day018-磁盘管理-案例

1. 磁盘分区

常见分区	说明	大小
/boot	引导分区，引导系统启动；存放Linux内核文件	1g/2g
/根分区	存放软件包、安装服务	20g起步
swap	交换分区（虚拟内存分区），特殊文件系统，没有挂载点。 特殊环境中数据库、存储服务、k8s环境； 推荐关闭swap，除非特殊需求（比如java）配置swap。	建议最多8g
/data	独立数据分区，名字和路径可以自己定义	剩余所有空间

1.1 手动磁盘分区

• 安装系统后，在数据盘添加些文件。

1.2 重装系统，保留分区

• 模拟系统故障后，无法进入系统，需要恢复之前的数据。
• 需要从CD启动系统

1.2.1 选择从光盘启动

• 挂载系统盘
• 开机时摁下Esc键，进入系统启动选择菜单，选择光盘启动

• 在系统log界面按Esc，多试几次
• ctrl+alt+insert是虚拟机重启快捷键

• 选择安装系统

1.2.2 保留系统盘分区

• 数据盘不要变
• 其他和重新安装系统一样

1.2.3 挂载数据盘

• 数据盘是最后剩余容量的分区，所以是扩展分区，而使用扩展分区必须划分逻辑分区，所以编号从5开始
• 而且从该分区的容量可以推断sda5是数据盘
• 接下来直接挂载就行了

• 最后查看下数据盘的文件，发现没有丢失。

2. 物理服务器使用流程

1. 拆开包装，上电，进行配置；机架式服务器
2. 配置远程控制卡：物理设备卡，不用去机房现场操作
3. 配置raid：8块硬盘，2个raid1,6个raid5
4. 安装系统：自定义分区，/boot、/、swap、/data
5. 连接，基础优化配置：命令行配置、下载软件包、sshd等
6. 配置/部署服务（可选）：根据需求部署服务、配置
7. 服务器上架：服务器放在机柜中。IDC数据中心机房

3. swap

• swap是交换分区，也叫虚拟内存
• 查看swap命令：free -h、top、htop

3.1 增加swap

# 创建1g的分区，用dd命令比较方便
[root@oldboy99-Kylin /data]# dd if=/dev/zero of=./1g bs=1M count=1024
记录了1024+0 的读入
记录了1024+0 的写出
1073741824字节（1.1 GB，1.0 GiB）已复制，11.2178 s，95.7 MB/s
[root@oldboy99-Kylin /data]# ll
总用量 1048576
-rw-r--r-- 1 root root 1073741824  5月 20 19:42 1g
# 将分区格式化成swap
[root@oldboy99-Kylin /data]# mkswap ./1g 
mkswap: ./1g：不安全的权限 0644，建议使用 0600。
正在设置交换空间版本 1，大小 = 1024 MiB (1073737728  个字节)
无标签，UUID=98ff0575-589a-43cf-9c5d-6043db9ccfb5
# 修改权限
[root@oldboy99-Kylin /data]# chmod 600 1g 
# 开启swap分区
[root@oldboy99-Kylin /data]# swapon 1g
# 查看虚拟内存
[root@oldboy99-Kylin /data]# free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          948Mi       203Mi       104Mi       2.0Mi       639Mi       598Mi
Swap:         3.1Gi       5.0Mi       3.1Gi

• 上面是临时配置swap，永久配置需要修改fstab文件

/data/1g                none                    swap    defaults        0       0

3.2 关闭swap

• 临时关闭：swapoff /data/1g
• 临时关闭所有swap：swapoff -a

[root@oldboy99-Kylin ~]# swapoff -a
[root@oldboy99-Kylin ~]# free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          948Mi       206Mi       546Mi       7.0Mi       194Mi       592Mi
Swap:            0B          0B          0B

• 永久关闭：注释掉/etc/fstab中有关swap的行

ubuntu系统中，除了上面两个步骤还要执行：

systemctl mask swap.target(永久禁用 swap)

4. 故障案例（红帽类系统）

4.1 root密码忘记，重新设置密码

• 这个案例适用于Linux无法启动、误修改/etc配置导致的无法启动
• Linux自带救援模式，系统故障不严重时进入该模式即可
• 比较严重时使用U盘/关盘进入救援模式

