简介Linux磁盘管理与文件系统


一、磁盘基础

1、磁盘结构

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1.1、硬盘的物理结构

结构 说明
盘片 硬盘有多个盘片,每盘片2面
磁头 每面一个磁头

1.2、硬盘的数据结构

结构 说明
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

1.3、硬盘的存储容量

硬盘存储容量 = 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数 (512字节)

1.4、可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

1.5、磁盘接口类型

类型 说明
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
光纤通道 为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。特性:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大

1.6、MBR与磁盘分区表示

  • 主引导记录MBR:Master Boot Record
    • MBR位于硬盘的第一个物理扇区处
    • MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
    • MBR共512字节,前446字节是主引导记录,分区表保存在MBR扇形区中的第447-510字节中
    • 分区表中有4个分区记录区,每个分区记录区占16个字节
      在这里插入图片描述
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
sd 表示SCSI设备
hd 表示IDE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。主分区1-4,逻辑分区从5开始

1.7、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

二、文件系统类型

1、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

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

3、Linux支持的其他文件系统类型

EXT4 FAT32 NTFS LVM

三、检测并确认新磁盘

1、查看或管理磁盘分区:fdisk

1.1、查看磁盘分区

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1.2、7个字段

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字段 说明
Device(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Block(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

1.3、管理磁盘分区

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1.4、交互模式中的常用指令

指令 说明
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

1.5、创建分区步骤

n
  -->p  主分区、 e  扩展分区 、 l 逻辑分区
      -->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)

四、创建文件系统

1、创建文件系统(格式化):mkfs

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2、创建交换文件系统:mkswap

1、格式

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2、示例

创建交换分区之前,目标分区应先通过 fdisk 工具将分区类型号设置为 82
fdisk   /dev/sdb
--->t
    --->5(分区号)
         --->82(设置类型为swap)
mkswap   /dev/sdb5
swapon   /dev/sdb5       #启用新增加的交换分区
swapoff  /dev/sdb5       #停用指定的交换分区
swapon  -s               #查看每个分区的swap状态
free    -m               #查看总的swap状态信息

五、挂载、卸载文件系统

1、挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹:mount

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-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、卸载已挂载的文件系统

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  • 卸载前提:挂载的设备或目录没有被正在使用中,要先退出挂载目录
  • 可加入参数 -lf ,表示强制卸载

3、查看磁盘挂载情况:直接用mount + 分区设备 或者 用df + [选项]

选项 说明
-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

六、设置文件系统的自动挂载:/etc/fstab配置文件

1、/etc/fstab配置文件

  • /etc/fstab配置文件包含了开机后需要自动挂载的文件系统记录。
  • 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

2、六个字段

字段 说明
第1字段 分区名或设备卷标名
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
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。根分区应设为1,其他分区设为2

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