在这个实验中，你将获得在 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 系统上管理存储分区和交换空间的实践经验。你将学习如何创建并持久挂载 XFS 分区，以及配置和激活具有不同优先级的交换分区。该实验使用 LabEx 虚拟机环境，其中包含可用的存储设备，使你能够练习这些基本的系统管理技能。
你将首先检查可用的磁盘，然后继续创建和管理分区，包括在必要时设置 GPT 分区表。该实验强调确保持久挂载和交换激活，从而全面了解 RHEL 环境中的磁盘管理。
在这一步中，你将检查你的 LabEx 虚拟机上可用的存储设备。LabEx 环境提供了一个额外的存储设备，你可以用它来练习分区操作。
首先，切换到 root 用户以执行磁盘管理操作。你目前以具有 sudo 权限的 labex 用户身份登录。
sudo su -现在，让我们使用 lsblk 命令检查系统上可用的块设备：
lsblk你应该看到类似这样的输出，显示各种存储设备：
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
vda 253:0 0 40G 0 disk
├─vda1 253:1 0 1M 0 part
├─vda2 253:2 0 100M 0 part /boot/efi
└─vda3 253:3 0 39.9G 0 part /
vdb 253:16 0 40G 0 disk在这个环境中，你可以访问一个额外的存储设备 /dev/vdb，它尚未分区，可以立即使用。让我们更仔细地检查这个设备。
使用带有 -f 选项的 lsblk 命令来显示 /dev/vdb 的文件系统信息：
lsblk -f /dev/vdb你应该看到类似这样的输出，表明 /dev/vdb 是一块新的、未格式化的磁盘：
NAME FSTYPE FSVER LABEL UUID FSAVAIL FSUSE% MOUNTPOINTS
vdb接下来，使用 parted 命令获取关于磁盘的更详细信息，包括它的分区表：
parted /dev/vdb print输出应该显示 /dev/vdb 上还没有分区表：
Error: /dev/vdb: unrecognised disk label
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: unknown
Disk Flags:这确认了 /dev/vdb 是一块准备好进行分区的新磁盘。对于尚未用分区表初始化的磁盘，错误消息是正常的。
在此步骤中，你将为 /dev/vdb 创建一个新分区，使用 XFS 文件系统进行格式化，并配置它以实现持久挂载。
你将在 /dev/vdb 上创建一个 1 GB 的主分区，并将文件系统类型指定为 XFS。为了获得最佳性能，将分区对齐到扇区边界是一个好习惯。从扇区 2048 开始是一个常见的对齐方式。
首先，你需要在未初始化的磁盘上创建一个分区表。 使用 parted 的交互模式来创建分区表和分区：
parted /dev/vdbGNU Parted 3.5
Using /dev/vdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel msdos
(parted) mkpart
Partition type? primary/extended? primary
File system type? [ext2]? xfs
Start? 2048s
End? 1001MB
(parted) quit
Information: You may need to update /etc/fstab.注意： mklabel msdos 命令会在磁盘上创建一个 MBR (Master Boot Record) 分区表。在创建任何分区之前都需要它。创建分区表后，你可以继续使用 mkpart 来创建实际的分区。由于分区从扇区 2048 开始，将结束位置设置为 1001MB 将会创建一个大约 1 GB 的分区。当你退出 parted 时，你会看到关于更新 /etc/fstab 的信息提示，这是正常的。
要验证分区是否已创建，请使用 parted 打印 /dev/vdb 的分区表：
parted /dev/vdb print你应该会看到类似以下的输出，显示你新创建的主分区：
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary创建新分区后，告知内核这些更改至关重要。udevadm settle 命令会等待系统注册新分区并创建其对应的设备文件（例如 /dev/vdb1）。
udevadm settle现在分区已创建，你需要使用 XFS 文件系统对其进行格式化。这会为分区准备好存储数据。使用 mkfs.xfs 命令进行此操作：
mkfs.xfs /dev/vdb1输出将显示 XFS 文件系统创建的详细信息：
meta-data=/dev/vdb1 isize=512 agcount=4, agsize=61056 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
= reflink=1 bigtime=1 inobtcount=1 nrext64=0
data = bsize=4096 blocks=244224, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0, ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=16384, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0为了使文件系统可访问，你需要挂载它。首先，创建一个挂载点目录。你将把这个分区挂载到 /archive。
mkdir /archive为了实现持久挂载（意味着文件系统会在每次系统启动时自动挂载），你需要向 /etc/fstab 文件添加一个条目。在 /etc/fstab 中使用分区的 Universally Unique Identifier (UUID) 是最佳实践，因为像 /dev/vdb1 这样的设备名称在添加或删除新磁盘时可能会发生变化。
使用 lsblk --fs 发现 /dev/vdb1 的 UUID：
lsblk --fs /dev/vdb1记下输出中的 UUID。它看起来会像 881e856c-37b1-41e3-b009-ad526e46d987。
NAME FSTYPE FSVER LABEL UUID FSAVAIL FSUSE% MOUNTPOINTS
vdb1 xfs 2ee03827-6acf-4543-9a21-0fd031250b45现在，使用 nano 打开 /etc/fstab 文件，并在文件末尾添加新的一行来配置你的分区。将 YOUR_UUID_HERE 替换为你刚刚找到的实际 UUID。