4.1.1 进入编辑模式

• 在系统选择界面按e进入编辑模式

• 需要输出编辑模式的用户和密码，不是root的密码

4.1.2 编辑配置

• 找到 linux的行，修改ro为rw，表示读写权限
• 在该行最后添加：init=/bin/bash

• ctrl+x，启动系统，进入救援模式

4.1.3 取消root密码

• vim /etc/passwd
• 将root用户的密码标志取消

• 重启系统，无root密码也可以进入了

4.2 从U盘/光盘启动进入救援模式

• 针对系统故障严重，无法进入grub菜单的情况

4.2.1 用光盘进入救援模式

• 选择救援模式

• 这些是光盘中的文件系统，需要挂载本地的root文件系统

• 挂载root文件系统后，进入该目录下，可以修改原主机的配置文件了

4.2.2 补充：制作系统启动U盘

• https://www.ventoy.net/cn/,下载软件
• 选择一个U盘，确保里面没有需要的文件

• 复制需要的镜像到U盘内

4.2.3 用U盘进入救援模式

• 打开主机磁盘管理，查看U盘编号

  

• 将U盘连接到虚拟机

• U盘编号是5，选择编号5的硬盘

• 添加成功后的是硬盘4

• 开启需要选择从硬盘4启动系统，所以需要调整BIOS中系统的启动顺序
• 选择进入固件，直接进入BIOS

• 将第四块硬盘移到最上面（+）

• 保存配置，重启系统，选择硬盘启动系统

5. no space left on device 磁盘空间不足

常见原因	排查	如何解决
经典原因：磁盘空间不足（block不足）；有大文件	df/du	定位到目录或文件，确定之后操作
inode耗尽	找出系统中的大目录（1M）	清理这个目录
文件未彻底删除，日积月累导致磁盘空间不足	lsof命令检查delete标记	定位到具体进程，重启服务即可

5.1 inode耗尽

• inode存放文件属性信息，inode数量格式化后就固定了
• 正常使用情况下，block使用的多一些
• 但是也有一些原因导致有大量小文件出现，占用inode

5.1.1 故障复现

# 创建小分区
[root@oldboy99-Kylin /data]# dd if=/dev/zero of=./20m bs=1M count=20
记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节（21 MB，20 MiB）已复制，0.00808378 s，2.6 GB/s
[root@oldboy99-Kylin /data]# ll 20m 
-rw-r--r-- 1 root root 20971520  5月 20 21:32 20m
# 格式化分区
[root@oldboy99-Kylin /data]# mkfs.xfs 20m 
meta-data=20m                    isize=512    agcount=1, agsize=5120 blks=                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1=                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0=                       reflink=1
data     =                       bsize=4096   blocks=5120, imaxpct=25=                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1368, version=2=                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
# 挂载分区并查看
[root@oldboy99-Kylin /data]# mount ./20m /inode/
[root@oldboy99-Kylin /data]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                    475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                    475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                    475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root     66G  9.8G   56G   15% /
tmpfs                    475M     0  475M    0% /tmp
/dev/sda1               1014M  202M  813M   20% /boot
/dev/sdc1               1017M   40M  978M    4% /app/data
/dev/mapper/klas-backup   32G  260M   32G    1% /backup
tmpfs                     95M     0   95M    0% /run/user/0
/dev/loop0                15M  1.2M   14M    9% /inode

• 查看测试分区的inode数量

[root@oldboy99-Kylin /data]# df -i
文件系统                  Inodes 已用(I)  可用(I) 已用(I)% 挂载点
devtmpfs                  115792     498   115294       1% /dev
tmpfs                     121353       1   121352       1% /dev/shm
tmpfs                     121353     757   120596       1% /run
tmpfs                     121353      18   121335       1% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root   34134016  130334 34003682       1% /
tmpfs                     121353      14   121339       1% /tmp
/dev/sda1                 524288     345   523943       1% /boot
/dev/sdc1                 523776       3   523773       1% /app/data
/dev/mapper/klas-backup 16664576      16 16664560       1% /backup
tmpfs                     121353       5   121348       1% /run/user/0
/dev/loop0                 10240       3    10237       1% /inode

