【生产实践】RHEL8.6物理服务器背板直通盘阵多块裸盘挂载实践（附完整Shell脚本）

在企业级物理服务器部署中，背板直通盘阵凭借低延迟、高IOPS的优势，广泛用于数据库、大数据等高性能存储场景。本文以RHEL8.6系统为例，详细介绍如何将盘阵中的多块裸盘（无分区）直接格式化为XFS文件系统，并通过UUID配置永久挂载，确保数据存储的稳定性与可靠性。

一、环境与前提说明

1.1 硬件环境

• 物理服务器：支持PCIe背板直通的机架式服务器（如Dell R750、HPE DL380 Gen10）
• 存储盘阵：通过SAS/SATA/PCIe总线直通服务器的JBOD盘阵，本次涉及10块裸盘（/dev/sdc至/dev/sdl）
• 磁盘规格：每块磁盘容量根据业务需求选择（如1TB SAS、4TB NVMe），建议统一规格便于管理

1.2 软件环境

• 操作系统：RHEL8.6（需提前配置基础网络、yum源，确保mkfs.xfs、blkid等工具可用）
• 文件系统：XFS（RHEL8系列默认推荐，支持大文件、日志式存储，适配企业级数据场景）
• 依赖工具：util-linux（提供blkid）、xfsprogs（提供mkfs.xfs），默认已预装，缺失可通过yum install util-linux xfsprogs安装

1.3 核心需求

1. 跳过分区步骤，直接使用裸盘（减少性能损耗，简化管理）；
2. 每块裸盘对应独立挂载点（/data01至/data10），便于业务分区使用；
3. 通过UUID配置/etc/fstab，避免设备名漂移导致挂载失败；
4. 全程静默执行，适配自动化部署场景。

二、关键技术原理

2.1 裸盘直接格式化的优势

传统存储部署中，会先对磁盘分区（如fdisk/parted创建/dev/sdc1），再格式化文件系统。而裸盘直接格式化（mkfs.xfs /dev/sdc）具有以下优势：

• 性能更优：减少分区表对IO的额外开销，尤其对NVMe盘的高并发场景提升明显；
• 管理简化：避免分区表损坏导致的磁盘不可用，降低运维复杂度；
• 空间利用率高：无分区预留空间，磁盘容量100%用于数据存储。

2.2 UUID挂载的必要性

RHEL系统中，磁盘设备名（如/dev/sdc）可能因服务器重启、盘阵链路切换发生"漂移"（如原/dev/sdc变为/dev/sdd），导致基于设备名的挂载失效。而UUID（通用唯一识别码） 是磁盘格式化时生成的唯一标识，不受设备名变化影响，通过UUID配置/etc/fstab可确保开机自动挂载稳定可靠。

三、详细操作步骤

3.1 编写自动化挂载脚本

为实现批量、标准化部署，编写Shell脚本bare_disk_mount.sh，包含设备检查、挂载点创建、格式化、UUID配置等全流程逻辑。

#!/bin/bash
# Bare disk mount for RHEL8.6 backplane direct-attached array
# Target disks: /dev/sdc to /dev/sdl
# Mount points: /data01 to /data10

# Step 1: Define disk and mount point lists
devices=("sdc" "sdd" "sde" "sdf" "sdg" "sdh" "sdi" "sdj" "sdk" "sdl")
mount_points=("/data01" "/data02" "/data03" "/data04" "/data05" 
              "/data06" "/data07" "/data08" "/data09" "/data10")

# Step 2: Check if all disks exist
for dev in "${devices[@]}"; do
    if [ ! -b "/dev/$dev" ]; then
        echo "Error: Disk /dev/$dev not exist" >&2
        exit 1
    fi
done

# Step 3: Create mount points (if not exist)
for mp in "${mount_points[@]}"; do
    if [ -d "$mp" ]; then
        echo "Warning: $mp already exists"
    else
        mkdir -p "$mp" || { echo "Error: Create $mp failed" >&2; exit 1; }
        echo "Created mount point: $mp"
    fi
done

# Step 4: Process each disk (format, UUID, mount)
for i in "${!devices[@]}"; do
    dev="/dev/${devices[$i]}"
    mp="${mount_points[$i]}"
    echo "Processing $dev -> $mp..."

    # Unmount if disk is mounted
    if mount | grep -q "^$dev "; then
        echo "Unmounting $dev first..."
        umount "$dev" || { echo "Error: Unmount $dev failed, skip" >&2; continue; }
    fi

    # Format disk to XFS (silent mode)
    echo "Formatting $dev to XFS..."
    mkfs.xfs -f "$dev" >/dev/null 2>&1 || { echo "Error: Format $dev failed, skip" >&2; continue; }

    # Get disk UUID
    uuid=$(blkid -s UUID -o value "$dev")
    if [ $? -ne 0 ] || [ -z "$uuid" ]; then
        echo "Error: Get $dev UUID failed, skip" >&2; continue;
    fi
    echo "$dev UUID: $uuid"

    # Remove old fstab entry (if exist)
    if grep -q "$mp" /etc/fstab; then
        sed -i "\#$mp#d" /etc/fstab || { echo "Error: Clean $mp fstab failed, skip" >&2; continue; }
    fi

    # Add UUID to fstab
    echo "UUID=\"$uuid\"  $mp  xfs  defaults,noatime  0 0" >> /etc/fstab || {
        echo "Error: Write $mp to fstab failed, skip" >&2; continue;
    }