nano /etc/fstab将以下行添加到文件末尾：
UUID=YOUR_UUID_HERE /archive xfs defaults 0 0/etc/fstab 条目解释：
UUID=YOUR_UUID_HERE: 使用 UUID 指定要挂载的设备。/archive: 挂载点目录。xfs: 文件系统类型。defaults: 一组常用的挂载选项（rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async）。0: dump 选项（0 表示不进行 dump）。0: fsck 顺序（0 表示启动时不对其进行 fsck 检查）。通过按 Ctrl+X，然后按 Y 确认，最后按 Enter 将更改写入文件来保存文件。
修改 /etc/fstab 后，你需要通知 systemd 重新加载其配置，以便它识别新条目。
systemctl daemon-reload最后，使用 /etc/fstab 中的条目挂载新文件系统。mount /archive 命令将使用 /etc/fstab 中的信息将 /dev/vdb1 挂载到 /archive。
mount /archive通过检查 mount 命令的输出并过滤 /archive 来验证新文件系统是否已正确挂载：
mount | grep /archive你应该会看到类似以下的输出，确认挂载成功：
/dev/vdb1 on /archive type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,noquota)In this step, you will create a swap partition on the /dev/vdb disk. Swap space is a portion of a hard disk drive (HDD) or solid-state drive (SSD) used for temporary storage when the system runs out of physical RAM. It acts as an overflow for RAM, allowing the system to continue operating even when memory is scarce, though at a slower speed.
First, let's inspect the current partition table on /dev/vdb to determine where to create the new swap partition.
parted /dev/vdb printYou should see the existing XFS partition (/dev/vdb1) that you created in the previous step:
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 5369MB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfsNow, you will add a new primary partition of 500 MB for use as swap space. You will set the partition file-system type to linux-swap. The new partition will start immediately after the existing /dev/vdb1 partition. The end of /dev/vdb1 is at 1001MB. So, the new partition will start at 1001MB and end at 1501MB (1001MB + 500MB).
Use parted in non-interactive mode to create this partition:
parted /dev/vdb mkpart primary linux-swap 1001MB 1501MBYou might see the Information: You may need to update /etc/fstab. message again.
Verify your work by listing the partitions on the /dev/vdb disk:
parted /dev/vdb printYou should now see two partitions, with the second one being your new swap partition:
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfs
2 1001MB 1501MB 499MB primary swapAs before, after creating a new partition, you must run udevadm settle to ensure the system registers the new partition and creates its device file (/dev/vdb2).
udevadm settleNow, format the new partition (/dev/vdb2) as swap space using the mkswap command. This command initializes the partition for use as swap.
mkswap /dev/vdb2The output will show details about the swap space creation, including its size and a generated UUID:
Setting up swapspace version 1, size = 476 MiB (499118080 bytes)
no label, UUID=4379b167-ab39-4c83-bf7c-b28fbdb38725To configure the new swap space to activate persistently, you need to add an entry to the /etc/fstab file. First, discover the UUID of the /dev/vdb2 device.
lsblk -o UUID /dev/vdb2Note down the UUID from the output. It will be similar to 4379b167-ab39-4c83-bf7c-b28fbdb38725.
