60. Linux 磁盘管理 - 概念

开篇词

数据是系统里最关键的东西，而磁盘则是持久化数据所不可或缺的硬件设备。
 

磁盘类型

HDD 硬盘

每分钟转数（RPM）	每秒 I/O	描述
5400-15000	50-210	成本低；数据可能被恢复，适用于数据库服务器。

SSD 硬盘

每分钟转数（RPM）	每秒 I/O	描述
无	5000 及以上	成本低；数据不可能被恢复，适用于应用服务器。

 

磁盘接口类型

缩写	计算	描述
b	8 比特 = 1 字节	比特
B	1 字节 = 8 比特	字节
Mbps	8 Mbps = 1 MBps	每秒兆比特。
MBps	1 MBps = 8 Mbps	每秒兆字节。

并行端口

名称	速度（Mbps）	速度（MBps）
IDE	1064	133
SCSI	5120	640

串行端口

名称	速度（Mbps）	速度（MBps）
SATA	6144	768
SAS	6144	768
USB 2.0	480	60
USB 3.0	5120	640

 

文件系统

磁盘文件系统

Linux 文件系统

名称	描述
ext2	第二代扩展文件系统，为 Linux 系统所设计。
ext3	日志式 ext2。
ext4	ext3 的扩展版，支持更多特性。
ReiserFS	使用日志的文件系统。
XFS	用于 SGI IRIX 及 Linux 系统。

共享磁盘文件系统

名称	描述
GFS2	红帽的（全局文件系统）。在 GPL 协议下对 Linux 可用。对称（GDLM）或非对称（GULM）。
OCFS2	甲骨文的（甲骨文集群文件系统）。在 GPL 协议下对 Linux 可用。对称。

分布式文件系统

名称	描述
NFS	源自于 Sun 公司的基于 UNIX 网络的标准。其可能用到 Kerberos 鉴权验证及客户端缓存。

分布式并行容错文件系统

名称	描述
Ceph	大面积可伸缩对象存储。
GlusterFS	可伸缩存储通用分布式文件系统。
MoosFS	容错、高可用及高性能的可伸展网络分布式文件系统。

特殊用途文件系统

伪及虚拟文件系统

名称	描述
proc	伪文件系统，用于访问处理器内核信息。
tmpfs	内存临时文件系统（在 Linux 平台上）。
specfs	设备文件的特殊文件系统。
sysfs	类 Unix 操作系统的虚拟文件系统，持有 buses、devices、firmwave、文件系统等信息。

 

磁盘与分区后缀

磁盘

磁盘名称通常以 sd 开头后跟 a、b、c、d 等等。

名称	意思
sda	第一个磁盘。
sdb	第二个磁盘。
sdc	第三个磁盘。
sdd	第四个磁盘。
sdN	第五个磁盘。

分区

磁盘分区通常以 sd{a|b|c|d} 开头后跟 1、2、3、4 等等。

名称	意思
sda1	第一个磁盘的第一个分区。
sda2	第一个磁盘的第二个分区。
sda3	第一个磁盘的第三个分区。
sda4	第一个磁盘的第四个分区。
sdaN	第一个磁盘的第 N 个分区。

 

格式类型

主引导记录（MBR）

• 被启动系统时的基本输入输出系统（BIOS）引导模式所使用；
• 几乎每个电脑及服务器都支持 BIOS；
• 与其他硬件的兼容性差；
• 支持历史遗留程序；
• 比 UEFI 慢。
  总 MBR 大小为 512 字节。

描述	大小（字节）	用途
引导代码区域	446	运行 BootLoader 及其他必要的程序。
主分区表	64 = 16 字节 * 4	创建分区条目。
引导签名	2	检查 MBR 是否有效。

全局唯一标识分区表（GPT）

• 被启动系统时的统一可扩展固件接口（UEFI）引导模式所使用；
• 后来的电脑及服务器支持 UEFI；
• 与其他硬件的兼容性好；
• 不支持历史遗留程序；
• 比 BIOS 快。
   

设备类型

柱面/磁头/扇区（CHS）

1000000 GB = 1 PB

最大寻址空间（GB）	寻址（比特）	描述
8	24	历史遗留硬盘模式。

逻辑块寻址（LBA）

1 PB = 1000000 GB

最大寻址空间（PB）	寻址（比特）	描述
128	48	后来的硬盘模式。

 

设备类型

块设备

显示块设备：

ll /dev | grep '^b'

字符设备

显示字符设备：

ll /dev | grep '^c'

 

设备号

主号

设备列表的第五列：

ll /dev | grep '^c' | awk '{print $10, $5}'

次号

设备列表的第六列：

ll /dev | grep '^c' | awk '{print $10, $6}'

 

链接

创建硬链接：

ll
ln awk_file awk_file_ln
ll

显示文件及其关联的号：

ll | awk '{print $9, $2}'

硬链接

• 将积累关联的号；
• 应用对象不可以是目录；
• 无法在不同分区内创建；
• 链接大小与原文件对应。

软链接

• 不会积累关联的号；
• 应用对象可以是目录；
• 可以在不同分区内创建；
• 链接大小是目标路径的长度。
   

我所撰写的英文版本

60. Disk Management - Concept
 

引用

• 每分钟转数
• IOPS
• 硬盘驱动器
• 文件系统列表
• 主引导记录
• GUID 分区表
• 设备文件
• 块（数据存储）
• 12.2 ln：在文件间创建链接
   

参见

上一篇：

• 《59. 高级文本处理 - Awk 的常见用法》

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