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第5单元-设备管理与文件系统

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第5单元-设备管理与文件系统 设备管理与文件系统 设备文件系统 设备管理及文件系统 设备和文件系统 系统设备管理
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第五单元第五单元 设备管理与文件系统设备管理与文件系统 学习目标学习目标 LinuxLinux系统中设备文件系统中设备文件 LinuxLinux系统下文件系统系统下文件系统 磁盘分区和创建文件系统磁盘分区和创建文件系统 磁盘分区的挂载磁盘分区的挂载 磁盘分区的卸载磁盘分区的卸载 LinuxLinux卷标的应用卷标的应用 iscsiiscsi技术的应用技术的应用 1 1、、LinuxLinux系统中设备文件系统中设备文件 • • 设备文件的分类设备文件的分类 • • 常见的设备文件常见的设备文件 • • 设备文件的应用设备文件的应用 1.11.1、设备文件的分类、设备文件的分类 • • LinuxLinux沿袭了沿袭了UnixUnix的风格,将所有设备视为一个的风格,将所有设备视为一个 文件即设备文件。文件即设备文件。 • • 在在LinuxLinux系统中,设备文件分为两种:系统中,设备文件分为两种: – 块设备文件(b) – 字符设备文件(c) • • 为了方便管理,为了方便管理,LinuxLinux系统将所有的设备文件统系统将所有的设备文件统 一存放在一存放在/dev/dev目录下。目录下。 1.21.2、常见的设备文件、常见的设备文件 • • 常见的块设备文件有常见的块设备文件有 – /dev/hd[a-t][1~63]:IDE设备 – /dev/sd[a-z][1~15]:SCSI设备 – /dev/md[0-31]:软raid设备 – ram[0-19]:内存 • • 常见的字符设置文件有常见的字符设置文件有 – /dev/null:无限数据接收设备 – /dev/zero:无限零资源设备 – /dev/tty[0-31]:虚拟终端设备 – /dev/console:控制台 – /dev/ttyS[0-9]:串口 – /dev/lp[0-3]:并口 1.31.3、设备文件的应用、设备文件的应用 • • 创建设备文件创建设备文件 – 系统用户可以用mknod指令来建立所需的设备文件 – 语法:mknod 设备文件名 文件类型 主号 从号 • • dddd指令指令 – dd指令是一个功能强大的copy命令 • 支持在拷贝文件的过程中转换文件格式 • 支持指定范围的复制 – 常用参数 • if=文件名 :指定源文件 • of=文件名 :指定目标文件 • bs=大小[单位] :指定单位大小 • count=number :指定拷贝多少个bs • 例:dd if=/dev/sda of=/root/file1 bs=1 count=512 2 2、、LINUXLINUX下文件系统下文件系统 文件系统概述文件系统概述 LinuxLinux系统能够识别的文件系统系统能够识别的文件系统 RHEL6RHEL6系统默认使用的文件系统系统默认使用的文件系统 2.12.1、文件系统概述、文件系统概述 为了能在磁盘分区设备上储存与读取文件,我为了能在磁盘分区设备上储存与读取文件,我 们需要在分区上创立文件系统。们需要在分区上创立文件系统。 每一个文件系统在每一个文件系统在LinuxLinux里都被解释成由一个根里都被解释成由一个根 目录为起点的目录树结构目录为起点的目录树结构 LinuxLinux将各个文件系统挂载(将各个文件系统挂载(mountmount)在系统目)在系统目 录树中使用。录树中使用。 对应不同的操作系统与设备,计算机里有许许对应不同的操作系统与设备,计算机里有许许 多多种文件系统。不同的文件系统存放、搜索多多种文件系统。不同的文件系统存放、搜索 文件的方式都有不同。文件的方式都有不同。 2.22.2、、LinuxLinux系统能够识别的文件系统系统能够识别的文件系统 下面这些是在下面这些是在LinuxLinux操作系统中目前比较常见的可操作系统中目前比较常见的可 识别的文件系统。识别的文件系统。 ext2/ext3/ext4 :这是Linux中使用最多的文件系统。 msdos :DOS、Windows和OS/2使用该文件系统。 vfat :扩展的DOS文件系统,支持长文件名。 iso9660:CD-ROM的标准文件系统。 smbfs/cifs:支持SMB协议的网络文件系统。 nfs:网络文件系统,在文章后部会有详细介。 swap:用于Linux磁盘交换分区的特殊文件系统。 2.32.3、系统默认使用的文件系统、系统默认使用的文件系统ext4ext4 rhel5rhel5中默认使用的文件系统是中默认使用的文件系统是ext3ext3文件系统。文件系统。 ext3ext3文件系统即一个添加了日志功能的文件系统即一个添加了日志功能的ext2ext2,它可与,它可与 ext2ext2文件系统无缝兼容。