磁盘管理与文件系统
一.磁盘结构
1.磁盘的物理结构
盘头：硬盘有多个盘片，每盘片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字节的数据，硬盘的最小储存单位
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
3.磁盘存储容量
硬盘储存容量=磁头数 x 磁道（柱面）数 x 每道扇区数 x 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
4.磁盘接口类型
IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道
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。
二.磁盘分区表示
Linux系统中将硬盘、分区等设备均表示为文件
示例：/dev/sdb5
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。主分区从1-4，第一个逻辑分区始终从5开始。
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）。
磁盘的分区结构
1.硬盘中的主分区数目只有4个
2.主分区和扩展分区的序号限制在1~4
3.扩展分区再分为逻辑分区
4.逻辑分区的序号将始终从5开始。
三.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，特别是擅长于处理大文件，可支持上百万TB的储存空间
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
EXT3、EXT4、FAT32、NTFS、LVM
四.检测并确认新硬盘fdisk命令
查看或管理磁盘分区
fdisk -l [磁盘设备]或fdisk [磁盘设备]
磁盘信息中各字段的含义
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 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。例如，83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区、8e表示LVM逻辑卷。
System：分区类型。
五.管理磁盘分区
fdisk /dev/sdb
交互模式中的常用命令
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
变更硬盘（特别是正在使用的硬盘）的分区设置以后，建议最好将系统重启一次，或者执行“partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情况。以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。
六.创建文件系统mkfs命令
创建文件系统的过程即格式化分区的过程
mkfs -t xfs /dev/sdb1
或者
mkfs.xfs /dev/sdb1
创建交换文件系统mkswap命令
mkswap [分区设备]
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。
常用命令
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状态信息
free -m
#查看总的swap状态信息
七.挂载、卸载文件系统mount命令
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
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
-lf：强制卸载
八.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
九.设置文件系统的自动挂载：/etc/fstab配置文件
vim /etc/fstab
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。
六个字段配置含义
第1字段：设备名或设备卷标名。
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。