小荷才漏尖尖角，越是牛马越是牛 ，磁盘管理与文件管理

磁盘管理与文件管理

1、磁盘基础

2、检测并确认新硬盘和规划硬盘中的分区

3、创建文件系统

4、挂载、卸载文件系统

 

 

1、首先带你们了解一下，硬盘的物理结构由： 盘片，磁头 ，组成

硬盘的数据结构：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，硬盘最小的存储单位）

　　　　　　　　磁道（磁头划的同心圆，圆形轨迹）

　　　　　　　　柱面（一个硬盘多个盘片，将多个光盘叠加在一起，每个光盘相同位置的扇区所重叠在一起就是柱面）

如图解释：

 

 

磁盘结构：

硬盘存储容量=磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×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

 

磁盘接口种类解释：

 

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。

 

 

MBR与磁盘分区      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

主启动记录（MBR）磁盘分区

MBR是主引导记录，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。MBR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个主分区分区里面分多个逻辑分区

 

磁盘分区表示如图：

 

 

 

磁盘分区结构：

硬盘中的主分区数目只有4个

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

逻辑分区的序号将始终从5开始

如图所示：

 

 

 补充知识点：

全局唯一标识分区表（GUIDPartitionTable，缩写：GPT）

GPT是一个实体硬盘的分区结构。它是可扩展固件接口标准的一部分，用来替代BIOS中的主引导记录分区表。

传统的主启动记录（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

与MBR分区方法相比，GPT具有更多的优点，因为它允许每个磁盘有多达128个分区，支持高达18EB（千兆兆字节）的卷大小，允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余，还支持唯一的磁盘和分区ID（GUID）

1.若磁盘小于2TB，可用fdisk /dev/sdb进行分区，即MBR分区格式

2.若磁盘大于2TB，可用parted /dev/sdb进行分区，因为MBR分区磁盘是不能大于2.2TB，所以超过2TB一般使用GPT分区格式

 

 文件系统类型：

XFS文件系统

• 存放文件和目录数据的分区
• 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。
• CentOS7系统中默认使用的文件系统

SWAP，交换文件系统

• 为Linux系统建立交换分区
• 一般设置为物理内存的1.5～2倍

Linux支持的其它文件系统类型

EXT4、FAT32、NTFS、LVM

 

 

2、  检测并确认新硬盘：fdisk 

格式： fdisk -l 【磁盘设备】 fdisk 【磁盘设备】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

       管理磁盘分区：fdisk /dev/sdb

• Device（设备）：分区的设备文件名称。
• Boot：是否是引导分区。若是，则有 " * ” 标识。
• Start：该分区在硬盘中的起始位置（柱面数）
• End:该分区在硬盘中的结束位置（柱面数）。
• Blocks:分区的大小，以Blocks（块）为单位，默认的块大小为1024字节。
• Id：分区对应的系统ID号。例如，83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区、8e表示LVM逻辑卷。
• System：分区类型。

 

常用选项：

• m：获取帮助菜单
• n：新建分区
• p：查看分区情况
• d：删除分区
• t：变更分区的类型
• w：保存分区操作并退出
• q：不保存分区操作并退出

 

创建分区步骤：

  n      

           → p 主分区、e 扩展分区、1 逻辑分区

                  → 设置分区：1（范围1-4，如按Enter键接受默认值）

                         →设置柱面序列：直接按Enter键接受默认值

                                  →设置分区大小：+20G（指定大小为20GB，如按Enter键接受默认值表示所有空间）

变更硬盘（特别是正在使用的硬盘）的分区设置以后，建议最好将系统重启一次，或者执行“partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情况。以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。

 

 

3、创建文件系统：mkfs                        ， 创建文件系统（格式化）

格式：mkfs -t 文件系统类型 分区设备　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

     创建文件系统：mkswap                   ，创建交换文件系统

格式：mkswap 分区设备　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　

swapon    分区设备  启动swap　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   　　

swapoff    分区设备    关闭swap　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　  

 　　　　　　　　

 

 

 

4、挂载卸载文件系统：mount

挂载文件系统，ISO镜像到指定文件夹

格式：mount 【-t 类型】 存储设备 挂载点目录　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  

 mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

 -t ：用于指定文件系统类型，通常可省略，系统自动识别

-o：挂载参数列表，以英文逗号分隔，用来描述特设备，用loop指定

 

查看磁盘使用情况：1 ）直接mount命令　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　

2）df 【选项】   选项有  -h （显示分区容量单位），-T （显示文件系统类型） ，-i  （显示分区的inode号码数量）

 

卸载已挂载的文件系统 ：umount

格式：umount 【-lf】存储设备位置或挂载点目录　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

 -l ：表示解除正在繁忙的文件系统

-f ：表示强制

 

 

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。

vim/etc/fstab

/dev/sdb1              /opt               xfs               defaults           0              0

/dev/sr0               /mnt               is09660       defaults           0              0

第1字段：设备名或设备卷标名。

第2字段：文件系统的挂载点目录的位置。

第3字段：文件系统类型，如xfs、swap等。

第4字段：挂载参数，即mount命令 " -0 ” 选项后可使用的参数。  例如，defaults（默认参数）、rw（可读写）、ro（只读）、noexec（禁用执行程序）。

第5字段：表示文件系统是否需要dump备份（dump是一个备份工具）。一般设为1时表示需要，设为0时将被dump忽略。

第6字段：该数字决定在系统启动时进行磁盘检查的顺序。0表示不进行检查，1表示优先检查，2表示其次检查。根分区可设为1，其他分区设为2。