磁盘,fdisk分区,MBR,dd命令

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光盘和磁盘、u盘、软盘、硬盘有什么区别

①光盘：

• cdrom/dvdrom:光驱（光盘驱动器）
• rom：只读
• ram：可以擦写
• cd：700M
• dvd:4G

②软盘：floppy：软驱（软盘驱动器）
③U盘：U盘，全称USB闪存盘，英文名“USB flash disk”。使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过USB接口与电脑连接，实现即插即用。
④磁盘：计算机的外部存储器中也采用了类似磁带的装置，比较常用的一种叫磁盘，将圆形的磁性盘片装在一个方的密封盒子里，这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤，导致数据丢失。
⑤硬盘：很硬的一个方盒子密封起来的，用来存放数据的。

硬盘：

• 固态硬盘（SSD）
• 机械硬盘（HDD ）

• 混合硬盘（HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘）
  SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性碟片来存储，混合硬盘是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。

• 硬盘和磁盘有什么关系？
  磁盘是硬盘的一种类型。

固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘，固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。
通过接口从硬盘读写数据的速度是核心。

磁盘有哪些品牌

• 希捷 seagate
• 西部数据 western digital
• 东芝 Toshiba
• 三星 samsung

好磁盘看哪些参数

磁盘的常用接口类型：

• IDE —》淘汰
• SCSI —》淘汰（小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)）
• 光纤通道 fiber Channel
• SATA —–》串口硬盘 —-》常见
• SAS —-》主流

SAS(Serial Attached SCSI）即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度。

• PCI-E 固态盘 –》（闪存）速度快，价格贵

磁盘的参数

• 接口类型：IDE、SCSI、SATA、光纤通道
• 接口速率：6Gb/秒 1byte=8bit byte 字节 bit 位
• 容量
• 缓存： 64M 16M
• 转速

磁道,扇区,柱面

磁道：track。包含63个扇区（从内到外编号的环）；
扇区：sector。512字节，是最小物理存储单位。（扇形的）；
柱面：cylinder。不同盘片上的相同磁道组成柱面—》年轮 （如图，柱面：不同盘片的相同磁道组成柱面。）

划分分区的时候是以柱面为基本单位来计算大小的。
一个柱面多大？

• Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes —》8MB左右
• 柱面多大=255*63*512
• 柱面多大=（磁道数）*（扇区）*（一个扇区多大）

平均访问时间

平均访问时间（Average Access Time）是指磁头从起始位置到到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。
平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即：平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

平均寻道时间

硬盘的平均寻道时间（Average Seek Time）是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间，而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

平均等待时间

硬盘的等待时间，又叫潜伏期（Latency），是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在4ms以下。

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dd命令测磁盘的读写速度

[root@liupeng ~]# dd if=/dev/zero of=dd.dd bs=1M count=1000


记录了1000+0 的读入
记录了1000+0 的写出
1048576000字节(1.0 GB)已复制，4.781 秒，219 MB/秒

在SCSI系统中，处理磁盘系统和计算机之间数据流的工作是由专用的控制器完成的。
SAS支持磁盘的热插拔，这对于维护可用性要求比较高的环境来说非常重要。
SATA磁盘费用低廉，而SAS磁盘则并不便宜 。

SAS 读取速度：1200MB/s
接口类型：SAS（12Gbps）
硬盘尺寸：2.5英寸
平均寻道时间：0.183ms

硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。

缓存

缓存（Cache memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外系统的负荷，也提高了数据的传输速度。

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磁盘分区

磁盘–》分区—》格式化–》挂载使用

• ①# fdisk -l –》查看全部磁盘
• ②# fdisk /dev/sdb（磁盘名） -》分区（交互性的动态分区）
• ③# mkfs.ext4 /dev/sdb1 –》格式化sdb1（Make FileSystem ext4文件系统）
  # mkfs.ext4 /dev/sdb2 -》格式化sdb2
• ④# mount /dev/sdb1 /music/ –》挂载使用
  # mount /dev/sdb2 /vedio/
  # df -Th –》查看当前使用的磁盘
• ⑤# mkdir /music –》使用了磁盘
  # cd /music/
  # mkdir liudehua –》使用了磁盘
  # ls liudehua lost+found