UUID
4379b167-ab39-4c83-bf7c-b28fbdb38725Open the /etc/fstab file using nano and add a new line for your swap partition. Replace YOUR_SWAP_UUID_HERE with the actual UUID you just found.
nano /etc/fstabAdd the following line to the end of the file:
UUID=YOUR_SWAP_UUID_HERE swap swap defaults 0 0Explanation of the /etc/fstab entry for swap:
UUID=YOUR_SWAP_UUID_HERE: Specifies the device to use as swap.swap: The mount point (for swap, this is always swap).swap: The file system type (for swap, this is always swap).defaults: Standard options for swap.0: dump option (0 means no dump).0: fsck order (0 means no fsck check for swap).Save the file by pressing Ctrl+X, then Y to confirm, and Enter to write to the file.
After modifying /etc/fstab, reload the systemd daemon to recognize the new entry.
systemctl daemon-reloadFinally, enable the swap space using the swapon -a command. The -a option tells swapon to enable all swap devices listed in /etc/fstab.
swapon -aVerify that the new swap space is enabled using swapon --show:
swapon --showYou should see output similar to this, confirming your new swap partition is active:
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/vdb2 partition 476M 0B -2The output shows your newly created swap partition is active and ready to use.
在这一步中，你将在 /dev/vdb 上创建额外的分区。由于你已经使用 MBR (msdos) 分区表创建了一个 XFS 分区和一个交换分区，你仍然有空间可以创建更多的分区。现在，你将创建一个第三个分区，它将演示如何管理更大的分区。
首先，让我们检查 /dev/vdb 上的当前分区表和可用空间：
parted /dev/vdb print你应该看到你之前创建的两个分区：
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfs
2 1001MB 1501MB 500MB primary linux-swap现在，你将创建一个 2 GB 的第三个分区，用于额外的存储空间。此分区将从 1501MB（交换分区的末尾）开始，到 3501MB（1501MB + 2000MB）结束。
parted /dev/vdb mkpart primary xfs 1501MB 3501MB你可能会看到 Information: You may need to update /etc/fstab. 消息。
验证第三个分区的创建：
parted /dev/vdb print你现在应该看到三个分区：
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfs
2 1001MB 1501MB 500MB primary linux-swap
3 1501MB 3501MB 2000MB primary运行 udevadm settle 以确保系统检测到新分区：
udevadm settle在这一步中，你将使用 XFS 文件系统格式化第三个分区 (/dev/vdb3)，并将其配置为在 /backup 处进行持久挂载。
首先，使用 XFS 文件系统格式化 /dev/vdb3 分区：
mkfs.xfs /dev/vdb3输出将显示有关 XFS 文件系统创建的详细信息：
meta-data=/dev/vdb3 isize=512 agcount=4, agsize=122880 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
= reflink=1 bigtime=1 inobtcount=1
data = bsize=4096 blocks=491520, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0, ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0现在，为此分区创建一个挂载点目录。你将把它挂载到 /backup。
mkdir /backup为了确保文件系统自动挂载，你需要向 /etc/fstab 添加一个条目。首先，找到 /dev/vdb3 分区的 UUID。
lsblk -o UUID /dev/vdb3记下输出中的 UUID。它将是一个唯一的标识符，例如 f74ed805-b1fc-401a-a5ee-140f97c6757d。
