Linux磁盘概念及其管理工具fdisk
| [日期：2016-08-27] | 来源：Linux社区 作者：chawan | [字体：大 中 小] |
引言：冯诺依曼体系中的数据存储器就是我们常说的磁盘或硬盘，它是计算机不可缺少的一个组件，下面来看看Linux中磁盘的基础概念及管理工具fdisk
实验环境CentOS7.2
磁盘概念
按磁盘属性分类有机械硬盘跟固态硬盘
(1)机械硬盘：内部真空
磁盘：正反面含有磁性物质的盘片，由一个马达固定所有磁盘转动，固定角速度
每个盘片正反面各有一个磁头，所有磁头固定在一个机械臂上
平均寻道时间：5400rpm, 7200rpm, 10000rpm, 15000rpm转速
track(磁道)：每个盘片上出厂格式化
sector(扇区)：512bytes单位
cylinder(柱面)：不同盘面上同一编号的磁道组合在一起，分区划分按照柱面实现
越靠近较外部分区的柱面组成的分区，越快。Windows上c盘在最外面
(2)固态硬盘
类似与多个并行U盘，工作模式上模拟机械硬盘的机制。
电器设备，速度个人笔记本是原来的3到5倍，读400个iops(io per second)、写200iops
在正式介绍Linux设备文件前需先了解一个概念：MBR
MBR(Master Boot Record):主引导分区，为一个编号为0的512字节的扇区
446bytes：bootloader,引导加载器程序，主引导记录，引导启动操作系统的程序；
64bytes：分区表，每16bytes标识一个分区，一共只能有4个分区；
2bytes：表示MBA是否有效；55AA为有效；
注意：
1) 主分区最多四个，扩展分区只能一个
2) 扩展分区不能单独使用，要继续分成逻辑分区，逻辑分区可以由多个
3) 一个分区就是一个独立的文件系统
4) 主分区和扩展分区的标识：1-4；逻辑分区：5+
其在Linux中的创建新磁盘分区会涉及主分区与扩展分区内容
/dev
不管是机械硬盘还是固态硬盘对于Linux看来它都是属于/dev/下的文件
设备文件名
1)磁盘：IDE： /dev/hd[a-z]
SCSI, SATA, USB, SAS: /dev/sd[a-z]
2)分区：/dev/sda#： /dev/sda1, ...
注意：CentOS 6和7统统将硬盘设备文件标识为/dev/sd[a-z]#
/dev设备文件介绍
1)设备文件：关联至设备的驱动程序；设备的访问入口；
2)设备号：
major：主设备号，区分设备类型；用于标明设备所需要的驱动程序；
minor：次设备号，区分同种类型下的不同的设备；是特定设备的访问入口；
比如/dev/sd# ：sd为主设备号，#为次设备号。
引用设备的方式：设备文件名，卷标，UUID
磁盘管理工具fdisk：
fdisk：
创建查看分区
(1)查看磁盘的分区信息：
命令使用格式：fdisk -l [-u] [device...]：列出指定磁盘设备上的分区情况；
(2)管理分区
命令使用格式：fdisk /dev/sd# ：创建，删除，保存磁盘分区配置。
fdisk提供了一个交互式接口来管理分区，它有许多子命令，分别用于不同的管理功能；所有的操作均在内存中完成，没有直接同步到磁盘；直到使用w命令保存至磁盘上；
以下命令选项为m中的常用选项：
n：创建新分区 d：删除已有分区
t：修改分区类型 l：查看所有已经ID
w：保存并退出 q：不保存并退出
m：查看帮助信息 p：显示现有分区信息
命令演示：
1、对已使用的磁盘设备，创建新分区，若没有可用空间则自动退出。
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[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助)：m命令操作 a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
g create a new empty GPT partition table
G create an IRIX (SGI) partition table
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition's system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
命令(输入 m 获取帮助)：nPartition type:
p primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
e extended
Select (default p): p分区号 (3,4，默认 3)：No free sectors available
命令(输入 m 获取帮助)： |
2、对新添加的磁盘创建新分区。
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[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。Device does not contain a recognized partition table使用磁盘标识符 0xd391e822 创建新的 DOS 磁盘标签。命令(输入 m 获取帮助)：nPartition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p分区号 (1-4，默认 1)：起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)：将使用默认值 2048Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：+1G分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB命令(输入 m 获取帮助)：w[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0x00036006 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 1026047 512000 83 Linux
/dev/sda2 1026048 41943039 20458496 8e Linux LVM
磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0xd391e822 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
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3、创建扩展分区，及删除已存在分区
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[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助)：nPartition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p): e分区号 (2-4，默认 2)：起始 扇区 (2099200-10485759，默认为 2099200)：将使用默认值 2099200Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2099200-10485759，默认为 10485759)：+1G分区 2 已设置为 Extended 类型，大小设为 1 GiB命令(输入 m 获取帮助)：p磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0xd391e822 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 5 Extended
扩展分区创建完毕，下面在扩展分区上创建逻辑分区，大家可以看到其标号从5开始命令(输入 m 获取帮助)：nPartition type:
p primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
l logical (numbered from 5)
Select (default p): l添加逻辑分区 5起始 扇区 (2101248-4196351，默认为 2101248)：将使用默认值 2101248Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2101248-4196351，默认为 4196351)：+100M分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 100 MiB命令(输入 m 获取帮助)：p磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0xd391e822 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 5 Extended
/dev/sdb5 2101248 2306047 102400 83 Linux
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保存退出后，将逻辑分区删除
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命令(输入 m 获取帮助)：wThe partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。[root@localhost ~]# fdisk -l
... 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 5 Extended
/dev/sdb5 2101248 2306047 102400 83 Linux
...[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助)：d分区号 (1,2,5，默认 5)：5分区 5 已删除命令(输入 m 获取帮助)：p磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0xd391e822 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 5 Extended
命令(输入 m 获取帮助)：wThe partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。[root@localhost ~]# fdisk -l
... 设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 5 Extended
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注意：在已经分区并且已经挂载其中某个分区的磁盘设备上创建的新分区，内核可能在创建完成后无法直接识别；
通知内核强制重读磁盘分区表：
查看：cat /proc/partitions
CentOS 5：partprobe [device]
CentOS 6,7：partx, kpartx
partx -a [device]
kpartx -af [device]