3.3.3 Linux存储基本操作

本节介绍Linux存储系统最常用的操作，包括MBR分区和GPT分区的构建操作、格式化操作以及挂载操作等。

1.准备示例环境

在介绍存储操作示例之前，先关闭虚拟机添加一块新的硬盘，名字为2T.vmdk，类型是SCSI，大小是2040GB，存储成一个单独的文件，如图3-22所示。

图3-22 新增虚拟硬盘信息图

2.分区操作

（1）查看分区

系统重启后，使用下面的命令查看分区信息。

上述命令执行后，显示结果如下，有三个设备。

1）sda是创建虚拟机时的硬盘，大小是20GB。

2）sdb是新添加的硬盘，大小是2TB。

3）sr0是光驱设备。

sda下面还列出了分区信息，有两个分区：sda1分区大小是1G，sda2分区大小是19G。在sda2分区上还创建了两个逻辑卷：cl-root逻辑卷用于安装操作系统，cl-swap用于交换分区，有关逻辑卷后面还会详细说明。

（2）使用fdisk分区

1）使用fdisk对新增的硬盘/dev/sdb分区，它可以创建MBR分区，命令如下。

上述命令执行后，会进入fdisk的交互界面，如下所示。

2）冒号（：）后面输入fdisk内部命令，例如查看帮助的命令m，如下所示。

此时，fdisk会打印其使用帮助，如下所示。

命令p可以查看硬盘已有的分区。

如果硬盘上已经有分区了，可以使用命令d来删除已有的分区。

如果不想对分区做任何操作，可以使用命令q退出fdisk。

3）输入命令n，创建第一个分区，如下所示。

4）上述命令执行后，fdisk会提示待创建分区的类型，是主分区，还是扩展分区？分区有两种类型：主分区和扩展分区。

5）先创建一个主分区，命令如下所示。

6）按〈Enter〉键后，fdisk会提示选择分区号，直接按〈Enter〉键，使用默认编号1。

7）选择分区的第一个扇区编号，按〈Enter〉键选择默认即可。

8）确定分区大小，如下所示，+100G表示分区的大小为100GB，+100表示大小为100个扇区，+100K表示分区大小为100KB，+100M表示分区大小为100MB，+100T、+100P以此类推。

9）按〈Enter〉键后，如果fdisk出现下面的提示，选择Yes。

10）此时，第一个主分区就设置好了，输入w，保存并退出，如下所示。

11）使用lsblk命令查看分区，可以看到sdb下面新增了一个分区sdb1，大小为100G，如下所示。

（3）使用parted分区

1）在使用parted分区之前，要先使用fdisk删除上小节所创建的分区/dev/sdb1，删除后的分区应该如下所示。

2）使用parted在/dev/sdb上创建GPT分区，命令如下。

3）输入help可以打印命令帮助，如下所示。

帮助内容显示如下。

4）使用mklabel创建GPT分区，如下所示，mklabel是命令，gpt是分区标签。

5）在下面的提示中选择Yes。

6）创建第一个分区，命令如下。

上述命令和参数说明如下。

● mkpart是分区创建命令。

● p1是分区名字，因为GPT分区没有主分区和扩展分区之分，因此，mkpart后面直接跟分区名字，注意mkpart和p1之间要有空格。

● Ext4是分区的文件系统类型。

● 2048s是分区的起始位置，其中s表示扇区（Sector），也可以使用百分比，例如10%，即从磁盘空间的10%处开始，也可以使用K/M/G等存储容量单位，例如2048K，即从磁盘的2048KB处开始。

分区的起始位置要特别注意，如果填入的数字不合适，会有下面的提示：“Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance:XXs%2048s！=0s”。这是因为分区的起始位置并没有和某个数字对齐，如果分区不对齐的话，对存储性能会有很大影响。

那这个数字应该怎样确定呢？这里有个好方法，告警提示中“XXs % 2048s ！= 0s”，这个2048s就是需要对齐的数字，即2048个扇区。

● 200G是分区的结束位置，其格式同分区起始位置一样，可以用扇区数、百分比和存储容量来表示。

7）创建第二个分区，分区名为p2，文件系统为Ext4，空间为剩余的所有空间，命令如下，其中100%表示剩下的所有空间。

8）使用命令p打印当前分区信息，命令如下。

分区信息显示如下，可以看到/dev/sdb的大小为2190GB、分区表类型为gpt，并且已经创建了两个分区。

第一个分区的起始位置是1049kB，刚才分区时，设置的参数是2048s，为何两个数字不一样？

2048s的大小是2048*512=1048576B，1048576/1000=1049kB，这里的k是小写，大小为1000，大写的K才是1024。因此，2048s换算成容量单位就是1049kB。

9）如果确定没有问题，使用quit命令退出，如下所示。

如果分区有问题，可以使用rm Number来删除指定的分区，例如rm 2就是删除编号为2的分区。

10）使用lsblk查看分区情况，如下所示，可以看到刚才划分的两个分区sdb1和sdb2。

2.格式化操作

格式化操作就是在指定的存储对象上创建文件系统，这个存储对象可以是整个物理块设备、虚拟块设备，也可以是它们的分区，还可以是逻辑卷。

Linux下的格式化命令为mkfs，示例如下。

（1）示例1：在/dev/sdb1上创建Ext4文件系统

创建命令如下，-t ext4表示文件系统类型是Ext4，也可以用其他的文件系统名，如ext2、ext4、xfs等替换ext4，/dev/sdb1是格式化的存储对象。

使用lsblk-f可以查看/dev/sdb1的文件系统类型，如下所示，sdb1的类型为Ext4。

其实mkfs并不会执行具体格式化操作，它只是一个包装（Wrapper），它会根据传入的参数选择具体的格式化命令进行操作，上述示例中调用的就是/usr/sbin/mkfs.ext4。

（2）示例2：设置文件系统的Block大小

文件系统中最重要的一个参数就是Block大小，Block是文件系统操作的最小单位，它由若干个扇区组成。如果Block越小，则文件系统空间浪费得越少，特别适合小文件（KB甚至更小的级别）较多的应用场景，其缺点是文件系统本身的开销会比较大。如果Block越大，则文件系统本身的开销会比较小，文件的碎片数会比较少，而且文件系统操作的速度会提升，特别适合存储大文件（GB以上），或者磁盘本身空间比较大（TB级）的场景。

Block的取值范围因文件系统而异，以Ext2/Ext3/Ext4为例，它们的Block大小可以是1024、2048或4096字节。下面重新对/dev/sdb1格式化，将Block设置为1024字节，命令如下，其中-b 1024用来指定Block大小为1024字节。

查看/dev/sdb1的Block信息，命令如下。

Block的大小信息如下，为1024字节。

Ext4还支持clustered block allocation，可以认为是更大的Block，其大小是Block大小*2的幂次方，默认值是16个Block，即2的4次方。

3.挂载操作

挂载操作会将文件系统A同目录B关联起来，这样目录B下的内容就是文件系统A的内容，向目录B写入的文件就会存储到文件系统A上，目录B称为挂载点。

挂载操作的命令为mount，示例如下，将/dev/sdb1挂载到/mnt上，挂载点为/mnt。

使用lsblk可以查看挂载情况如下，sdb1已经挂载到/mnt上了。

注意，mount命令后面跟的参数是/dev/sdb1，它是一个分区，但是在mount操作中，它表示的是这个分区上的文件系统，因为/dev/sdb1如果不格式化，是无法挂载的。

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