo/                         //检查结果Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/mapper/systemvg-vo ext4  171M  1.6M  157M   1% /vo

3）访问逻辑卷/dev/systemvg/vo

1	[root@server0 ~]# cat /vo/votest.txtI AM KING.

案例2：扩展逻辑卷的大小

问题

本例要求沿用练习一，将逻辑卷 vo 的大小调整为 300MiB，要求如下：

原文件系统中的内容必须保持完整
必要时可使用之前准备的分区 /dev/sdb5 来补充空间
注意：分区大小很少能完全符合要求的大小，所以大小在270MiB和300MiB之间都是可以接受的

方案

对于已经格式化好的逻辑卷，在扩展大小以后，必须通知内核新大小。

如果此逻辑卷上的文件系统是EXT3/EXT4类型，需要使用resize2fs工具；

如果此逻辑卷上的文件系统是XFS类型，需要使用xfs_growfs。

步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：确认逻辑卷vo的信息

1）找出逻辑卷所在卷组

1	[root@server0 ~]# lvscan ACTIVE '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit ACTIVE '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

2）查看该卷组的剩余空间是否可满足扩展需要

[root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg  --- Volume group ---  VG Name               systemvg  System ID               Format                lvm2  Metadata Areas        1  Metadata Sequence No  2  VG Access             read/write  VG Status             resizable  MAX LV                0  Cur LV                1  Open LV               0  Max PV                0  Cur PV                1  Act PV                1  VG Size               196.00 MiB                          //卷组总大小  PE Size               4.00 MiB  Total PE              49  Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB  Free  PE / Size       4 / 16.00 MiB                      //剩余空间大小  VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

此例中卷组systemvg的总大小都不够300MiB、剩余空间才16MiB，因此必须先扩展卷组。只有剩余空间足够，才可以直接扩展逻辑卷大小。

步骤二：扩展卷组

1）将提前准备的分区/dev/sdb5添加到卷组systemvg

1	[root@server0 ~]# vgextend systemvg /dev/sdb5 Physical volume "/dev/sdb5" successfully created Volume group "systemvg" successfully extended

2）确认卷组新的大小

[root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg  --- Volume group ---  VG Name               systemvg  .. ..  VG Size               692.00 MiB                          //总大小已变大  PE Size               4.00 MiB  Total PE              173  Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB  Free  PE / Size       128 / 512.00 MiB                  //剩余空间已达512MiB  VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

步骤三：扩展逻辑卷大小

1）将逻辑卷/dev/systemvg/vo的大小调整为300MiB

1	[root@server0 ~]# lvextend -L 300MiB /dev/systemvg/vo Extending logical volume vo to 300.00 MiB Logical volume vo successfully resized

2）确认调整结果

1	[root@server0 ~]# lvscan ACTIVE '/dev/systemvg/vo' [300.00 MiB] inherit ACTIVE '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

3）刷新文件系统大小

确认逻辑卷vo上的文件系统类型：

1	[root@server0 ~]# blkid /dev/systemvg/vo/dev/systemvg/vo: UUID="d4038749-74c3-4963-a267-94675082a48a" TYPE="ext4"

选择合适的工具刷新大小：

[root@server0 ~]# resize2fs  /dev/systemvg/vo resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)Resizing the filesystem on /dev/systemvg/vo to 307200 (1k) blocks.The filesystem on /dev/systemvg/vo is now 307200 blocks long.

确认新大小（约等于300MiB）：

1	[root@server0 ~]# mount /dev/systemvg/vo /vo/[root@server0 ~]# df -hT /voFilesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on/dev/mapper/systemvg-vo ext4 287M 2.1M 266M 1% /vo

案例3：查看进程信息

问题

本例要求掌握查看进程信息的操作，使用必要的命令工具完成下列任务：

找出进程 gdm 的 PID 编号值
列出由进程 gdm 开始的子进程树结构信息
找出进程 sshd 的父进程的 PID 编号/进程名称
查看当前系统的CPU负载/进程总量信息

方案

查看进程的主要命令工具：

ps aux、ps –elf：查看进程静态快照
top：查看进程动态排名
pstree：查看进程与进程之间的树型关系结构
pgrep：根据指定的名称或条件检索进程

步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：找出进程 gdm 的 PID 编号值

使用pgrep命令查询指定名称的进程，选项-l显示PID号、-x精确匹配进程名：

1	[root@svr7 ~]# pgrep -lx gdm1584 gdm

步骤二：列出由进程 gdm 开始的子进程树结构信息

使用pstree命令，可以提供用户名或PID值作为参数。通过前一步已知进程gdm的PID为1584，因此以下操作可列出进程gdm的进程树结构：

[root@svr7 ~]# pstree  -p  1584gdm(1584)-+-Xorg(1703)          |-gdm-session-wor(2670)-+-gnome-session(2779)-+-gnom+          |                       |                     |-gnom+          |                       |                     |-{gno+          |                       |                     |-{gno+          |                       |                     `-{gno+          |                       |-{gdm-session-wor}(2678)          |                       `-{gdm-session-wor}(2682)          |-{gdm}(1668)          |-{gdm}(1671)          `-{gdm}(1702)

步骤三：找出进程 sshd 的父进程的 PID 编号/进程名称

要查看进程的父进程PID，可以使用ps –elf命令，简单grep过滤即可。找到进程sshd所在行对应到的PPID值即为其父进程的PID编号。为了方便直观查看，建议先列出ps表头行，以分号隔开再执行过滤操作。

