Linux的磁盘管理与文件系统

磁盘的结构

硬盘的物理结构

• 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片2面
• 磁头：每面一个磁头

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，硬盘的最小储存单位。
• 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
• 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

 

磁盘存储容量公式

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）

定位方式

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：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。
• 光纤通道

MBR与磁盘分区表示

• 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

            例:/dev/hda5

            /dev :表示硬件设备文件所在的目录

              hd  :表示IDE设备       （sd 就是表示scsl设备）

                a  :表示硬盘的顺序号，以字母a、b、c……表示

                5  :表示分区的顺序号，以数字1、2、3……表示

 

磁盘分区结构

• 硬盘中的主分区数只有四个
• 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

文件系统类型

• 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。
  ③CentOS 7系统中默认使用的文件系统

• 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

• Linux支持的其他文件系统类型    
  EXT4、FAT32、NTFS、LVM
  
  
  centos 7 xfs
  centos 6 ext4
  Linux系统中 必须有 根分区 和swap分区

检测并确认新硬盘

fdisk命令——查看或管理磁盘分区
fdisk -l 【磁盘设备】
或
fdisk 【磁盘设备】

 

 

 

 

七个字段：

• Device（设备）：分区的设备文件名
• Boot：是否引导分区，若是则有“*”标识
• Start：该分区在硬盘的起始位置（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Block（块）为单位，默认的块大小为1024字节
• ID：分区对应的系统ID号
• system:分区类型

常用指令：

• 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 、 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）

       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“partprode”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

创建文件系统

创建文件系统（格式化）：mkfs

mkfs -t 文件系统类型 分区设备
mkfs.文件系统类型 分区设备

创建交换文件系统：mkswap

格式
mkswap 分区设备
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

挂载、卸载文件系统

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹：mount

mount [-t类型] 存储类型 挂载点目录
mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录

• -t：用于指定文件的系统类型，通常可以自动省略，系统自动识别
• -o：挂载参数列表，以英文逗号分隔，如用来描述特殊设备，用loop指定

卸载已挂载的文件系统

umount 存储设备位置
umount 挂载点目录

卸载前提：挂载的设备或目录没有在被使用中，要先退出挂载目录
可加入参数-lf，强制卸载挂载

查看磁盘挂载情况：直接用mount+分区设备 或者 用df + [选项]

mount -h 显示分区的容量单位             =      df  -h
mount -T 显示文件的系统类型             =      df  -t

mount -i 显示分区的inode号码数量     =      df   -i

设置文件系统自动挂载：/etc/fstab配置文件

/etc/fstab配置文件

/etc/fstab配置文件包含了开机后需要自动挂载的文件系统记录。
 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

在fstab中六个字段的含义

• 一：分区名或设备卷标名
• 二：文件系统的挂载点目录的位置
• 三：文件系统类型，如xfs，swap等
• 四：挂载参数，即mount命令“-o”选项后可以使用的参数，例如，default（默认参数），rw（可读写），ro（可读），noexec（禁止执行程序）
• 五：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时表示被需要，设为0时被dump忽略
• 六：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，根分区设为1，其他分区设为2.