    # Mount disk
    mount "$mp" || { echo "Error: Mount $mp failed, skip" >&2; continue; }
    echo "$dev processed successfully"
    echo "----------------------------------------"
done

# Step 5: Verify mount result
echo "All disks processed!"
echo "Mounted disks list:"
mount | grep "^/dev/sd[c-l] "
echo "Disk usage:"
df -Th | grep "/data"

3.2 脚本执行与权限配置

1. 脚本权限设置：
   由于涉及磁盘格式化、/etc/fstab修改等操作，需以root用户执行，先赋予脚本可执行权限：

   chmod +x bare_disk_mount.sh
   

2. 静默执行脚本：
   执行过程中会输出设备处理日志，无需人工交互，适合后台运行：

   ./bare_disk_mount.sh > disk_mount_log.txt 2>&1
   

   日志文件disk_mount_log.txt可用于后续问题排查。

3.3 关键操作验证

脚本执行完成后，需通过以下命令验证挂载结果，确保符合预期：

1. 验证挂载状态：
   查看/data01至/data10是否成功挂载，设备名与挂载点对应正确：

   mount | grep "/data"
   

   预期输出示例：

   /dev/sdc on /data01 type xfs (rw,noatime,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,noquota)
   /dev/sdd on /data02 type xfs (rw,noatime,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,noquota)
   

2. 验证/etc/fstab配置：
   确认UUID与挂载点的对应关系已正确写入，无重复或错误条目：

   cat /etc/fstab | grep "/data"
   

   预期输出示例：

   UUID="d823fd85-359e-4947-96fa-b055c9169db8"  /data01  xfs  defaults,noatime  0 0
   UUID="e734ac92-8f1d-4a3b-9c7e-c123456789ab"  /data02  xfs  defaults,noatime  0 0
   

3. 验证磁盘空间：
   查看每块磁盘的容量与使用情况，确保无异常：

   df -Th | grep "/data"
   

4. 验证开机自动挂载：
   重启服务器后，再次执行mount | grep "/data"，确认所有挂载点均自动生效，避免/etc/fstab配置错误导致的开机挂载失败。

四、常见问题与排查方案

4.1 磁盘格式化失败（mkfs.xfs报错）

• 可能原因：磁盘处于挂载状态、磁盘硬件故障、权限不足。
• 排查步骤：
  1. 执行mount | grep /dev/sdc（替换目标磁盘），确认磁盘未挂载；
  2. 执行lsblk /dev/sdc，查看磁盘是否被识别，排除硬件链路问题；
  3. 确保以root用户执行脚本，避免权限不足。

4.2 UUID获取失败（blkid无输出）

• 可能原因：磁盘未格式化、blkid工具缺失、磁盘损坏。
• 排查步骤：
  1. 执行mkfs.xfs -f /dev/sdc手动格式化磁盘，再重试blkid；
  2. 执行yum install util-linux重新安装blkid工具；
  3. 执行smartctl -a /dev/sdc检查磁盘健康状态，排除硬件故障。

4.3 开机挂载失败（/data目录为空）

• 可能原因：/etc/fstab条目错误、UUID不匹配、文件系统损坏。
• 排查步骤：
  1. 执行mount -a测试/etc/fstab配置，查看具体错误信息；
  2. 执行blkid /dev/sdc获取当前UUID，与/etc/fstab中的UUID对比，确认一致；
  3. 执行xfs_repair /dev/sdc修复XFS文件系统（需先卸载磁盘）。

五、注意事项与最佳实践

1. 数据备份优先：
   裸盘格式化会清除所有数据，执行脚本前必须确认目标磁盘无重要数据，或已完成备份。

2. 磁盘命名一致性：
   若服务器重启后磁盘设备名发生漂移（如/dev/sdc变为/dev/sdd），无需担心——因挂载基于UUID，不影响实际使用，但建议通过udev规则固定设备名（如/dev/disk/by-id/），便于运维识别。

3. 性能优化配置：
   脚本中fstab使用defaults,noatime参数，noatime可禁用文件访问时间记录，减少磁盘IO；若为NVMe盘，可追加discard参数启用TRIM，提升长期使用性能：

   UUID="xxx"  /data01  xfs  defaults,noatime,discard  0 0
   

4. 批量运维建议：
   若需管理超过10块裸盘，可通过循环动态生成devices和mount_points数组，避免手动编写冗余代码，示例：

   # 动态生成100块磁盘（sdc至sdch）和挂载点（/data01至/data100）
   for i in {0..99}; do
       devices[$i]=$(printf "sd%c" $((99 + $i)))  # 99对应'c'，依次递增
       mount_points[$i]="/data$(printf "%02d" $((i + 1)))"
   done
   

六、总结

本文通过自动化脚本实现了RHEL8.6物理服务器背板直通盘阵多块裸盘的快速挂载，核心优势在于：跳过分区步骤简化管理、基于UUID确保挂载稳定、全程静默执行适配自动化场景。该方案适用于企业级数据库、大数据存储等高性能需求场景，同时提供了完整的验证与排查方法，可有效降低运维成本，提升存储部署效率。

在实际生产环境中，建议结合监控工具（如Prometheus+Grafana）对挂载点的磁盘使用率、IO性能进行实时监控，及时发现并处理存储异常，保障业务稳定运行。