Linux中的磁盘管理

Linux中磁盘管理的学习主要分为3个部分：

  • 分区
  • 格式化
  • 挂载

一、磁盘结构

硬盘是计算机常用的存储设备之一，本章将介绍硬盘的基本知识。

硬盘的物流结构
  • 盘片：磁盘有多个盘片，每盘片2面
  • 磁头：每面一个磁头
  • 硬盘的数据结构
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
  • 磁道：同一盘片不同半径的同心圆
  • 柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面
硬盘存储容量
  • 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 例如：磁盘是一个 3个圆盘6个磁头，7个柱面（每个盘片7个磁道） 的磁盘，图3中每条磁道有12个扇区，所以此磁盘的容量为： 存储容量 6 * 7 * 12 * 512 = 258048 每个磁道的扇区数一样是说的老的硬盘，外圈的密度小，内圈的密度大，每圈可存储的数据量是一样的。新的硬盘数据的密度都一致，这样磁道的周长越长，扇区就越多，存储的数据量就越大。
  • 可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，用fdisl-l查看分区信息：
磁盘接口类型
  • IDE 并口
  • SATA 串口
  • SCSI 小型机系统接口

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字节
  • Linux中将硬盘、分区等设备均表示文件 Hd：IDE接口 SD：SCSI接口 a代表第一块硬盘 5：逻辑分区
磁盘分区结构
  • 硬盘中的主分区数目只有4个
  • 因此主分区和扩展分区的序号也就限制在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

二、文件系统类型

  • XFS文件系统
    • 存放文件和目录数据分区
    • 高性能的日志型文件系统
    • 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
  • Linux支持的其他文件系统类型
    • FAT16、FAT32、NTFS
    • EXT4、JFS

三、检测并确认新硬盘

  • fdisk命令
    • 查看或管理磁盘分区 fdisl-l [磁盘设备] 或 fdisk [磁盘设备]
  • 交互模式中的常用命令
    • m、p、n、d、t、w、q
  • m表示帮助信息
  • p表示显示分区列表

  • n表示创建分区，如创建两个主分区

按照类似的操作步骤继续创建第二个主分区（/dev/sdb2），容量也指定为 20GB，完成 后可以输入“p”指令查看分区情况，具体操作如下：

创建一个扩展分区和两个逻辑分区，使用剩余的硬盘空间可以创建扩展分区，然后在扩展分区中创建逻辑分区。需要注意的 是，若主分区、逻辑分区均已创建完毕（四个主分区号已用完），则再次输入“n”指令后将 不再提示选择分区类别。 首先使用剩下的所有空间建立扩展分区（/dev/sdb4）（全部空间分配完毕后，将无法再 建立新的主分区），具体操作如下：

接下来在扩展分区中建立第一个逻辑分区（/dev/sdb5），容量指定为 2GB，具体操作如 下： 然后按照类似的操作步骤继续创建第二个逻辑分区（/dev/sdb6），容量指定为 10GB，完成后可以再次输入“p”指令查看分区情况，具体操作如下：

  • d表示删除分区

  • t表示转换分区类型 通过ID转换

最常用的 XFS、Swap 文件系统对应的 ID 号分别为 83、82，而用于 Windows 中的 NTFS 文件系统对应的 ID 号一般 为 86。执行下面的操作可以将逻辑分区“dev/sdb5”的类型更改为 Swap，通过“p”指令可以 确认分区/dev/sdb5 的分区 ID 已由默认的 83 变为 82。如图：

  • w表示保存修改

  • q表示退出

三、创建文件系统

  • mfks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 执行如下“/s/sbin/mkfs*”命令，可以查看当前操作系统 内与 mkfs 命令相关的工具程序。 创建 XFS 文件系统 当需要创建 XFS 文件系统时，只需结合“-t xfs”选项指定类型，并指定要被格式化的 分区设备即可。例如，执行以下操作将把分区/dev/sdb1 格式化为 XFS 文件系统。

  • mkswap命令

    • make swap，创建交换文件系统
    • mkswap 分区设备
    • swapon 添加
    • swapoff 卸载 对于新增加的交换分区，需要使用 swapon 命令进行启用，反之使用 swapoff 命令停用 指定的交换分区。例如，以下操作分别展示了启用、停用交换分区/dev/sdb5 的过程，以及 总交换空间的变化情况。

挂载、卸载系统文件

  • mount命令
    • 挂载文件系统、ISO镜像到指定文件
    • 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 其中，文件系统类型通常可以省略（由系统自动识别），存储设备即对应分区的设备文 件名（如/dev/sdb1、/dev/cdrom）或网络资源路径，挂载点即用户指定用于挂载的目录。 例如，以下操作用于将光盘设备挂载到/media/cdrom 目录。
  • umount命令
    • 卸载已挂载的文件系统
    • umount 存储设备位置
    • umount 挂载点目录
设置文件系统的自动挂载
  • /etc/fsdtab配置文件
    • 包含需要开机后自动挂载的文件系统记录 [root@localhost ~]# vi /etc/fstab ......//省略部分内容 /dev/sdb1 /mailbox xfs defaults 0 0 设备名称 挂载点 文件系统类型 功能权限 是否容灾备份 启动序列检查 0,1,2