PS：脚本自动分区
要求：脚本自动分区+格式化+挂载+开机自动挂载，sdc（共30G）
30G，2个区，ext4，sdc1–》/e，sdc2–》/f

#!/bin/bash
c_part_fs(){
#分区
fdisk /dev/sdc <1

+10G
n
p
2

+10G
w
EOF
#格式化
mkfs.ext1  /dev/sdc1
mkfs.ext1  /dev/sdc2
[ -d /e ]||mkdir /e
[ -d /f ]||mkdir /f 
#挂载使用
mount /dev/sdc1 /e
mount /dev/sdc2 /f
#开机自动挂载使用
egrep "sdc1" /etc/rc.local|| echo "mount /dev/sdc1 /e" >>/etc/rc.local
egrep "sdc2" /etc/rc.local|| echo "mount /dev/sdc2 /f" >>/etc/rc.local
}
#判断有无分区（写成函数）
if fdisk -l /dev/sdc|grep "^/dev/sdc" &>/dev/null
then
     echo "Your disk already formart!"
     exit
else
     c_part_fs
fi

parted软件的使用

# yum install parted  安装parted软件

①# parted /dev/sdb –》对sdb分区
②(parted) mklabel GPT –》新建GPT类型的分区表
③(parted) mkpart music 1 3000000

#新建一个分区名字为music（此名字主要是标识作用），大小默认的单位为MB 

fdisk和parted的比较

• ①fdisk不支持大的磁盘分区，特别是大于2T的时候。 建议使用GPT分区表格式，使用parted命令分区。
• ②fdisk命令默认情况下所做的修改，如果不保存只是在内存里操作，不会真正生效。 parted 命令立马生效，风险比较高。

练习题目：

在虚拟机上完成

• 1.添加2块磁盘，大小为50G和100G
• 2.将50G的磁盘分成2个主分区，大小分别为10G和20G和1个扩展分区，扩展分区下划分2个逻辑分区，大小分别为5G和15G
• 3.然后将4个分区都格式化为ext4文件系统，新建挂载目录，具体挂载如下
  10G—-》/mail—-》ext4—》读写
  20G—-》/software—》ext4—–》只读挂载
  5G—-》/movie—–》ntfs—》读写
  15G—》/photo—-》vfat—》读写
• 4.将100G的磁盘的分区表采用GPT方式，新建2个分区大小分别为40G和60G
• 5.然后格式化为ext4文件系统，新建挂载目录，具体挂载如下：
  40G —-》/ftp—》ext4—》读写
  60G —》/www—》ext4—》读写

解答：

#!/bin/bash
fdisk_2(){
fdisk /dev/sdd <1

+10G
n
p
2

+20G
n
e
3


n
l

+5G
n
l


w
EOF
mkfs.ext4 /dev/sdd1
mkfs.ext4 /dev/sdd2
mkfs.ext4 /dev/sdd5
mkfs.ext4 /dev/sdd6
[ -d /mail ]||mkdir /mail
[ -d /software ]||mkdir /software
[ -d /movie ]||mkdir /movie
[ -d /photo ]||mkdir /photo
mount /dev/sdd1 /mail
mount /dev/sdd2 /software
mount /dev/sdd5 /movie
mount /dev/sdd6 /photo
egrep "sdd1" /etc/rc.local||echo "mount /dev/sdd1 /mail" >>/etc/rc.local
egrep "sdd2" /etc/rc.local||echo "mount /dev/sdd2 /software" >>/etc/rc.local
egrep "sdd5" /etc/rc.local||echo "mount /dev/sdd5 /movie" >>/etc/rc.local
egrep "sdd6" /etc/rc.local||echo "mount /dev/sdd6 /photo" >>/etc/rc.local
}
fdisk_gpt(){
parted /dev/sde &>/dev/null <1 40000
mkpart bb 40001 100000
quit
EOF
mkfs.ext4 /dev/sde1 
mkfs.ext4 /dev/sde2
[ -d /ftp ]||mkdir /ftp
[ -d /www ]||mkdir /www
mount /dev/sde1 /ftp
mount /dev/sde2 /www
}
if fdisk -l /dev/sdd|grep "^/dev/sdd" &>/dev/null
then
        echo "Your disk alreadly format!!"
        exit
else
        fdisk_2
        fdisk_gpt
fi

