大家好，欢迎回到RHCE9学习笔记系列。在前八篇文章中，我们学习了Linux基础命令、文件操作、权限控制、进程服务、软件包管理、网络配置以及防火墙安全。今天，我们将进入系统存储管理的核心领域：文件系统与存储管理。无论是添加新硬盘、扩容分区，还是构建高性能存储池，都需要对文件系统有深入的理解。本文将系统讲解磁盘分区、格式化、挂载、逻辑卷管理（LVM）、网络文件系统（NFS）以及文件归档等关键知识点。

1. 文件系统概述

文件系统是操作系统用于组织和管理文件数据的结构。磁盘本身只能存储0和1，通过格式化操作，我们为磁盘建立了文件系统，从而能够高效地存取文件。Linux支持多种文件系统，常见的有：

文件系统	特点
ext4	成熟的Linux文件系统，支持最大1TB单文件，稳定性好
xfs	RHEL 7及以后默认的文件系统，支持更大容量（最大8EB），性能优越
btrfs	支持快照、压缩等高级功能（仍在发展中）
swap	交换分区，用于虚拟内存

2. 使用硬盘的完整流程

在Linux中，添加一块新硬盘并投入使用需要四个步骤：

添加物理硬盘（虚拟机或物理机）

分区（可选，也可以直接使用整块硬盘）

格式化（创建文件系统）

挂载（将文件系统关联到目录树）

2.1 硬盘命名规则

Linux中，SATA、SAS、SCSI硬盘被识别为/dev/sdX，其中X为a、b、c…（如/dev/sda、/dev/sdb）。NVMe固态硬盘被识别为/dev/nvme0n1、/dev/nvme1n1等。

分区在设备名后添加数字，如/dev/sda1、/dev/nvme0n1p1。

2.2 查看现有磁盘

#查看所有磁盘和分区fdisk -l#或者使用 lsblk #查看树形结构lsblk

3. 磁盘分区（MBR与GPT）

分区是将磁盘划分为多个独立区域的过程。目前主流的分区表有两种：MBR（Master Boot Record）和GPT（GUID Partition Table）。

MBR：传统分区方式，最多支持4个主分区，或3个主分区+1个扩展分区（内含多个逻辑分区），最大支持2TB磁盘。

GPT：新一代分区方式，支持128个分区，支持超过2TB的磁盘，是UEFI启动的标配。

3.1 使用 fdisk 进行 MBR 分区

#对 /dev/sdb进行分区fdisk /dev/sdb

进入交互界面后，常用命令：

m：显示帮助

n：新建分区

p：打印分区表

d：删除分区

w：保存并退出

q：不保存退出

创建分区示例：

输入n，选择p（主分区）或e（扩展分区）

输入分区号（1-4）

选择起始扇区（默认）

输入结束扇区，可用+size{K,M,G}指定大小，如+10G

输入w保存

3.2 使用 gdisk 进行 GPT 分区

gdisk的用法与fdisk类似，但支持 GPT。

gdisk /dev/sdb

4. 格式化分区（创建文件系统）

分区创建后，需要格式化成具体的文件系统才能使用。

4.1 创建 xfs 文件系统

mkfs.xfs /dev/sdb1

4.2 创建 ext4 文件系统

mkfs.ext4 /dev/sdb1

4.3 创建 swap 交换分区

mkswap /dev/sdb2swapon /dev/sdb2      #启用

5. 挂载文件系统

格式化后的分区需要挂载到目录树的一个节点才能访问。

5.1 临时挂载

mkdir /mnt/datamount /dev/sdb1 /mnt/data#查看挂载情况df -hmount | grep sdb1

5.2 永久挂载 – /etc/fstab

编辑/etc/fstab文件，添加一行：

/dev/sdb1  /mnt/data  xfs  defaults  0 0

字段含义：

设备（可用UUID或设备路径）

挂载点

文件系统类型

挂载选项（defaults表示 rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async）

dump备份标志（0表示不备份）

fsck检查顺序（0表示不检查，1用于根文件系统，2用于其他）

查看UUID：

blkid

推荐使用UUID，因为它不会因设备顺序变化而失效：

UUID=xxxx-xxxx-xxxx  /mnt/data  xfs  defaults  0 0

修改/etc/fstab后，可以执行mount -a测试所有挂载项是否正确。

6. 逻辑卷管理（LVM）

LVM（Logical Volume Manager）是Linux下强大的磁盘管理工具，它允许将多块物理磁盘或分区组合成一个逻辑卷，并实现动态扩容、快照等高级功能。LVM的层次结构：

