重生之我要当云原生大师（十一）访问Linux文件系统

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一、解释下文件系统、块设备、挂载点、逻辑卷。

二、简述文件系统、块设备、挂载点、逻辑卷之间的关系？

三、如何检查文件系统？

四、挂载和卸载文件系统的流程？

五、find命令都可以根据什么查找文件。

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一、解释下文件系统、块设备、挂载点、逻辑卷。

1. 文件系统（File System）

在 RHEL 中，文件系统是操作系统用于管理文件和目录的机制。RHEL 支持多种文件系统，常见的有：

• ext4：默认的文件系统，稳定且高效。
• XFS：适用于大文件和高性能场景，RHEL 7 及以上版本的默认文件系统。
• Btrfs：支持快照、压缩等高级功能，但尚未成为默认选择。

文件系统负责：

• 文件和目录的存储与管理。
• 权限控制（如用户、组、其他用户的读写执行权限）。
• 元数据管理（如文件大小、创建时间等）。

示例：
在 RHEL 中，可以使用以下命令查看文件系统类型：

lsblk -f

2. 块设备（Block Device）

块设备是 RHEL 中用于存储数据的基本单元，通常以固定大小的块（如 4KB）进行读写。常见的块设备包括：

• 物理硬盘（如 /dev/sda）。
• 分区（如 /dev/sda1）。
• 逻辑卷（如 /dev/mapper/vg0-lv0）。

块设备通过设备文件访问，RHEL 中的设备文件通常位于 /dev 目录下。

示例：
查看系统中的块设备：

lsblk

3. 挂载点（Mount Point）

挂载点是 RHEL 中将文件系统连接到目录树的目录。通过挂载，文件系统的内容可以在挂载点目录下访问。RHEL 中的挂载点通常位于 /mnt 或 /media 目录下，但可以挂载到任何目录。

示例：
将 /dev/sda1 分区挂载到 /mnt/data：

sudo mount /dev/sda1 /mnt/data

查看已挂载的文件系统：

df -h

4. 逻辑卷（Logical Volume, LV）

逻辑卷是 RHEL 中逻辑卷管理（LVM）的一部分，用于动态管理存储空间。LVM 将物理存储设备（如硬盘或分区）抽象为逻辑卷，提供更灵活的存储管理方式。

LVM 的主要组件：

• 物理卷（Physical Volume, PV）：实际的存储设备（如 /dev/sda1）。
• 卷组（Volume Group, VG）：由一个或多个物理卷组成。
• 逻辑卷（Logical Volume, LV）：从卷组中划分的逻辑存储单元。（后续会详细讲到）

优点：

• 动态调整大小（无需重新分区）。
• 支持快照、镜像等高级功能。
• 灵活的存储管理。

示例：
创建逻辑卷：

1. 创建物理卷：

sudo pvcreate /dev/sdb1

1. 创建卷组：

sudo vgcreate vg0 /dev/sdb1

1. 创建逻辑卷：

sudo lvcreate -n lv0 -L 10G vg0

1. 格式化并挂载逻辑卷：

sudo mkfs.xfs /dev/vg0/lv0

sudo mount /dev/vg0/lv0 /mnt/data

查看逻辑卷信息：

sudo lvs

二、简述文件系统、块设备、挂载点、逻辑卷之间的关系？

1. 块设备 是存储数据的物理或虚拟设备（如硬盘、分区或逻辑卷）。
2. 逻辑卷 是从 卷组 中划分的逻辑存储单元，逻辑卷本身也是一种块设备。
3. 文件系统 创建在 块设备 或 逻辑卷 上，用于管理文件和目录。
4. 挂载点 是将 文件系统 连接到目录树的目录，用户通过挂载点访问文件系统中的数据。

