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本篇为你介绍专业的Linux知识，分别是硬盘介绍、磁盘管理、文件系统组成和磁盘加密。
第一部分：硬盘介绍和磁盘管理 一、硬盘 硬盘的正常使用流程： 购买设备 -> 设备联机 -> 磁盘分区 -> 磁盘格式化(创建文件系统) -> 磁盘挂载 -> 正常使用
我们看 /dev/sda1 之类的： /dev/ ： 设备文件目录。 sd ： SCSI接口类型的硬盘。 a ： 代表第几块盘，a代表第一块盘。 1 ： 分区，1、2、3、4是主分区，5、6、7、8、9等是逻辑分区。
二、使用fdisk管理分区 注意：fdisk 无法支持 2T 以上容量的磁盘分区，超过2T，请使用后面将会讲到的parted工具。 1.实验准备 做实验之前，添加一块硬盘，VMware虚拟机中，点击添加，然后添加一块硬盘：
然后重启系统，用 fdisk -l 命令就可以看到新添加的硬盘了：
图中的 /dev/sdb 就是我们刚才添加的硬盘。 2.给一块磁盘分区 实验 fdisk 命令，加上磁盘，比如我要对sdb磁盘分区，执行 fdisk /dev/sdb 命令，然后会进入fdisk的一些命令提示中，输入m打印帮助信息：
然后输入相应的分区命令：
然后输入 w 保存退出，分区完成，执行命令ls /dev/sd*， 就能看到刚才分区得到的磁盘分区了。接下来，格式化分区： mkfs.ext4 /dev/sdb1 这里我格式化为ext4类型文件系统，你也可以格式化为其它类型（输入mkfs，再按两下Tab键，就能看到有哪些文件系统类型可以选择）。通过 blkid命令，查看硬盘分区类型： blkid /dev/sdb1 然后挂载分区： # 创建一个挂载点 mkdir /sdb1 # 将/dev/sdb1分区挂载到/sdb1 mount /dev/sdb1 /sdb1 # 查看一下挂载上了没有 df -Th | tail 1 进入/sdb1这个目录，如果看到 lost+found 文件夹，也你能说明挂载没有问题。注意：磁盘挂载中，一个挂载点可以挂载多个磁盘，比如： mount /dev/sdb2 /sdb1 mount /dev/sdb1 /sdb1 这里都挂载到/sdb1这个目录下，那么去掉这个挂载点，你就要umount 两次： umount /sdb1 umount /sdb1 这样 /sdb1 这个挂载点才没有挂载磁盘。当然，也可以直接指定设备去卸载： umount /dev/sdb1 3.开机自动挂载分区 刚才mount 是手动挂载磁盘分区，下面是开机自动挂载。在 /etc/fstab 文件中，加入下面一句话： /dev/sdb1 /sdb1 ext4 defaults 0 0 它是什么意思呢？意思如下：
考虑到 /dev/sdb1 不是唯一的（因为这个值是变的），比如： /dev/sda 磁盘disk1 /dev/sdb 磁盘disk2 /dev/sdc 磁盘disk3 这里表示有三块磁盘，如果 磁盘disk1 被拔下来了，重新开机时就是（因为系统检测到磁盘，是a/b/c/d这样来排列的，先从a开始表示第一块磁盘）： /dev/sda 磁盘disk2 /dev/sdb 磁盘disk3 如果我们还认为 /dev/sda 是 磁盘disk1 ，就会发生问题，因为这时它是 磁盘disk2。为了解决这个问题，我们应该用 UUID标识 一块磁盘（UUID具有全球唯一性），所以我们应该这样： UUID=9d0d24e5-0bbe-463e-9cfa-ec6c9f44cca8 /sdb1 ext4defaults0 0 这个 UUID 可以通过 blkid 这个命令查询得到： blkid /dev/sdb1 4.让/etc/fstab内容立即生效 我们在修改了磁盘配置文件 /etc/fstab 这个文件以后，可以执行下面命令让其生效： mount -a 这个命令执行了 /etc/fstab 的配置信息。 5.将剩余磁盘容量都给逻辑分区 当我们创建了一些主分区以后，我们还想创建逻辑分区，那么我们就可以先执行操作，将剩下的容量都给了逻辑分区：
我这里sdb4就是剩下容量。然后我们可以和之前创建主分区一样的方法，创建逻辑分区。注意：这时候的sdb4是不能直接访问的。 意思是我们要在sdb4的基础上，创建逻辑分区。
三、使用parted分区工具 GPT 分区表：全球唯一标识分区表， GPT对分区数量没有限制（windows系统GPT有限制，最大128个分区，可管理磁盘大小18EB，NTFS文件系统最大才支持256TB）。 MBR 分区表：最大4个分区表项。 parted工具：适用于大容量磁盘的分区（超过2T）。 1.准备工作： 查看parted工具是否已经安装： rpm -rf `which parted。 查看磁盘状态信息：parted -l 在VMware设置中添加一块新的磁盘，大小为3T（你的物理磁盘没有这么大没有关系，这是虚拟的），reboot重启linux。 使用 fdisk -l 命令，看看有没有我们刚才添加的3T磁盘，我这里是/dev/sdc。 