PV（Physical Volume）：物理卷，可以是整个磁盘或分区。

VG（Volume Group）：卷组，由一个或多个PV组成。

LV（Logical Volume）：逻辑卷，从VG中划分出来，相当于可用的分区。

6.1 创建 LVM

#1. 创建物理卷（PV）pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1#查看PVpvspvdisplay# 2. 创建卷组（VG）vgcreate myvg /dev/sdb1 /dev/sdc1#查看VGvgsvgdisplay# 3. 创建逻辑卷（LV）lvcreate -n mylv -L 10G myvg#查看LVlvslvdisplay

6.2 格式化并挂载 LV

mkfs.xfs /dev/myvg/mylvmkdir /mnt/lvmmount /dev/myvg/mylv /mnt/lvm

6.3 扩容逻辑卷

#1. 扩展LV（增加5GB）lvextend -L +5G /dev/myvg/mylv# 2. 扩展文件系统# 对于 xfsxfs_growfs /mnt/lvm# 对于 ext4resize2fs /dev/myvg/mylv

注意：xfs文件系统只能扩容，不能缩容。

6.4 在线扩容卷组

当VG空间不足时，可以添加新的PV：

pvcreate /dev/sdd1vgextend myvg /dev/sdd1

6.5 删除 LVM

umount /mnt/lvmlvremove /dev/myvg/mylvvgremove myvgpvremove /dev/sdb1 /dev/sdc1

7. 交换分区（swap）

当物理内存不足时，系统会将部分数据暂存到swap空间。swap可以是一个分区或一个文件。

7.1 创建 swap 分区

#假设 /dev/sdc1 已创建为 swap 类型mkswap /dev/sdc1swapon /dev/sdc1

永久启用，添加/etc/fstab：

/dev/sdc1  none  swap  sw  0 0

7.2 创建 swap 文件

dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=2048   #2GBchmod 600 /swapfilemkswap /swapfileswapon /swapfile

永久启用，添加/etc/fstab：

/swapfile  none  swap  sw  0 0

查看swap使用情况：

swapon --showfree -h

8. 网络文件系统 – NFS

NFS（Network File System）允许将远程目录挂载到本地，实现文件共享。

8.1 服务端配置（NFS Server）

#安装软件包dnf install nfs-utils -y# 创建共享目录mkdir /srv/nfs_sharechmod 777 /srv/nfs_share#编辑 /etc/exportsecho "/srv/nfs_share 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports#启动服务systemctl start nfs-serversystemctl enable nfs-server#放行防火墙（若使用防火墙）firewall-cmd --add-service=nfs --permanentfirewall-cmd --reload

8.2 客户端挂载

#安装软件包dnf install nfs-utils -y#创建挂载点mkdir /mnt/nfs#挂载mount -t nfs 192.168.1.10:/srv/nfs_share /mnt/nfs# 永久挂载（/etc/fstab）192.168.1.10:/srv/nfs_share  /mnt/nfs  nfs  defaults  0 0

9. VDO – 数据去重与压缩

VDO（Virtual Data Optimizer）是RHEL提供的一种存储优化技术，通过在线数据去重和压缩来减少实际磁盘占用。在RHEL 9中，VDO功能已集成到LVM中。

9.1 创建 VDO 卷

#创建物理卷和卷组（如使用整块磁盘）pvcreate /dev/sdevgcreate vg_vdo /dev/sde# 创建 VDO 逻辑卷（指定物理大小和虚拟大小）lvcreate --type vdo -n vdolv -L 20G -V 100G vg_vdo# -L：实际物理大小（用于去重压缩的存储空间）# -V：虚拟大小（用户看到的逻辑卷大小）

9.2 格式化与挂载

mkfs.xfs /dev/vg_vdo/vdolvmkdir /mnt/vdomount /dev/vg_vdo/vdolv /mnt/vdo#查看 VDO 效率vdostats --human-readable