示例流程

1. 创建块设备：
   • 物理硬盘 /dev/sdb 被分区为 /dev/sdb1。
2. 创建逻辑卷：
   • 将 /dev/sdb1 初始化为物理卷（PV）。
   • 创建卷组 vg0，并将 /dev/sdb1 加入卷组。
   • 从卷组 vg0 中创建逻辑卷 lv0（/dev/vg0/lv0）。
3. 创建文件系统：
   • 在逻辑卷 /dev/vg0/lv0 上创建 XFS 文件系统：

sudo mkfs.xfs /dev/vg0/lv0

1. 挂载文件系统：
   • 将文件系统挂载到 /mnt/data：

sudo mount /dev/vg0/lv0 /mnt/data

1. 访问数据：
   • 用户可以通过 /mnt/data 访问文件系统中的数据。

关系图

块设备（如 /dev/sdb1）

    |

    v

逻辑卷（如 /dev/vg0/lv0）

    |

    v

文件系统（如 XFS）

    |

    v

挂载点（如 /mnt/data）

总结

• 块设备 提供存储空间。
• 逻辑卷 在块设备的基础上提供灵活的存储管理。
• 文件系统 在块设备或逻辑卷上创建，用于管理文件和目录。
• 挂载点 将文件系统连接到目录树，使用户可以访问数据

三、如何检查文件系统？

  使用df du等命令。

四、挂载和卸载文件系统的流程？

 1. 识别块设备

首先，需要识别系统中可用的块设备（如硬盘、分区或逻辑卷）。

使用 lsblk 查看块设备：

lsblk

输出示例：

• 这里 sdb 是一个未分区的硬盘，sda3 是一个未挂载的分区。

2. 分区（如果需要）

如果块设备未分区（如 sdb），可以使用 fdisk 或 parted 进行分区。

使用 fdisk 分区：

1. 启动 fdisk：

sudo fdisk /dev/sdb

1. 创建新分区：
   • 输入 n 创建新分区。
   • 选择分区类型（主分区 p 或扩展分区 e）。
   • 设置分区大小。
2. 保存分区表：
   • 输入 w 保存并退出。
3. 刷新分区表：

sudo partprobe /dev/sdb

1. 查看分区：

lsblk

3. 格式化文件系统

在分区或逻辑卷上创建文件系统（如 ext4、XFS）。

格式化 ext4 文件系统：

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

格式化 XFS 文件系统：

sudo mkfs.xfs /dev/sdb1

4. 创建挂载点

挂载点是一个目录，用于访问文件系统的内容。

创建挂载点：

sudo mkdir /mnt/data

5. 挂载文件系统

将文件系统挂载到挂载点。

挂载文件系统：

sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data

验证挂载：

使用 df -h 或 lsblk 查看挂载状态：

df -h

或：

lsblk

6. 配置自动挂载（/etc/fstab）

为了在系统启动时自动挂载文件系统，需要编辑 /etc/fstab 文件。

获取文件系统的 UUID：

sudo blkid /dev/sdb1

输出示例：

/dev/sdb1: UUID="1234-5678-90AB-CDEF" TYPE="ext4"

编辑 /etc/fstab：

在 /etc/fstab 中添加一行：

UUID=1234-5678-90AB-CDEF /mnt/data ext4 defaults 0 2

• 第一列：设备标识（如 UUID 或设备路径）。
• 第二列：挂载点。
• 第三列：文件系统类型。
• 第四列：挂载选项（如 defaults）。
• 第五列：是否备份（0 表示不备份）。
• 第六列：是否检查文件系统（0 表示不检查，1 表示根文件系统，2 表示其他文件系统）。

测试 /etc/fstab 配置：

sudo mount -a

重启系统验证：

重启系统后，文件系统会自动挂载。

7. 卸载文件系统

如果需要卸载文件系统，可以使用以下步骤。

卸载文件系统：

sudo umount /mnt/data

验证卸载：

df -h

总结

完整的挂载操作流程如下：

1. 识别块设备：使用 lsblk 查看块设备。
2. 分区：使用 fdisk 或 parted 对块设备分区（如果需要）。
3. 格式化文件系统：使用 mkfs 创建文件系统。
4. 创建挂载点：创建目录作为挂载点。
5. 挂载文件系统：使用 mount 挂载文件系统。
6. 配置自动挂载：编辑 /etc/fstab 实现开机自动挂载。
7. 卸载文件系统：使用 umount 卸载文件系统。

五、find命令都可以根据什么查找文件。

文件名、文件类型、文件大小、文件权限、文件所有者、文件修改时间、文件内容

同时可以组和条件查找（与、或、非）