关键词：
Linux系统管理存储管理(服务器数据处理速度大于日常PC及移动端设备，多颗cpu，CPU多核心，每个核心可以完成一个进程的处理)
传统的机械磁盘及分区管理
RAID技术，软RAID实现
LVM
Btrfs
文件系统管理：
ext、xfs、btrfs
Linux存储管理（数据存储）：
存储器在冯诺依曼体系中叫做存储器，存储设备在冯诺依曼体系中称为输入输出设备；
在计算机中除CPU【包括运算器（NU）和控制器(CU)】和内存外，其他都是输入输出设备；
北桥芯片是高速芯片，用来连接CPU和内存之间的数据传输（也会连接PCI-E高速率传输数据）；南桥芯片是低速芯片，通常连接北桥芯片和输入输出设备（包括适配器）之间的数据传输；
适配器上的设备插拔最好在短点的额情况下进行插拔，否则可能会对主板造成毁灭性伤害；
不同（型号、厂家）的硬盘通过统一的磁盘控制器连接到主板上，进行数据交互；
磁盘控制器，总线（bus），接口
磁盘接口的类型：
IDE：并行接口，来源于ATA，133Mbps，266Mbps；
SCSI：小型计算机系统接口，
UltraSCSI320：320Mpbs
UltraSCSI640：640Mbps
窄带控制器：提供7个接口，连接7个硬盘；
宽带控制器：提供15个接口，连接15个硬盘；
SATA：Serial ATA，串行接口；
SATA1, SATA2, SATA3（可达6Gbps）
SAS：串行接口（运用于服务器，军用，少见于民用）
6Gbps
可以接1023个硬盘
USB：1.0 1.1 2.0 3.0 3.1
2.0：60Mbps
3.0：480Mbps
3.1：10Gbps
衡量磁盘IO能力的另一个指标：IOPS （一秒钟完成多少次读写操作）
IDE接口：机械磁盘，50-100 IOPS
SCSI接口：机械磁盘，100-200 IOPS
固态磁盘，400 IOPS
SATA接口：机械磁盘，100 IOPS左右
固态磁盘，400 IOPS左右
SAS接口：机械磁盘，200 IOPS左右
固态磁盘，800 IOPS左右
PCI-E接口的固态硬盘，接近于内存的速度
读的IOPS：400000-800000 IOPS
写的IOPS：50000-100000 IOPS
固态硬盘有读写寿命限制，但效率高
ES3000：华为PCI-E固态硬盘
DEC数字设备公司
普通的X86的主板上的磁盘控制器的接口：
IDE：2个接口，每个接口接一个主盘和一个从盘，共4块磁盘；如果有光驱的话，可能会减少至3个磁盘+1个光驱；
SATA：4-6个接口；
SCSI：7个接口或15个接口；
SAS：1023-16384个接口；
CPU：控制总线（控制器发送控制命令读取内存中的数据），数据总线（CPU通过内存RAM调取磁盘中的数据），地址总线（CPU通过内存RAM调取磁盘中的数据时，需要指定地址进行读取操作）；
控制总线、数据总线、地址总线这三条线在物理上的主板上是一条线，只是具有不同的功能，称为总线的复用；
前段总线（DDR4 2666Mhz）的带宽速率与CPU的速率相当，否则无法进行数据的交互；
机械磁盘：现阶段最高是4TB；
磁盘的存储方式：磁头在磁盘的表面运动判断磁盘表面磁性材料N/S极来代表0/1进而转换为二进制来表示数据的存储状态；
磁盘转速：现阶段最高是15000rpm，磁盘内部绝对真空（绝对无尘）不存在任何灰尘
术语：
track：磁道（并不存在），磁头在磁盘表面的运行轨迹的投影；
sector：扇区（每个扇区大小相同），512Byte；现在所说的扇区，实际上是平均值，有些扇区跨磁道；最小管理单元；
cylinder：柱面，从某个磁道向所有盘片做投影，所形成的圆柱表面；实际上是由所有盘片上相同位置的磁道组成；
partition：分区，从某个柱面到另一个柱面之间所有的柱面存储空间；（逻辑映射分区，并不存在，只在操作系统内对硬盘的一个逻辑映射）
head：磁头（不与磁盘表面接触，一旦接触会导致磁盘完全损坏），每个盘片每个磁面都有一个磁头，用于数据的读写操作；
磁盘性能的指标：
主轴转速：磁盘每分钟旋转的圈数（5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm）；
