磁盘管理与文件系统(操作)

一、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,磁头用于读与写

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道
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

可以用柱面、磁头、扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

硬盘存储容量

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

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,不利于电脑内部散热,已逐渐被SATA所取代。
SSATA: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。

二、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

在这里插入图片描述
/dev/硬件设备文件所在的目录
hd表示IDE设备(sd表示SCSI设备)
硬盘的顺序号,以字母a、b、c…表示
分区的顺序号,以数字1、2、3…表示

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466字节是主引导记录,分区表保存在MBR扇区中的第477-510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。

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

在这里插入图片描述
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。

1、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

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

2、查看并管理磁盘分区-fdisk

fdisk -l   (查看磁盘分区)

在这里插入图片描述设备: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: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。
System:分区类型。

fdisk /dev/sdb  (bcd..)建立分区
命令
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

在这里插入图片描述
在/dev/sdb建立分区1,2

在这里插入图片描述
分区2步骤与分区1一样
在这里插入图片描述

三、创建文件系统-mkfs (格式化)

mkfs -t 文件系统类型 分区设备
mkfs.文件系统类型 分区设备

mkfs -t xfs /dev/sdb1 
mkfs.xfs /dev/sdb1 

在这里插入图片描述

创建交换文件系统-mkswap

mkswap 分区设备

创建交换文件系统
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 Linux 交换
在这里插入图片描述

t:变更分区的类型

fdisk /dev/sdb
–>t
–>3
–>82
在这里插入图片描述

swapon /dev/sdb3	启用新增加的交换分区
swapoff /dev/sdb3	停用指定的交换分区
free -m				查看总的swap状态信息

可看出启用与停用空间大小的变化
在这里插入图片描述

四、挂载文件系统-mount、卸载文件系统-umount

挂载前必须先格式化

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  ISO镜像文件  挂载点目录
-t:用于指定文件系统类型,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
查看磁盘使用情况
1.直接 mount 命令

2. 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inode号码数量

在这里插入图片描述
查看磁盘使用情况
直接 mount 命令
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

卸载已挂载的文件系统
卸载前提:挂载的设备或者目录没有被在使用中,要先退出挂载目录
umount [-lf] 存储设备目录或者挂载点目录
-l 表示解除正在繁忙的文件系统
-f 表示强制

在这里插入图片描述

五、设置文件系统的自动挂载

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
在这里插入图片描述

第1字段:设备名或设备卷标名。(分区)
第2字段:文件系统的挂载点目录的位置。(挂载点)
第3字段:文件系统类型,如 xfs、swap 等。(文件系统类型)
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)。(挂载参数)
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。(备份)
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。根分区应设为 1,其他分区设为 2。(磁盘检查顺序)

输入后正确的格式,wq后重启,写入的两个挂载,会在重启时自动挂载。

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