文件系统无缝兼容。 而在而在RHEL6RHEL6中默认使用的文件系统的类型为中默认使用的文件系统的类型为ext4ext4,它是,它是 ext3ext3的一个升级版本,但它相对于的一个升级版本,但它相对于ext3ext3的改进是更深层的改进是更深层 的,是文件系统数据结构方面的优化,它是一个高效的的,是文件系统数据结构方面的优化,它是一个高效的 、优秀的、可靠的和具有特点的文件系统。、优秀的、可靠的和具有特点的文件系统。 特点:特点: 它也能够与ext3系统无缝兼容,用户可以通过几个简单的指令 就可以将ext3升级到ext4。 更大的文件系统/文件大小,ext3文件系统最大支持16TB的文 件系统,2TB的文件大小,而ext4可以支持到1EB的文件系统 与16TB的单个文件大小(1EB=1024PB=1024*1024TB=1024*1024*1024GB) 子目录扩展,在ext3中单个目录下的子目录数上限是32000个 ,而在ext4中则可以创建无限个子目录。 3 3、磁盘分区和创建文件系统、磁盘分区和创建文件系统 磁盘结构磁盘结构 磁盘分区工具磁盘分区工具 常见的分区类型常见的分区类型 创建分区过程创建分区过程 为分区创建文件系统(格式化分区)为分区创建文件系统(格式化分区) 3.13.1、磁盘结构、磁盘结构 • • 在在LinuxLinux系统中,每一块磁盘由下面部分组成:系统中,每一块磁盘由下面部分组成: – 主引导记录/Master Boot Record/MBR • 硬盘分区表/Standard Partition Table/SPT 主分区/Primary Partition 扩展分区/Extended Partition 逻辑分区/Logical Partition • • 一块硬盘只能有四个主分区,用户可以也只可以一块硬盘只能有四个主分区,用户可以也只可以 将一个主分区变成扩展分区,在扩展分区上,用将一个主分区变成扩展分区,在扩展分区上,用 户可以以链表方式建立逻辑分区。户可以以链表方式建立逻辑分区。 – Red Hat Linux对一块IDE硬盘最多支持到63个分区, SCSI硬盘支持到15个。 – fdisk工具最多只能辨认出16个分区 3.23.2、磁盘分区工具、磁盘分区工具 在在LinuxLinux系统中有两种分区工具系统中有两种分区工具 通过RHEL6自带的“硬盘实用工具“来实现图形化管理 磁盘(或指令:palimpsest) fdisk:运用广泛的字符界面下硬盘分区工具 fdiskfdisk工具的使用工具的使用 语法:fdisk [选项] [磁盘设备名] 常用选项 -l 列出某个磁盘的分区状态 通过图形化界面来管理磁盘分区通过图形化界面来管理磁盘分区 “应用程序菜单” - “系统工具” - “磁盘实用工具” 或 通过指令:palimpsest 开启 3.23.2、常见的分区类型、常见的分区类型 在在LinuxLinux系统中,对不同的分区都定义了不同的系统中,对不同的分区都定义了不同的 类型。常见的类型如下:类型。常见的类型如下: 5扩展分区 82交换分区(swap分区) 83Linux标准分区(ext2/ext3) 8eLVM分区 fdSoftWare Raid分区 bWindows Fat32 3.33.3、创建分区过程、创建分区过程 • • 创建分区的一盘流程如下创建分区的一盘流程如下 – fdisk – n指令(创建新的分区) – t指令(修改分区类型) – w指令(保存并退出分区) • • 注意:保存磁盘分区表后,系统将会在下一次注意:保存磁盘分区表后,系统将会在下一次 启动时才能识别出新的磁盘分区表,若要想立启动时才能识别出新的磁盘分区表,若要想立 马让新的分区表生效,需重启系统新分区才能马让新的分区表生效,需重启系统新分区才能 被内核识别。被内核识别。 3.43.4、为分区创建文件系统、为分区创建文件系统 • • 为了能够在分区上读写数据,则需要在分区上为了能够在分区上读写数据,则需要在分区上 创建文件系统(即格式化分区)。创建文件系统(即格式化分区)。 • • 创建文件系统的通过指令为创建文件系统的通过指令为mkfsmkfs。。 – 语法:mkfs –t • 例:mkfs –t ext4 /dev/sda6 • • 在在LinuxLinux系统中,也可以利用特定的指令来创建系统中,也可以利用特定的指令来创建 指定的文件系统,如下所示。指定的文件系统,如下所示。 – mkfs.ext2 //创建ext2文件系统 – mkfs.ext3 //创建ext3文件系统 – mkfs.ext4 //创建ext4文件系统 – mkfs.vfat //创建vfat文件系统 3.43.4、为分区创建文件系统、为分区创建文件系统 • • 为了能够在分区上读写数据,则需要在分区上创建为了能够在分区上读写数据,则需要在分区上创建 文件系统(即格式化分区)。文件系统(即格式化分区)。 • • 创建文件系统的通过指令为创建文件系统的通过指令为mkfsmkfs。。 – 语法:mkfs –t • 例:mkfs –t ext4 /dev/sda6 • • 在在LinuxLinux系统中,也可以利用特定的指令来创建指定系统中,也可以利用特定的指令来创建指定 的文件系统,如下所示。