平均寻道时间：磁头从某个位置移动到指定的磁道位置所用的时间，所用时间越短，数据读写速度越快；
缓存：预先加载数据，需要的时候直接被内存瞬间取走，但是缓存有限（局限性）；
基于一切皆文件的Linux的思想，磁盘也是文件：
/dev用于存放硬件设备被映射出的文件，磁盘的设备文件也存放于此；
设备文件：是关联到硬件设备的驱动程序和设备的访问入口；
设备号：
major, minor
major：主设备号，区分不同设备的设备类型，用于标明设备所需的驱动程序；
主设备号8：代表磁盘设备；
主设备号4：代表虚拟终端设备；
主设备号5：代表控制台物理终端设备；（这里的主设备号4、5虽然主设备号不同，但是他们是同一个类型的设备）
主设备号10：代表虚拟机设备；
minor：次设备号，在同种类型的设备中的不同设备，用于对设备提供访问入口；
主设备号10，次设备号238：代表虚拟机网卡设备；
主设备号10，次设备号56：代表虚拟机套接字设备；
主设备号1（内核当中虚拟出来的设备），次设备号5：zero代表设备；
设备类型：
块设备：
以块为基本单位进行随机访问的设备，通常为存储数据的设备；
字符设备：
以字节为基本单位进行线性访问的设备，通常为处理数据的设备；
设备文件名：
IANA （美国国内互联网地址委员会）--> ICANN（互联网名称与数字地址分配机构，管理域名，硬件命名）
设备文件存放在/dev目录下：
IDE接口设备: hd[a-d]
SCSI|SATA|SAS|USB接口设备: sd[a-z]+ （+代表sd后面可以加1个或多个小写字母来代表磁盘名称）
RedHat Enterprise Linux 从RHEL6开始，将IDE接口的磁盘也命名为sd*，自此以后，所有的磁盘设备被统一命名为sd[a-z]+
设备的引用方式：
1.设备文件名
2.卷标(Volume Lable)
3.UUID：全局唯一标识符；Universal Unique IDentifier（最无解的引用方式，标识符重复几率为0）
mknod命令来引用设备：
mknod - make block or character special files
制造一个块或者设备特殊文件
格式：
mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
选项 设备名 设备类型 [主设备号 次设备号]
常用选项：
-m：指明设备权限，否则默认是读写权限减去权限遮罩码；
-b：创建一个块设备或者一个缓冲区设备；
-c | -u ：创建一个非块设备或者非缓冲区设备；
-p：创建一个管道设备；
如何使用的新的磁盘设备？
1.让Linux系统内核识别设备，对设备进行分区；
2.格式化
低级格式化：磁盘初始化，磁道划分；
高级格式化：创建或重建文件系统；
3.使用文件系统：
挂载
卸载
为何分区？
1.优化磁盘IO性能；
2.可以实现对某个存储空间的配额限制；
3.进行高速的磁盘问题修复；
4.隔离系统文件和其他应用程序文件；
5.安装多个操作系统；
如何分区？
MBR：整个磁盘空间小于2TB容量，建议使用MBR分区格式；
MBR：Master(Main) Boot Record，主引导记录，始于1982年（比尔盖茨提出，他认为分隔出四个分区足够）；
MBR其实也是一段数据，默认保存在磁盘的0磁道0扇区中（磁盘的第一个磁道第一个扇区中）；
MBR数据分为三部分：
446Bytes：boot loader，引导加载程序；
Windows中：NTLDR（windows引导加载程序）
Linux中：LILO，GRUB(Linux默认的引导加载程序，但是446bytes不足以存放下全部的引导程序数据，将会存放在磁盘的1磁道1扇区到1磁道14扇区中)
64Bytes：Partition table，分区表；每16Bytes为一段，表明一个分区的内容，因此，默认最多只有四个分区；
1.最多有四个主分区；
分区编号依次为：1, 2, 3, 4
2.想要划分更多的分区数量时，可以将任意一个主分区改为扩展分区，在扩展分区中建立逻辑分区；
逻辑分区的编号默认从5开始，不管前面的四个数字是否都被占用；
sda1, sda3, sda5
注意：扩展分区可以没有，但最多只能有一个，只要是5之后的编号数字的分区就是扩展分区；
