磁盘管理与文件系统_文件系统

硬盘结构

硬盘的物理结构

盘片:硬盘有多个盘片,每盘片2面(正反两面) 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,每个扇区最少存放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 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(柱面和磁道数量相同)磁盘存储容量=磁头数x磁道(柱面)数x每道扇区数x每扇区字节数

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:133MB/s,并行接口,早期家用电脑 SATA :6Gbps ,SATA数据端口与电源端口是分开的,即需要两条线一条数据线一条电源线 SCSI:640MB/s,并行接口,早期服务器 SAS :6Gbps,SAS是一整条线,数据端口与电源端口是一体化的,SAS中是包含供电线的,而SATA中不包含供电线。SATA标准其实是SAS标准的一个子集,二者不可兼容,SATA硬盘可以插入SAS主板上,反之不行 光纤通道

机械与固态

机械硬盘:Hard Disk Drive 即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电

固态硬盘:Solid State Drive 用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,有控制单元和存储单

优化I/O性能 实现磁盘空间配额限制 提高修复速度 隔离系统和程序 安装多个OS 采用不同文件系统

硬盘分区

常见的硬盘可以划分为主分区,扩展分区和逻辑分区,通常情况下主分区只有四个而扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型,在扩展分区中可以建立逻辑分区。主分区一般用来安装操作系统,阔扎按分区则读哦用来存储文件数据 MBR:Master Boot Record 1982年使用32位表示扇区数,分区不超过2T

MBR与磁盘分区表示

主引导

MBR位于硬盘第一个物理扇区处 MBR中包含应硬盘的主引导程序和硬盘分区表 分区表由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

/dev/hda5 dev是硬件设备文件所在的目录 hda5:hd表示IDE设备 sd表示SCS1设备 a是硬盘的顺序号以字母abc表示 5是分区的顺序号以12345表示

硬盘分区结构

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

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 CentOS 7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...... 主启动记录(MBR)磁盘分区 MBR是主引导巨鹿,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个扩展分区和在扩站分区里面分多个逻辑分区

fdisk命令

查看或管理磁盘分区 fdisk -l [磁盘设备]或fdisk[磁盘设备] Device: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:高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。83标识Linux中的XFS分区或EXT4分区、8e标识LVM逻辑卷。LVM是Linux操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制。 System:分区类型。识别到新的硬盘设备后,就可以在该硬盘中建立新的分区了在Linux操作系统中,分区和格式化的过程是相对独立。

交互模式中的常用指令

m、p、n、d、t、w、q

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 查看UUID blkid /dev/sdb1

SWAP创建系统文件

mkswap /dev/sdb5 创建分区 swapon 是开启swap /dev/sdb2(swap分区) swapof 是关闭swap /dev/sdb2(swap分区) swapon -s 查看每个分区的swap状态信息 free -m 查看总的swap状态

挂载、卸载文件系统

mount命令

挂载文件系统、ISO镜像指定到文件夹 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

umount命令

写在已挂载的文件系统 umount 存储设备位置 umount 挂载点目录

gdisk命令交互模式中的指令(扩充):

b将GPT数据备份到一个文件

c更改分区名称d删除一个分区

i显示分区详细信息1列出已知分区类型。此处8200是Linux swap, 8300是Linuxfilesystem (对应fdisk的82和83) 。还有一个8e00是Linux LVM

n增加一个新的分区。

o创建一个新的空白的GPT分区表

p显示当前磁盘的分区表

q退出gdisk程序,不保存任何修改

r恢复和转换选项(仅限专家)

s排序分区

t改变分区的类型

v验证磁盘分区表

w将分区表写入裁判并退出(保存并退出)

x额外功能(仅限专家)

?显示帮助信息 ​

本章小结

管理磁盘和分区 创建文件系统 挂载、卸载文件系统