的文件系统,如下所示。 – mkfs.ext2 //创建ext2文件系统 – mkfs.ext3 //创建ext3文件系统 – mkfs.ext4 //创建ext4文件系统 – mkfs.vfat //创建vfat文件系统 4 4、磁盘分区的挂载、磁盘分区的挂载 • • 手动挂载手动挂载 • • 系统启动时挂载系统启动时挂载 4.14.1、手动挂载、手动挂载 • • 在在LinuxLinux系统中,磁盘分区是不能够直接访问的系统中,磁盘分区是不能够直接访问的 ,需要将其挂载到系统中的某一个目录中(挂载,需要将其挂载到系统中的某一个目录中(挂载 点)。然后通过访问挂载点来实现分区的访问。点)。然后通过访问挂载点来实现分区的访问。 • • 用于挂载分区的指令为用于挂载分区的指令为mountmount。。 – 语法:mount [选项] 设备 挂载点(事先创建) – 常用选项 • -t 指定文件系统的类型 • -o其它挂载选项 • ro以只读方式挂载 • rw以读写方式挂载 • remount重新挂载已经挂载的设备(mount –o remount,rw /) • -a挂载/etc/fstab中未挂载的设备 4.24.2、系统启动时挂载、系统启动时挂载 • • 系统启动会参考系统启动会参考/etc/fstab/etc/fstab中的配置项自动加载文中的配置项自动加载文 件系统。件系统。 • • /etc/fstab/etc/fstab文件结构文件结构 – 设备文件 挂载点 文件系统类型 mount参数 dump 参数 fsck顺序 – 例: • LABEL=/ /ext4defauts 1 1 • /dev/sda1 /bootext4defauts 1 2 • uuid=xxx-xxx-xxx /test ext4 default 0 0 • 用户可以通过blkid 查询设备的文件系统 类型与UUID 5 5、磁盘分区的卸载、磁盘分区的卸载 • • 当一个文件系统使用完毕,用户应当卸载该文件当一个文件系统使用完毕,用户应当卸载该文件 系统。系统。 • • 用于卸载文件系统的指令为用于卸载文件系统的指令为umountumount。。 • • 语法:语法:umount [umount [选项选项] ] 设备设备/ /挂载点挂载点 • • 注意:注意: – 卸载时当前目录不能在挂载点中 – 卸载时不能使用挂载点中的数据 – 卸载设备时,只会卸载该设备最近的一次挂载点。 6 6、、LinuxLinux卷标的应用卷标的应用 • • 由于设备文件名可能在硬盘结构发生变化时更由于设备文件名可能在硬盘结构发生变化时更 动,因此动,因此Red Hat LinuxRed Hat Linux对对ext2ext2文件系统使用卷文件系统使用卷 标来挂载与卸载。标来挂载与卸载。 • • 卷标记录在卷标记录在ext2/ext3ext2/ext3文件系统的超级块中。文件系统的超级块中。 • • 用户可以用用户可以用e2labele2label指令来查询与更改指令来查询与更改ext2/ext3ext2/ext3 文件系统的卷标。文件系统的卷标。 • • 用卷标名挂载文件系统用卷标名挂载文件系统 – mount –L jb /myjb – mount LABEL=jb /myjb 6 6、、iscsiiscsi技术的应用技术的应用 • • iscsiiscsi技术的概述技术的概述 • • iscsiiscsi技术的优点技术的优点 • • iscsiiscsi工作原理工作原理 • • 让让rhel6rhel6支持支持iscsiiscsi • • iscsiiscsi储存设备的命名储存设备的命名 • • 客户端如何访问客户端如何访问TargetsTargets共享设备共享设备 6.16.1、、iscsiiscsi技术的概述技术的概述 • • iSCSIiSCSI::Internet Internet 小型计算机系统接口小型计算机系统接口 (( Internet Small Computer System InterfaceInternet Small Computer System Interface)。)。 是是IETF(IETF(互联网工程任务小组互联网工程任务小组) )制订并于制订并于20032003年年2 2 月正式发布的标准协议。月正式发布的标准协议。 • • iSCSIiSCSI技术是一种基于技术是一种基于 TCP/IP TCP/IP 的协议,用来建的协议,用来建 立和管理立和管理 IP IP 存储设备、主机和客户机等之间的存储设备、主机和客户机等之间的 相互连接,这种传输以数据块级别(相互连接,这种传输以数据块级别(block-block- levellevel)在多个数据存储网络间进行。)在多个数据存储网络间进行。 