[root@svr7 ~]# ps  -elf  |  head  -1 ; ps  -elf  |  grep  sshdF S UID         PID   PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD4 S root       1362      1  0  80   0 - 20636 poll_s Jan05 ?        00:00:00 /usr/sbin/sshd –D.. ..                                 //可获知进程sshd的父进程PID为1

然后再根据pstree –p的结果过滤，可获知PID为1的进程名称为systemd：

1	[root@svr7 ~]# pstree -p \| grep '(1)'systemd(1)-+-ModemManager(995)-+-{ModemManager}(1018)

步骤四：查看当前系统的CPU负载/进程总量信息

使用top命令，直接看开头部分即可；或者 top -n 次数：

[root@svr7 ~]# toptop - 15:45:25 up 23:55,  2 users,  load average: 0.02, 0.03, 0.05Tasks: 485 total,   2 running, 483 sleeping,   0 stopped,   0 zombie%Cpu(s):  1.7 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 97.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 stKiB Mem :  1001332 total,    76120 free,   419028 used,   506184 buff/cacheKiB Swap:  2097148 total,  2096012 free,     1136 used.   372288 avail Mem.. ..

观察Tasks: 485 total部分，表示进程总量信息。

观察load average: 0.02, 0.03, 0.05 部分，表示CPU处理器在最近1分钟、5分钟、15分钟内的平均处理请求数（对于多核CPU，此数量应除以核心数）。

对于多核CPU主机，如果要分别显示每颗CPU核心的占用情况，可以在top界面按数字键1进行切换：

[root@svr7 ~]# toptop - 15:47:45 up 23:57,  2 users,  load average: 0.02, 0.03, 0.05Tasks: 485 total,   2 running, 269 sleeping,   0 stopped,   1 zombieCpu0  :  0.6%us,  7.8%sy,  0.0%ni, 91.6%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%stCpu1  :  0.7%us,  3.7%sy,  0.0%ni, 95.6%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%stCpu2  :  0.7%us,  1.7%sy,  0.0%ni, 97.6%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%stCpu3  :  0.3%us,  1.0%sy,  0.0%ni, 98.3%id,  0.3%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%stMem:  16230564k total, 15716576k used,   513988k free,   326124k buffersSwap:  8388604k total,   220656k used,  8167948k free, 11275304k cached.. ..

案例4：进程调度及终止

问题

本例要求掌握调度及终止进程的操作，使用必要的工具完成下列任务：

运行“sleep 600”命令，再另开一个终端，查出sleep程序的PID并杀死
运行多个vim程序并都放入后台，然后杀死所有vim进程
su切换为zhsan用户，再另开一个终端，强制踢出zhsan用户

方案

进程调度及终止的主要命令工具：

命令行 &：将命令行在后台运行
Ctrl + z 组合键：挂起当前进程（暂停并转入后台）
jobs：列出当前用户当前终端的后台任务
bg 编号：启动指定编号的后台任务
fg 编号：将指定编号的后台任务调入前台运行
kill [-9] PID…：杀死指定PID值的进程
kill [-9] %n：杀死第n个后台任务
killall [-9] 进程名…：杀死指定名称的所有进程
pkill：根据指定的名称或条件杀死进程

步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：根据PID杀死进程

1）开启sleep测试进程

1	[root@svr7 ~]# sleep 600//.. .. 进入600秒等待状态

2）找出进程sleep的PID

另开一个终端，ps aux并过滤进程信息（第2列为PID值）：

1	[root@svr7 ~]# ps aux \| grep sleeproot 32929 0.0 0.0 4312 360 pts/1 S+ 17:25 0:00 sleep 600

3）杀死指定PID的进程

1	[root@svr7 ~]# kill -9 32929

返回原终端会发现sleep进程已经被杀死：

1	[root@svr7 ~]# sleep 600Killed

步骤二：根据进程名杀死多个进程

1）在后台开启多个vim进程

1	[root@svr7 ~]# vim a.txt &[1] 33152[root@svr7 ~]# vim b.txt &[2] 33154[1]+ 已停止 vim a.txt[root@svr7 ~]# vim c.txt &[3] 33155[2]+ 已停止 vim b.txt

2）确认vim进程信息

1	[root@svr7 ~]# jobs -l[1] 33152 停止 (tty 输出) vim a.txt[2]- 33154 停止 (tty 输出) vim b.txt[3]+ 33155 停止 (tty 输出) vim c.txt

3）强制杀死所有名为vim的进程

1	[root@svr7 ~]# killall -9 vim[1] 已杀死 vim a.txt[2]- 已杀死 vim b.txt[3]+ 已杀死 vim c.txt

4）确认杀进程结果

1	[root@svr7 ~]# jobs -l [root@svr7 ~]#

步骤三：杀死属于指定用户的所有进程

1）登入测试用户zhsan

1	[root@svr7 ~]# useradd zhsan[root@svr7 ~]# su - zhsan[zhsan@svr7 ~]$

2）另开一个终端，以root用户登入，查找属于用户zhsan的进程

1	[root@svr7 ~]# pgrep -u zhsan33219[root@svr7 ~]# pstree -up 33219 //检查进程树bash(33219,zhsan)

3）强制杀死属于用户zhsan的进程

1	[root@svr7 ~]# pkill -9 -u zhsan[root@svr7 ~]#

4）返回原来用户zhsan登录的终端，确认已经被终止

1	[zhsan@svr7 ~]$ 已杀死[root@svr7 ~]#