磁盘结构

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,硬盘的最小存储单位
●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
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*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
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。

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件
磁盘分区表示
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、..表示
分区的顺序号,以数字1、2、...表示。主分区从1-4,第一个逻辑分区始终从5开始。

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
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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、1个扩展分区和在扩展分区里面分多个逻辑分区)。

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。
●CentOS 7系统中默认使用的文件系统 CentOS 5,6系统中默认使用的文件系统ext3,4
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

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]

fdisk [磁盘设备]
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管理磁盘分区
fdisk /dev/ sdb

交互模式中的常用指令

指令 说明
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、l 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。

图示为磁盘分区过程,以sdb这个磁盘为例,选用fdisk以及-n以及其他选项进行磁盘分区。
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Boot: 是否足引守分区。右足,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。

创建文件系统

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 mkfs. 也可以

示例
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mkswap命令
●make swap,创建交换文件系统
mkswap分区设备
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图示中swapon表示磁盘量进行修改后重新启动,swapoff就是关闭。
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挂载、卸载文件系统

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
mount -0 loop ISO镜像文件 挂载点且录
umount命令
●卸载已挂载的文件系统
umount 存储设备位置
umount 挂载点且录

图示为挂载中
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图示为挂载和解挂载的过程
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df [选项]

选项 说明
-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号码数量

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还可以使用free命令查看内存的使用率
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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 iso9660 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“-o”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。
blkid
查看设备UUID
//若出现无法解挂的现象,可按照以下方法处理
fuser -mv /data
lsof +d /data
umount -1f /data

图示为自动挂载过程
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