2.然后对磁盘进行分区操作： 指定要分区磁盘： parted /dev/sdc。 上面一步开始，就进入了parted命令行操作。 指定分区表类型： mklabel gpt 。 创建分区： mkpart primary 0 100 （primary是分区名称，你任意取一个，0是分区起始地址，100是100M大小）。 忽略警告信息（这是分区比较小的提示信息，如果大点就没有这个警告了）： ignore ： warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance. 警告：结果分区没有正确对齐以获得最佳性能。 可以查看一下分区结果： print。 最后退出parted ： quit 。 3.可以分一个大点的分区： 指定要分区磁盘： parted /dev/sdc。
最后退出parted ： quit 。 4.对分区进行格式化和挂载： 格式化分区： mkfs.ext4 /dev/sdc1 （我这里是/dev/sdc1这个分区，你根据自己要格式化的分区而定）。 创建挂载点： mkdir /sdc1 。 挂载： mount /dev/sdc1 /sdc1 。 在格式化分区时，如果没有安装相关文件系统格式化工具，可以用yum搜索安装，比如安装mkfs.xfs 工具 yum search mkfs 或者 yum search xfs 比如结果显示： xfsprogs.i686，那么用yum安装它即可：yum -y install xfsprogs.i686 。
四、扩展swap分区 我们可以对swap分区大小进行修改。下面扩大swap分区： 创建两个逻辑分区，我这里是/dev/sdb3、/dev/sdb5，这两个分区100M。 格式化分区（swap专用工具）：mkswap /dev/sdb3 、mkswap /dev/sdb5 。 可以查看一下内存情况： free -m （MB为单位显示）。 添加到swap中：swapon /dev/sdb3 。 再查看一下内存情况，你会发现内存swap分区变大了约100M： free -m。 去除swap分区：swapoff /dev/sdb3 （将刚才添加的sdb3从swap分区中去掉）。 1.开机时自动挂载swap分区的方法： 打开配置文件： vim /etc/fstab ，添加刚才的磁盘分区： /dev/sdb3 swap swap defaults 0 0 更好的做法是，通过 blkid /dev/sdb3指令，查看 /dev/sdb3 的UUID，用UUID替代 /dev/sdb3： UUID=4fb2dd10-2bc7-48fe-8158-376dd4001c67 swap swap defaults 0 0 直接执行 mount -a 发现不起作用，reboot 重启系统就可以了，然后通过 free -m查看一下。
五、问题处理 磁盘分区后，在/dev/目录下找不到刚才新建的分区。 如果分区以后，执行 ls /dev/sdb2 命令，没有看到你的分区（比如我这里是sdb2分区），那么刷新一下磁盘： partprobe /dev/sdb 如果执行 partprobe /dev/sdb 命令，提示下面错误信息： Warning: WARNING: the kernel failed to re-read the partition table on /dev/sdb (Device or resource busy). As a result, it may not reflect all of your changes until after reboot. 可能是这块磁盘的哪个分区已经被挂载了： df -Th 比如我们之前执行 mount /dev/sdb1 /sdb1 命令，将 /dev/sdb1/ 挂载了 /sdb1 上，那么我们可以先卸载这个挂载点： umount /sdb1 然后再执行 partprobe /dev/sdb 命令。如果还是不行，看看磁盘是否有分区被挂载为了swap分区： cat /proc/swaps 如果有sdb磁盘挂载到swap分区，可以关闭它： swapoff /dev/sdb3
第二部分：文件系统组成和磁盘加密 一、磁盘结构组成 硬盘主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机马达、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份：
磁头： 磁盘技术的关键，最昂贵的部件，负责磁盘的读写。 磁道： 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。 扇区： 磁道等分为若干弧段，一个弧段就是一个扇区。扇区大小为512字节。 柱面： 各磁盘相同位置上，磁道的集合。比如一个磁盘上有两个盘片，两个盘片上0号磁道加起来，就叫一个柱面。