• 创建10237+的小文件

5.1.2 排查（找出系统中大目录）

• ls -l显示的是目录的block值大小
• 目录中文件越多该值越大

# 查找根目录下大小大于1M的目录
[root@oldboy99-Kylin ~]# find / -type d -size +1M

5.1.3 xargs参数转换

• 创建/删除大量文件时需要该命令，与管道配合使用
• touch {1…10000000},这样的命令会占用大量的内存，不适用

[root@oldboy99-Kylin ~/test]# echo {1..100000}.txt |xargs touch
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# ll |wc -l
100001

• xargs是将管道左侧命令的结果作为右侧命令的参数
• 如果没有xargs命令，左侧的结果只是一堆字符，右侧命令不能识别
• 删除也是同样的道理，ls |xargs rm -f

5.2 文件未彻底删除

• 文件的硬链接数量为0时，文件被彻底删除了
• 当有其他程序使用文件时，文件不会被彻底删除

5.2.1 故障复现

# 创建大文件
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# dd if=/dev/zero of=./big bs=1M count=30000
记录了30000+0 的读入
记录了30000+0 的写出
31457280000字节（31 GB，29 GiB）已复制，414.527 s，75.9 MB/s
# 查看分区大小和目录大小
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                    475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                    475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                    475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root     66G   40G   27G   61% /
tmpfs                    475M     0  475M    0% /tmp
/dev/sda1               1014M  202M  813M   20% /boot
/dev/sdc1               1017M   40M  978M    4% /app/data
/dev/mapper/klas-backup   32G  260M   32G    1% /backup
tmpfs                     95M     0   95M    0% /run/user/0
/dev/loop0                15M  6.6M  8.1M   45% /inode
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# du -sh ./
30G	./

• 用其他程序读取该文件

[root@oldboy99-Kylin ~/test]# tail -f big 

• 删除该文件，观察空间是否释放

[root@oldboy99-Kylin ~/test]# \rm -f big 
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                    475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                    475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                    475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root     66G   40G   27G   60% /
tmpfs                    475M     0  475M    0% /tmp
/dev/sda1               1014M  202M  813M   20% /boot
/dev/sdc1               1017M   40M  978M    4% /app/data
/dev/mapper/klas-backup   32G  260M   32G    1% /backup
tmpfs                     95M     0   95M    0% /run/user/0
/dev/loop0                15M  6.6M  8.1M   45% /inode
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# du -sh ./
0	./

• 文件系统分区显示空间没有释放
• 当前目录空间已变成0

5.2.2 排查

1. df -h显示分区满了
2. du -sh显示目录没有满
3. 怀疑是文件未彻底删除导致的
4. 通过 lsof |grep deleted定位到具体的进程、服务

• lsof（List Open Files）用于 列出当前系统打开的文件
• lsof | grep deleted 用于查找 已被删除但仍被进程占用的文件。

• 停止或重启服务即可

[root@oldboy99-Kylin ~/test]# kill 1967
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 453M     0  453M    0% /dev
tmpfs                    475M     0  475M    0% /dev/shm
tmpfs                    475M  6.9M  468M    2% /run
tmpfs                    475M     0  475M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root     66G  9.8G   56G   15% /
tmpfs                    475M     0  475M    0% /tmp
/dev/sda1               1014M  202M  813M   20% /boot
/dev/sdc1               1017M   40M  978M    4% /app/data
/dev/mapper/klas-backup   32G  260M   32G    1% /backup
tmpfs                     95M     0   95M    0% /run/user/0
/dev/loop0                15M  6.6M  8.1M   45% /inode
[root@oldboy99-Kylin ~/test]# du -sh ./
0	./

6. 踩坑记录

1. dd 创建的文件为什么能当作分区？

dd 命令可以生成一个 全零填充的二进制文件;

这个文件本质上是一个 未格式化的空白磁盘镜像，可以被操作系统识别为“虚拟磁盘”。

7. 思维导图

【金山文档】 思维导图 https://www.kdocs.cn/l/co3I7PtpTYQX