6.26.2、、iscsiiscsi技术的优点技术的优点 • • 早期的大型服务器存储使用早期的大型服务器存储使用DASDAS((Direct Direct Attached StorageAttached Storage),又称直连存储,随后),又称直连存储,随后 SANSAN((Storage Area NetworkStorage Area Network,存储局域网络,存储局域网络 )的诞生,使存储空间得到更加充分的利用以)的诞生,使存储空间得到更加充分的利用以 及安装和管理更加有效。早期的及安装和管理更加有效。早期的SANSAN采用的是采用的是 光纤通道(光纤通道(FCFC,,Fiber ChannelFiber Channel)技术,到了)技术,到了 iSCSIiSCSI出现以后,为了区分,业界就把出现以后,为了区分,业界就把SANSAN分为分为 FC-SANFC-SAN和和 iSCSI-SANiSCSI-SAN称呼。其特点如下:称呼。其特点如下: – 硬件成本低:构建iSCSI存储网络,除了存储设备外 ,交换机、线缆、接口卡都是标准的以太网配件, 价格相对来说比较低廉。同时,iSCSI还可以在现有 的网络上直接安装,并不需要更改企业的网络体系 ,这样可以最大程度地节约投入。 6.26.2、、iscsiiscsi技术的优点技术的优点 – 操作简单,维护方便:对iSCSI存储网络的管理,实 际上就是对以太网设备的管理。当iSCSI存储网络出 现故障时,问题定位及解决也会因为以太网的普及 而变得容易。 – 扩充性强:对于已经构建的iSCSI存储网络来说,增 加iSCSI存储设备和服务器都将变得简单且无需改变 网络的体系结构。 – 带宽和性能:iSCSI存储网络的访问带宽依赖以太网 带宽。随着千兆以太网的普及和万兆以太网的应用 ,iSCSI存储网络会达到甚至超过FC(Fiber Channel,光纤通道)存储网络的带宽和性能。 – 突破距离限制:iSCSI存储网络使用的是以太网,因 而在服务器和存储设备的空间布局上的限制就会少 了很多,甚至可以跨越地区和国家。 6.36.3、、 iscsiiscsi工作原理工作原理 • • 下图为下图为iSCSIiSCSI与与FCFC实现实现SANSAN的数据包的传输原理的数据包的传输原理 。。 6.46.4、让、让rhel6rhel6支持支持iscsiiscsi iscsiiscsi客户端客户端(initiators)(initiators)在访问远程的存储设备(在访问远程的存储设备( targetstargets)时,是向其发送一个)时,是向其发送一个SCSISCSI指令集。指令集。 在访问在访问TargetTarget时,默认使用时,默认使用TCP/IPTCP/IP的的32603260端口端口 。。 客户端(客户端(InitiatorInitiator)) 需要安装一个“iscsi-initiator-utils”软件,以提供iscsi 驱动,然后去发现以及连接Target存储。 System V 服务名为:iscsi 管理工具为:iscsiadm 服务端(服务端(targettarget)) 在RHEL5.1版本以后才支持Target,所需的软件为 :“scsi-target-utils”。 System V服务名为:tgtd 管理工具为:tgtadm 6.56.5、、iscsiiscsi储存设备的命名储存设备的命名 IscsiIscsi储存设备的限定名为储存设备的限定名为IQN(iSCSI Qualified Name)IQN(iSCSI Qualified Name) ,这个名字是全局唯一的,不能重复。,这个名字是全局唯一的,不能重复。 IQNIQN的格式为:的格式为:iqn:iqn: 必须以iqn开头 data_code表示为 年-月(例:2011-04) reversed_domain为:反转域名(例:com.example.instructor) string是为此设备的描述(例:myiscsi) 例:例:iqn.2011-04.com.yinhepx:disk1iqn.2011-04.com.yinhepx:disk1 6.56.5、客户端如何访问、客户端如何访问TargetsTargets共享设备共享设备 启动启动iscsiiscsi服务:服务:service iscsi startservice iscsi start 发现发现TargetsTargets共享设备共享设备 iscsiadm --mode discovery --type sendtargets -p 连接连接TargetsTargets共享设备共享设备 iscsiadm --mode node -T -p :3260 --login 查看:查看:fdisk -lfdisk -l 注销注销TargetsTargets共享设备(但重启共享设备(但重启iscsiiscsi时又会启动)时又会启动) iscsiadm --mode node -T -p :3260 --logout 删除删除TargetsTargets共享设备(在删除前应该先注销)共享设备(在删除前应该先注销) iscsiadm --mode node -o delete -T -p :3260 结束结束 The EndThe End ThanksThanks
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