块（block）： 操作系统每次只读取一个扇区，这样效率太低。而是一次性连续读取多个扇区，即 一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是 文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是1KB，即2个扇区组成一个 block。4K =8扇区。
二、Linux 文件系统结构 Linux文件系统由三部分构成：文件名、inode节点、block（真正存数据的地方）。Linux 文件系统基本结构可以参考文章：https://ywnz.com/linuxpx/556.html 1.查看inode节点信息 查看某个文件的inode节点信息： stat test.txt 。 查看每个分区inode节点使用情况： df -i 。 查看某个文件的inode节点号： ls -i test.txt 。
三、Linux中的硬链接和软链接 文件是通过inode来索引的。 1.硬链接：如下图： 目录下有4个名为a.txt、b.txt、c.txt、d.txt的文件，对应4个inode节点。 它们都指向了同一个文件的存储地址。 修改a.txt、b.txt、c.txt、d.txt中的任何一个，都修改的是同一个存储地址，所以这4文件内容是同步的、一样的。 当删除其中一个文件名，比如 rm a.txt，只是删除了inode1，我们还能通过inode2、inode3或者inode4索引到文件。 删除所有inode节点，虽然文件还在，但文件系统在没有inode索引的情况下，是找不到文件的。这就是删除文件，文件系统就认为这部分磁盘扇区是空闲的。
2.软链接：认识了硬链接，软链接也很好理解。如下图： 如果 inode2 指向 inode1，这时 b.txt 就是 a.txt 的软链接。 通过 b.txt 打开文件，是 inode2 通过 inode1，才能索引到了文件的存储位置。 如果删除 a.txt 这个文件：rm a.txt，inode2 就找到不到 inode1，当然也不能找到文件了。那么文件就相当于被删除了。这时如果打开b.txt这个文件，就会提示文件找不到。这就是在windows系统中，删除源文件后，点击快捷键，经常提示快捷键找不到文件的原因。
3.硬链接相关命令操作： 给a.txt文件创建硬链接b.txt ：ln a.txt b.txt 。 硬链接不允许指向目录。 硬链接不允许跨分区创建。
4.软连接相关操作： 给a.txt文件创建软链接b.txt ：ln -s a.txt b.txt 。 软链接时通过目录和文件名来索引的。 软链接可以指向目录。 软链接可以跨分区，源文件写为绝对路径。
四、磁盘加密 1.创建加密磁盘 添加一个分区（我这里是/dev/sdb7）。如果你不会添加分区操作，请参考上文中的第一部分内容。 给分区（我这里是/dev/sdb7）加密：cryptsetup luksFormat /dev/sdb7（输入密码时，要满足复杂度要求，不能是12345678这种简单的密码，比如我的密码是 weiwenying123） ：
对分区进行映射： cryptsetup luksOpen /dev/sdb7 wwy_disk ：
对分区进行格式化： mkfs.ext4 /dev/mapper/wwy_disk （wwy_disk根据你起的名称而定）。 创建挂载点： mkdir /wwy_disk 。 挂载： mount /dev/mapper/wwy_disk /wwy_disk :
2.加密磁盘开机自动挂载 因为这个磁盘是加密的，所以自动挂载时，需要创建一个密钥文件。 创建存储密钥的文件（你找个地方存）： touch /root/tmp/wwy_passwd 。 指定生成密钥文件 ： cryptsetup luksAddKey /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd 。 磁盘加密配置列表中，加入我们的加密磁盘，打开 /etc/crypttab 文件，加入下面内容： wwy_disk /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd
在文件系统配置文件中，加入我们的磁盘 vim /etc/fstab： /dev/mapper/wwy_disk /wwy_disk ext4 defaults 0 0 3.关闭映射 卸载挂载点： umount /wwy_disk/ 。 关闭映射： cryptsetup luksClose wwy_disk 。 4.其它操作： 如果你想开机手动输入磁盘加密密码，在 /etc/crypttab 文件中就不要加入密钥文件路径： wwy_disk /dev/sdb7 重启操作系统以后，会提示你输入密码：
生成密钥文件： 生成密钥文件时，我们不用这个操作 cryptsetup luksAddKey /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd ，也是可以的，但是要修改wwy_passwd 权限为644： chmod 644 /root/tmp/wwy_passwd
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