存储管理的高级课程

一.文件系统详解

1.ext4文件系统

EXT4是第四代扩展文件系统，它的类型时索引(index )
文件系统，Ext3文件系统最多只能支持32TB的文件系统和2TB的文件，根据使用的具体架构和系统设置，实际容量上限可能比这个数字还要低，即只能容纳2TB的文件系统和16GB的文件。而Ext4的文件系统容量达到1EB，而文件容量则达到16TB。

2.名词解释

Inode：索引节点，它用来存放档案及目录的基本信息，包含时间、档名、使用者及群组等，记录文件的属性。

Block：是数据库中的最小存储和处理单位，包含块本身的头信息数据或PL/SQL代码。

3.superblock：它是硬盘分区开头——开头的第一个byte是byte 0，从 byte1024开始往后的一部分数据。

4.black

group：Ext4文件系统将磁盘空间划分为若干组，以这一组为单位管理磁盘空间，这个组叫做块组，为了减少数据的碰撞，所以分成快组，从而提升文件系统的整体性能。简单来说，块组就是一块磁盘区域，而同时其内部有元数据来管理这部分区域的磁盘。

5.示例

示例一：观察inode信息（inode）

[[email protected] ~]# touch 1.txt

[[email protected] ~]# ll -i 1.txt

33574987 -rw-r–r--. 1 root root 0 8月 3 17:49 1.txt

示例二：观察block的inode

二.文件链接

1.符号链接/软连接

链接文件甚至可以链接不存在的文件，这就产生一般称之为”断链”的现象，链接文件甚至可以循环链接自己。类似于编程语言中的递归。软链接文件只是其源文件的一个标记，当删除了源文件后，链接文件不能独立存在，虽然仍保留文件名，但却不能查看软链接文件的内容了。在对符号文件进行读或写操作的时候，系统会自动把该操作转换为对源文件的操作，但删除链接文件时，系统仅仅删除链接文件，而不删除源文件本身。

示例：

2.硬链接

[[email protected] ~]# echo 456789 > /new1

[[email protected] ~]# ln /new1 /new2

[[email protected] ~]# cat new1

[[email protected] ~]# cat /new1

456789

[[email protected] ~]# cat /new2

456789

[[email protected] ~]# ln /new1 /mnt/disk1/new2

ln: 无法创建硬链接"/mnt/disk1/new2" => “/new1”: 无效的跨设备连接

[[email protected] ~]# mkdir dir1

[[email protected] ~]# touch dir1/{a…c}

[[email protected] ~]# ls dir1

a b c

[[email protected] ~]# ln dir1/ dir1-1

ln: “dir1/”: 不允许将硬链接指向目录

注意：硬链接只能针对文件做。不能对目录做。硬链接只能针对文件做。不能对目录做。

三.RAID

RAID:磁盘阵列能够提高磁盘传输速率，提供容错功能。

1. 类型

RAIDO:一个磁盘损坏，所有的数据都无法使用。

RAID1:只能达到磁盘的50%的利用率。主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。为了避免出现性能瓶颈，使用多个磁盘控制器就显得很有必要。

RAID5: 分布式奇偶校验的独立磁盘结构

2. 不同场景RAID的使用

硬RAID: 需要RAID卡，有自己的CPU，处理速度快，有电池和无电池。

软RAID:
软RAID也必须在多磁盘系统中才能实现。实现RAID-1最少要拥有两块硬盘，而实现RAID-5则最少要拥有三块硬盘。通常情况下，操作系统所在磁盘采用RAID-1，而数据所在磁盘采用RAID-5。

操作演示：

模拟一块硬盘损坏，并移除