Blog.024 Linux 磁盘管理与文件系统

本章目录

 

 

 

 

1. 磁盘结构和分区表示
  1.1 磁盘的结构
  1.2 磁盘的接口类型
  1.3 磁盘的分区格式
  1.4 MBR 与分区表示
2. 磁盘分区与文件系统
  2.1 fdisk 工具分区
  2.2 创建文件系统
3. 挂载/卸载 文件系统
  3.1 临时挂载/卸载
  3.2 查看挂载点与文件系统
  3.3 开机自动挂载

 

 

 

 

1. 磁盘结构和分区表示


  1.1 磁盘的结构

 

    (1)磁盘的物理结构

  • 盘片:硬盘有多个盘面,每个盘面2面
  • 磁头:每面一个磁头

 

    (2)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个字节的数据,磁盘的最小储存单位
  • 磁道:同一盘片的不同半径的同心圆,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


  1.2 磁盘的接口类型

 

  • 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;
  • SCSL: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SAIA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。


  1.3 磁盘的分区格式

 

  • MBR:主启动记录(Master Boot Record,缩写:MBR)
  • GPT:唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写: GPT)

 

分区格式 全称 支持最大卷大小 分区数 分区工具
MBR 主启动记录(Master Boot Record,缩写:MBR) 2.2TB 最多4个主分区,或者3个主分区1个扩展分区 fdisk
GPT 唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写: GPT) 18EB 可以有多达128个分区 parted


  1.4 MBR 与分区表示

 

    (1)MBR(Master Boot Record,主引导记录)

  • 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。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)
  • 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.
  • 主分区从1-4,第一个逻辑分区始终从5开始。

 

    (2)磁盘分区的表示

    dev/hda 5

 

  • /dev/:硬件设备文件所在的命令
  • hd:表示IDE设备(sd表示scsi设备)
  • a:硬盘的顺序号,以a、b、c…表示
  • 5:分区的顺序号,以数字1、2、3…表示

 

    (3)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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    (4)查看磁盘使用情况

  • 直接使用 mount 命令
  • df -h:显示分区容量单位
  • df -T:显示文件系统的类型
  • df -i:显示分区的 inode 号码数量


2. 磁盘分区与文件系统


  2.1 fdisk 工具分区

  • 查看或管理磁盘分区
  • 命令行格式:
  • fdisk -l [磁盘设备] 或 fdisk [磁盘设备]

 

  • fdisk查询得出的磁盘信息解释

    Device:分区的设备文件名称;
    Boot:是否是引导分区,是的话则有“ * ”号标识;
    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,83表示Linux中的默认分区(XFS或EXT4),8e表示LVM逻辑卷;
    System:分区系统。


  2.2 创建文件系统

 

    磁盘分区后,必须要格式化创建文件系统才可以挂载使用

 

    (1)XFS文件系统:

  • 存放文件系统和目录数据的分区
  • 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系统默认使用的文件系统 (CentOS 6 默认使用ext4 文件系统)

 

    (2)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 (根据情况而定。)

 

    (3)Linux支持的其他文件系统类型

  • EXT4 , FAT32 ,NTFS , LVM
  • linux 系统中必须有根分区和swap分区。

 

    (4)查看文件系统

  • 命令行格式:
  • lsblk -f
  • blidk [设备] :查看设备UUID号和文件系统类型

 

    (5)格式化创建文件系统

  • mkfs -t 文件系统 分区设备 [-f] 或者 mkfs.文件系统 分区设备 [-f]

 

    (6)swap 类型

  • 如果要设置交换分区,首先要进行磁盘分区,然后用更改分区的系统类型为 82 swap系统类型,然后在创建文件系统,并启用。
  • fdisk 进行分区
  • fdisk 工具更改系统类型:t(修改系统类型)→ 2(修改分区号)
  • swap 系统类型 id 号(82)
  • 输出分区表(p)保存退出(w)
  • 刷新分区表:partrobe /dev/sdb2
  • 格式化为 swap 类型:mkswap 分区设备
  • 启用:swapon 设备
  • 查看交换分区大小与停用:
  • free -h:查看内存和交换分区大小
  • swapon -s [交换分区]:查看交换分区大小
  • swapoff 交换分区:禁用交换分区
  • swapoff -a:禁用全部交换分区


3. 挂载/卸载 文件系统


  3.1 临时挂载/卸载

 

    (1)挂载(如果没有格式化是无法挂载使用的):

  • 命令行格式:
  • mount [-t 文件系统类型] 存储设备 挂载点目录
  • mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录
  • mount 挂载,一个目录只能挂载一个设备,但是一个设备可以挂载到多个目录
  • mount挂载使用,在挂载文件系统的目录中创建文件后,卸载之后,文件不存在。如果挂载文件系统的目录,在之前已经有数据,挂载之后,之前的数据依旧存在,但是无法看到。


    (2)卸载:

  • 命令行格式:
  • umount 存储设备位置 [-lf]
  • umount 挂载点目录 [ -lf]
  • 卸载时,要先退出挂载目录才能卸载。
  • -lf 选项表示强制卸载。


  3.2 查看挂载点与文件系统

 

    (1)查看方法:

  • dh -hT
  • mount


  3.3 开机自动挂载

 

    系统启动会自动读取 /etc/fstab 里的文件。所以,可以将配置写入/etc/fstab 文件中,实现开机自动挂载。

 

    vim /etc/fstab

 

  • 第1字段: 设备名或设备卷标名。如果是光盘则使用/dev/cdrom
  • 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。如果是光盘,则用 iso9660
  • 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.
  • 挂载后需要使用 mount -a 来检测并重新挂载

 

    Tips:如果不使用 mount -a 来检测而是直接重新启动,如果/etc/fstab 配置写错,会导致系统报错,并进入字符界面的救援模式。

    此时,输入root密码后,vim /etc/fstab , 将/etc/fstab 里的文件修改正确,或者注释,再重启系统即可。

 

 

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