10. 文件查找 – find

find是Linux下最强大的文件查找命令，可以根据文件名、类型、大小、时间、权限等条件递归查找。

10.1 常用语法

find [路径] [条件] [动作]

10.2 常用条件

#按名称查找find /etc -name "*.conf"#按类型（f 文件，d 目录，l 链接）find /home -type f#按大小（+100M 大于100M，-1k 小于1k）find /var -size +10M#按修改时间（-mtime 7 7天内修改过，-mtime +7 7天前修改）find /var/log -mtime -7#按用户/组find /home -user zhangsan#按权限find / -perm 644

10.3 动作（-exec）

#找到并删除find /tmp -name ".tmp" -exec rm {}\;# 找到并复制到指定目录find . -name ".txt" -exec cp {} /backup/\;# 使用 xargs 提高效率find . -name "*.log" | xargs rm

11. 文件归档与压缩

11.1 tar – 归档工具

tar可以将多个文件打包成一个文件，并可选择压缩。

#打包（不压缩）tar cvf archive.tar /path/to/dir#打包并压缩（gzip）tar czvf archive.tar.gz /path/to/dir#打包并压缩（bzip2）tar cjvf archive.tar.bz2 /path/to/dir#解包tar xvf archive.tar#解压gzip 包tar xzvf archive.tar.gz

参数说明：

c：创建归档

x：解包

v：显示过程

f：指定文件

z：通过gzip压缩/解压

j：通过bzip2压缩/解压

J：通过xz压缩/解压

11.2 zip / unzip

#压缩文件或目录zip -r archive.zip /path/to/dir#解压unzip archive.zip -d /target/dir

11.3 gzip / gunzip

gzip file.txt          #压缩成 file.txt.gzgunzip file.txt.gz   # 解压

12. 综合实战：新增磁盘并配置 LVM

假设我们新增了一块20GB的磁盘/dev/sdb，需要将其全部用于LVM，创建一个10GB的逻辑卷，格式化为xfs，挂载到/data，并预留空间供日后扩展。

12.1 分区（可选，也可直接使用整个磁盘）

#创建1个分区占用全部空间fdisk /dev/sdb#输入 n, p, 1, 默认，默认，w

12.2 创建 PV、VG、LV

pvcreate /dev/sdb1vgcreate data_vg /dev/sdb1lvcreate -n data_lv -L 10G data_vg

12.3 格式化与挂载

mkfs.xfs /dev/data_vg/data_lvmkdir /datamount /dev/data_vg/data_lv /data

12.4 添加到 /etc/fstab

blkid /dev/data_vg/data_lv   #获取UUIDecho "UUID=xxxxxx  /data  xfs  defaults  0 0" >> /etc/fstab

12.5 测试扩展

#假设以后空间不足，扩展LV（需要VG有剩余空间）lvextend -L +5G /dev/data_vg/data_lvxfs_growfs /data

总结

本篇我们学习了Linux文件系统与存储管理的核心内容：

硬盘使用流程：分区（MBR/GPT）→ 格式化 → 挂载

文件系统类型：xfs、ext4、swap 等

永久挂载：通过/etc/fstab实现

LVM逻辑卷管理：PV、VG、LV 的创建、扩容、删除

swap空间：分区或文件的创建与启用

NFS网络文件系统：服务端配置与客户端挂载

VDO数据优化：去重压缩提升存储效率

文件查找：find命令的强大用法

文件归档：tar、zip、gzip 的使用

存储管理是Linux运维的核心技能之一。掌握这些知识，你就能灵活应对服务器存储扩容、数据备份、共享存储等各种场景。

下一篇，我们将学习shell脚本编程，让自动化运维成为可能。敬请期待！

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练习建议：

在虚拟机中新增一块10GB的硬盘，使用 LVM 创建一个5GB的逻辑卷，挂载到/mnt/lvm_test，然后扩容到8GB。

配置 NFS 服务，将/srv/nfs_share共享给另一台机器，并测试读写。

使用find命令查找/var/log下7天前修改的日志文件，并压缩它们。

创建一个 swap 文件，并设置开机自动启用。