linux磁盘管理与文件系统

一、硬盘结构

●硬盘的物理结构

1.盘头：硬盘有多个盘片，每盘片两面

1.磁头：每面一个磁头

 

●硬盘的数据结构

1.扇区：盘片被分为多个扇形区域，每个扇区存放512字节的数据，是硬盘的最小存储单位

2.磁道：同一盘片不同半径的同心圆，是由磁头在盘片表面划出的圆形轨迹

3.柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面，由同一半径圆的多个磁道组成‘

●硬盘存储容量=磁头数x磁道（柱面）数x每道扇区数x每扇区字节数（512字节）

●可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

●磁盘接口类型：

●IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

●硬盘的接口种类：

IDE——并口数据线连接主板与硬盘，抗干扰性太差，且排线占用空间较大，不利电脑内部散热，已逐渐被 SATA 所取代。

SATA——抗干扰性强，支持热插拔等功能，速度快，纠错能力强。

SCSI——小型机系统接口，SCSI硬盘广为工作站级个人电脑以及服务器所使用，资料传输时CPU占用率较低，转速快，支持热插拔等。

SAS——是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到 6Gb/s。

 

二、MBR与磁盘分区表示

　　1、主引导记录（MBR：Master Boot Record）

• MBR位于硬盘第一个物理扇区处
• MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
• 分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节
• Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
• / dev / sdb5
• sd表示scsI设备 hd表示IDE设备
• 硬盘的顺序号，以字母a、 b、c....表示
• 分区的顺序号，以数字1、2、3....表示。主分区从1-4，第一个逻辑分区始终从5开始。
• MBR是主引导记录，位于硬盘第一个物理扇区处，NBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。NBR总共512字节，前-446字节是主引导记录,分区表保存在MBR扇区中的第447-510字节中。分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16字节。
• 主启动记录（MBR）磁盘分区支持最大卷为2.2TB，每个磁盘最多有4个主分区，或3个主分区、1个扩展分区和在扩展分区里面分多个逻辑分区）

三、磁盘分区结构

　　1、硬盘中的主分区数目只有4个

　　2、主分区和扩展分区的序号限制在1~4扩展分区再分为逻辑分区

　　3、扩展分区再分为逻辑分区

　　4、逻辑分区的序号将始终从5开始

　　

四、文件系统类型

　　1、XFS文件系统

　　　　1 存放文件和目录数据的分区

　　　　2 高性能的日志型文件系统，特别擅长于处理大文件，可支持上百万TB的存储空间。

　　　　3 CentOS 7系统中默认使用的文件系统

　　2、SWAP，交换文件系统

　　　　1 为Linux系统建立交换分区（相当虚拟内存，硬盘内存之间相互转换）

　　　　2 一般设置为物理内存的1.5~2倍

　　3、Linux支持的其他文件系统类型

　　　　EXT4、FAT32、NTFS、LVM

 

五、检测并确认新硬盘

　　1、fdisk命令

• 查看或管理磁盘分区

　　　　fdisk -l 【磁盘设备】

　　　　fdisk 【磁盘设备】

　　　　

　　　　

2、交互模式中的常用指令

　　

 

　　3、创建分区步骤

　　n

　　-->p  主分区、 e  扩展分区 、 l 逻辑分区

　　　　-->设置分区：1  （主分区范围1-4，逻辑分区从5开始）

　　　　　　-->设置柱面序列：直接回车键接受默认值

　　　　　　　　-->设置分区大小：+20G （此处指定大小为20G，若按回车则接收默认值表示所有空间） 

　　　　　　　　　　-->w（保存分区并退出）、

六、创建文件系统

　　1、mkfs命令

• Make Filesystem，创建文件系统（格式化）
• mkfs -t 文件系统类型 分区设备

　　2、示例

　　mkfs -t xfs /dev/sdb1

　　3、mkswap命令

• make swap，创建交换文件系统
• mkswap 分区设备

　　4、示例

　　创建交换分区之前，目标分区应先通过 fdisk 工具将分区类型号设置为 82

　　fdisk   /dev/sdb

　　--->t

  　　  --->5(分区号)

         　　--->82（设置类型为swap）

　　mkswap   /dev/sdb5

　　swapon   /dev/sdb5       #启用新增加的交换分区

　　swapoff  /dev/sdb5       #停用指定的交换分区

　　swapon -s #查看每个分区的swap状态

　　free    -m               #查看总的swap状态信息

七、挂载、卸载文件系统

　　1、mount命令

• 挂载文件系统。ISO镜像到指定文件夹
  • mount [-t类型] 存储设备 挂载点目录                  //-t：用于指定文件系统类型，通常可以省略，由系统自动识别
  • mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录            //-o：挂载参数列表，以英文逗号分隔：或用来描述特殊设备，用loop指定

　　2、umount命令

• 卸载已挂载的文件系统
  • 注：卸载前提：挂载的设备或者目录没有被在使用中，要先退出挂载目录
  • umount 存储设备位置
  • umount 挂载点目录
  • -lf：表示强制解除正在繁忙的文件系统

八、查看磁盘使用情况

　　1、直接mount命令

　　2、df [选项]

• -h：显示分区的容量单位
• -T：显示文件系统的类型
• -i：显示分区的inode号

九、设置文件系统的自动挂载

　　Linux操作系统在每次开机时，会自动读取/etc/fstab文件的内容，自动挂载所指定的文件系统