Linux磁盘与文件系统管理
壹、磁盘结构
- 磁盘的物理结构
- 盘片：硬盘有多个盘片，没盘片2面
- 磁头：每面一个磁头
- 磁盘的数据结构
- 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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[ ] 硬盘的存储容量
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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)
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可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘. 上每一个区域
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磁盘接口类型
- IDE、 SATA、 SCSI、 SAS、 光纤通道
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。
贰、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（512）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
#硬件设备文件所在的目录/dev/hda5
其中 hd 表示IDE设备；
sd 表示SCSI设备；
a表示硬盘顺序号以字母表示#a,b,c...；
5表示分区的顺序号以数字表示#主分区为1~4，逻辑分区则以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
叁、文件系统类型
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[ ] XFS文件系统
-
存放文件和目录数据的分区
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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
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CentOS 7系统中默认使用的文件系统
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[ ] SWAP，交换文件系统
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为Linux系统建立交换分区
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一般设置为物理内存的1.5~2倍
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[ ] Linux支持的其他文件系统类型
-
EXT4 FAT32 NTFS LVM
肆、检测并确认新硬盘fdisk命令
查看或管理磁盘分区
fdisk -l 磁盘分区
或
fdisk 磁盘分区
fdisk /dev/sdb#管理磁盘分区
| 交互模式中的常用指令 | 说明 |
|---|---|
| m | 获取帮助菜单 |
| n | 新建分区 |
| p | 查看分区的情况 |
| d | 删除分区 |
| t | 变更分区的类型 |
| w | 保存分区的类型 |
| 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
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）
变更磁盘（特别是正在使用的硬盘）的分区设置以后，建议最好将系统成启一次，或者执行"partproe"而令便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。
伍、创建文件系统mkfs命令
1、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
例：
mkfs -t xfs /dev/sdb1
mkfs.xfs /dev/sdb1
2、创建文件系统：mkswap
mkswap 分区设备
创建交换文件系统具体操作
创建swap之前，目标分区应先通过fdisk工具将分区类型ID号设为 82
fdisk /dev/sdb
-->t
-->3(分区号)
-->82(设置类型为swap)
mkswap /dev/sdb3
swapon /dev/sdb3 #启用新增加的交换分区
swapoff /dev/sdb3 #停止指定的交换分区
swapon -s #查看每个分区的swap状态
free -m #查看总的swap状态信息
陆、挂载、卸载文件系统mount命令
1、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 -o loop IOS镜像文件 挂载点目录
-t：用于指定文件的系统类型，通常可以省略，由系统自动识别
-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
2、挂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，挂载的设备或目录没有被使用要先退出挂载
3、查看磁盘的使用情况
- 直接 mount 命令
- 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indoe号数量
柒、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
1、进入文件系统中
vim /etc/fstab
2、进入后进行设置挂载
| 字段 | 介绍 |
|---|---|
| 字段1 | 分区名或设备卷标名 |
| 字段2 | 文件系统的挂载点目录的位置 |
| 字段3 | 文件系统类型，如xfs、swap等 |
| 字段4 | 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) |
| 字段5 | 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 |
| 字段6 | 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。根分区应设为1，其他分区设为2 |
3、查询
blkid #查看设备UUID
mount -a #能够实现自动查找/etc/fstab里面的信息，并且重新挂载一遍
init 6 #重启
df -h #查看有没有成功
#若出现无法解挂现象
fuser -mv /data
或
lsof +d /data
或
umount -lf /data#-lf #强制解挂,有安全隐患