UUID
f74ed805-b1fc-401a-a5ee-140f97c6757d使用 nano 打开 /etc/fstab 文件并添加新条目。将 YOUR_UUID_HERE 替换为你找到的实际 UUID。
nano /etc/fstab将以下行添加到文件的末尾：
UUID=YOUR_UUID_HERE /backup xfs defaults 0 0保存文件 (Ctrl+X，Y，Enter)。
修改 /etc/fstab 后，重新加载 systemd 守护程序以应用更改。
systemctl daemon-reload最后，手动挂载 /backup 目录以验证配置是否正确。
mount /backup通过检查 mount 命令的输出来确认挂载是否成功：
mount | grep /backup你应该看到类似这样的输出：
/dev/vdb3 on /backup type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)在这一步中，你将在 /dev/vdb 上创建一个额外的交换分区，并了解分区表的限制。你还将学习如何为交换分区分配优先级。当有多个交换分区处于活动状态时，系统将首先使用优先级最高的分区。
了解分区表的限制：
当前的设置使用 MBR (msdos) 分区表，它仅限于 4 个主分区。由于你已经创建了 4 个分区，因此在转换为 GPT 或使用扩展分区之前，你无法创建额外的主分区。
首先，检查 /dev/vdb 上的当前分区表：
parted /dev/vdb print你应该看到你到目前为止创建的四个分区：
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfs
2 1001MB 1501MB 500MB primary linux-swap
3 1501MB 3501MB 2000MB primary xfs现在，创建第四个分区作为 512 MB 的交换分区。它将从 3501MB（第三个分区的末尾）开始，到 4013MB（3501MB + 512MB）结束。
parted /dev/vdb mkpart primary linux-swap 3501MB 4013MB你可能会看到 Information: You may need to update /etc/fstab. 消息。
关于 MBR 限制的说明： 此时，你已达到 MBR 分区表的 4 分区限制。尝试创建第五个主分区将导致错误：Error: Can't create any more partitions.
显示分区表以验证你的工作：
parted /dev/vdb print你现在应该看到四个分区：
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/vdb: 42.9GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags:
Number Start End Size Type File system Flags
1 1049kB 1001MB 1000MB primary xfs
2 1001MB 1501MB 500MB primary linux-swap
3 1501MB 3501MB 2000MB primary xfs
4 3501MB 4013MB 512MB primary linux-swap运行 udevadm settle 以确保系统注册新分区并创建其设备文件 (/dev/vdb4)。
udevadm settle现在，使用 mkswap 命令将新分区初始化为交换空间。记下 /dev/vdb4 的 UUID，因为你将在 /etc/fstab 中需要它。
mkswap /dev/vdb4/dev/vdb4 的示例输出：
Setting up swapspace version 1, size = 488 MiB (511705088 bytes)
no label, UUID=87976166-4697-47b7-86d1-73a02f0fc803要配置此交换空间以使用特定优先级激活，你需要向 /etc/fstab 文件添加一个条目。较高的 pri（优先级）值表示较高的偏好。你将为新的交换分区设置更高的优先级。
使用 nano 打开 /etc/fstab：
nano /etc/fstab将以下行添加到文件的末尾，将 UUID 替换为你记下的那个：
UUID=UUID_OF_VDB4 swap swap pri=10 0 0pri 选项的说明：
pri=10：为 /dev/vdb4 分配优先级 10。这高于 /dev/vdb2 的默认优先级 (-2)，因此系统将优先使用 /dev/vdb4 而不是 /dev/vdb2。保存文件 (Ctrl+X，Y，Enter)。
重新加载 systemd 守护程序以识别新的 /etc/fstab 条目。
systemctl daemon-reload使用 swapon -a 激活新的交换空间。
swapon -a使用 swapon --show 验证交换空间的正确激活和优先级：
swapon --show你应该看到输出，显示所有活动交换分区及其优先级。/dev/vdb2 将具有默认优先级 (-2)，而 /dev/vdb4 将具有你分配的优先级 (10)。
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/vdb2 partition 476M 0B -2
/dev/vdb4 partition 488M 0B 10学习笔记： 在生产环境中，如果你需要 4 个以上的分区，你将：
在最后一步中，你将测试持久挂载配置，而无需实际重启系统，因为重启会让你与 LabEx 环境断开连接。相反，你将使用各种命令来模拟和验证你的配置在重启后是否能正确工作。