2Bytes：MBR结束标记，55AA；
GPT：整个磁盘空间超过2TB容量，建议使用GPT分区格式；
GUID Partition table，支持128个主分区；
Linux下常用的分区工具：
fdisk：
用于创建和管理MBR分区，对同一块磁盘，最多只能管理15个分区；
gdisk：GNU disk
用于创建和管理GPT分区；
注意：
如果使用fdisk或gdisk命令对于一个已经有分区被挂载的磁盘的剩余空间再次进行分区，即便将分区的结果保存下来，也不会被内核立即识别；
想要让内核识别出此类新建分区，可以采用下列方法：
1.重启计算机(线上生产环境避免重启)；
2.强制内核重读分区表：
partprobe命令
partx命令
在RHEL系或CentOS系5|7：
partprobe [device]
注意：如果省略了设备名，则表示重读所有磁盘设备的分区表；强烈建议，直接给出指定的磁盘设备名称；
在RHEL系或CentOS系6|7：
partx -a [device]
kpartx -af [device]
fdisk分区工具：
fdisk - manipulate disk partition table
操纵磁盘分区表，是一个菜单化工具；不能查看单个分区超过2^64Gb（超过这个大小需要使用parted命令）；在这个菜单化工具中删除输入的字符需要按住“Ctrl”键+backspace键进行删除操作；
格式：
fdisk device
fdisk -l [device...]
选项：
-c=dos | -u=cylinders ：来查看Dos系统的分区表；
-l：表示查看之意，如果给出设备名称，则查看指定设备的分区表；否则查看所有磁盘设备文件的分区表；
fdisk device
对于指定设备进行分区管理和操作；（在这个菜单化工具中删除输入的字符需要按住“Ctrl”键+backspace键进行删除操作；）
Command action
d delete a partition ：删除一个分区；
l list known partition types ：当前支持哪些分区类型；
m print this menu ：显示当前菜单；
n add a new partition :添加一个新分区；
p print the partition table ：显示分区列表；
q quit without saving changes ：不保存退出；
t change a partition's system id ：改变一个分区的系统id；
w write table to disk and exit ：保存分区并退出；
在fdisk交互式菜单模式中创建分区的过程：
n --> p|e|l --> 分区的起始扇区(柱面)，直接回车使用默认值设置 --> 分区的结束扇区(柱面)，也可以使用+#UNIT（#指数字，UNIT指单位）直接指定分区大小
parted命令：高级分区工具，其操作结果实时生效；
parted - a partition manipulation program
格式：
parted [options] [device [command [options...]...]]
1 2
常用选项：
-l：查看分区列表；
-s：执行一个脚本；
-v：查看版本号；
-a alignment-none:使用最小化的配置参数；
-a alignment-cylinder：设置这个分区有多少柱面；
-a alignment-minimal：创建一个最小化的分区；
-a alignment-optimal：使用一个可选的内容；
示例：
~]# parted /dev/sda mkpart logical 103GB 105GB
~]# parted /dev/sda rm 8
在通电开机状态下添加SCSI接口的磁盘至本服务器，要想使设备被内识别并创建出相应的设备文件，有下列方法：
1.重启计算机；
2.~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
强制内核识别在通电状态下热插接的新SCSI接口的磁盘设备；
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