首先，让我们验证你的所有挂载条目是否在 /etc/fstab 中正确配置。显示 /etc/fstab 的内容以查看你的条目：
cat /etc/fstab你应该看到你的 XFS 分区和交换空间的条目，类似于这样：
## ... existing system entries ...
UUID=your-vdb1-uuid /archive xfs defaults 0 0
UUID=your-vdb2-uuid swap swap defaults 0 0
UUID=your-vdb3-uuid /backup xfs defaults 0 0
UUID=your-vdb4-uuid swap swap pri=10 0 0
UUID=your-vdb5-uuid swap swap pri=20 0 0现在，让我们通过卸载和重新挂载文件系统来测试挂载配置，以确保它们正常工作：
首先，卸载 /archive 目录：
umount /archive验证它是否已卸载：
mount | grep /archive这应该不返回任何输出。
现在，使用 /etc/fstab 条目重新挂载它：
mount /archive再次验证它是否已挂载：
mount | grep /archive你应该看到：
/dev/vdb1 on /archive type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,noquota)对 /backup 重复相同的过程：
umount /backup
mount /backup
mount | grep /backup你应该看到：
/dev/vdb3 on /backup type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)对于交换空间，让我们通过关闭它们并再次打开它们来测试。首先，关闭所有交换：
swapoff -a验证没有交换处于活动状态：
swapon --show这应该只显示可能存在的任何系统交换，而不是你的自定义交换分区。
现在，使用 /etc/fstab 开启所有交换：
swapon -a验证所有交换空间都处于活动状态并具有正确的优先级：
swapon --show你应该看到类似这样的输出，其中所有交换分区都处于活动状态并具有正确的优先级：
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/dev/vda2 partition 2G 0B -2
/dev/vdb2 partition 476M 0B -2
/dev/vdc2 partition 244M 0B 10
/dev/vdc3 partition 244M 0B 20最后，让我们测试 systemd 是否可以处理你的所有 /etc/fstab 条目而没有错误：
systemctl daemon-reload这应该在没有任何错误消息的情况下完成。
你还可以使用 findmnt 命令来验证内核是否能够挂载 /etc/fstab 中定义的所有文件系统：
findmnt --verify此命令检查 /etc/fstab 中是否存在潜在问题，并且应该在没有错误的情况下完成。
显示你所有工作的最终摘要：
echo "=== Final Storage Configuration Summary ==="
echo "Partition tables:"
parted /dev/vdb print
echo ""
echo "Mounted filesystems:"
mount | grep -E "/archive|/backup"
echo ""
echo "Active swap spaces:"
swapon --show
echo ""
echo "fstab entries for persistence:"
grep -E "archive|backup|swap" /etc/fstab
echo ""
echo "UUID verification:"
echo "Device UUIDs:"
lsblk -f /dev/vdb* | grep -E "vdb[1-4]"这结束了关于管理存储分区和交换空间的实验。你已经成功地创建和配置了具有不同文件系统的多个分区，设置了持久挂载，并配置了具有优先级的交换空间，所有这些都无需重启系统。
在这个实验中，参与者学习了如何在 LabEx VM 环境中，在 RHEL 9 系统上管理存储分区和交换空间。实验首先检查了可用的存储设备 (/dev/vdb)，并了解了其当前状态，然后继续进行分区任务。
参与者使用 /dev/vdb，创建了一个 MBR 分区表，然后创建了多个分区：一个用于挂载到 /archive 的 XFS 分区，一个交换分区，另一个用于挂载到 /backup 的 XFS 分区，以及一个带有优先级配置的额外交换分区。该实验还演示了 MBR 分区表的限制（4 个主分区限制），并提供了对替代方案（如 GPT）的见解，适用于需要更多分区的情况。
该实验的一个关键方面是通过正确的 /etc/fstab 条目确保持久配置，并在不需要系统重启的情况下测试配置（这将断开 LabEx 环境的连接）。该实验最后通过全面的验证程序来确认所有挂载和交换空间将正确激活，从而在实际的、基于云的学习环境中提供了关于基本 RHEL 存储管理技能的实践经验。