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MBR（主引导记录）

MBR：Master Boot Record：主引导记录。每块磁盘都有MBR。
硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区
MBR大小512字节，分为三个部分：

• ①主引导程序：446字节 用来启动系统找到我们的系统装在那个分区
• ②硬盘分区表DPT：64字节 disk partition table
• ③分区结束标记：2字节

DPT：磁盘分区表：

• DPT大小64字节 每个分区要占16字节，所以只能分4个分区。
• 每个主分区要用16个字节描述
• 扩展分区也要占用16个字节的主分区空间

备份MBR和恢复MBR

MBR被破坏的后果：系统启动不了，所有的分区信息丢失，读取不了分区表，不知道有多少个分区，因为分区不能读取，所以分区里的文件也都读取不了。
dd命令的功能：备份、还原。
dd if=输入文件 of=输出文件 bs=块大小 count=块的数量

eg：dd if=/dev/sda of=/backup/sda.mbr bs=512 count=1
dd 是一个命令：

• if 输入文件input file 需要备份的文件
• of 输出文件 output file 备份到那个文件里去。
• bs 块的大小 block size 备份数据的时候指定的单位，具体多大可以根据实际的情况自己定义。默认是字节。单位可以使用k、M、G
• count 块的数量 总大小=bs*count

MBR的备份、还原；创建文件

• 备份MBR ：dd if=/dev/sda of=mba.bak bs=512 count=1
• 还原MBR ：dd if=mbr.bak of=/dev/sda bs=512 count=1
• 创建10M的文件： dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10

模拟MBR破坏实验：

1.备份

备份sda：# dd if=/dev/sda of=/music/sda.mbr bs=512 count=1
备份sdb： #dd if=/dev/sdb of=/sdb.mbr bs=512 count=1

2.破坏sdb

用0覆盖sdb(破坏)：# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=512 count=1
（用fdisk -l /dev/sdb 看sdb的分区，会发现看不了）

3.恢复sdb

恢复分区：# dd if=/sdb.mbr of=/dev/sdb bs=512 count=1
（再fdisk -l /dev/sda ，就能看了）

4.破坏sda

破坏sda：# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
重启，发现进不去了。（第一引导是磁盘，第二引导是光盘。所以会要求装系统。）

（选择“Boot from local drive”，发现进不去。因为sda的MBR已被破坏）

分区表类型、磁盘三种分区

分区和磁盘的关系：在磁盘里划分分区。
分区表的类型（partition table）：

• MBR类型（有4个主分区的限制）
• GPT类型（比较流行，主分区无限制）

MBR类型分区表（DOS disklabel）：

• 主分区 primary partition（最多4个）
  
  • 主分区可以用来安装操作系统，最多4个主分区。系统、启动、活动、主分区
• 扩展分区 extension partition（1个）
• 逻辑分区 logical partition（无数量）

磁盘分区需要超过4个时可将剩余空间作为1个扩展分区（只能有一个扩展分区）。
扩展分区会占用一个主分区位置。
扩展分区不能直接存储文件—-》扩展只是一种概念
划分成逻辑分区来存储文件
(图：三种分区的关系)

磁盘分区编号

磁盘编号：

• sda 代表第1块磁盘
• sdb 代表第2块磁盘

分区编号：

• 主分区编号：1-4
• 扩展分区占一个主分区编号
• 逻辑分区编号:从5开始

sda1 代表第1块磁盘的第1个主分区
sda2 代表第1块磁盘的第2个主分区
sda5 代表第1块磁盘的第1个逻辑分区
sda6 代表第1块磁盘的第2个逻辑分区

GPT分区表与MBR（MSDOS）分区表的区别

全局唯一标识分区表（GUID Partition Table，缩写：GPT）是一个实体硬盘的分区结构。与支持最大卷为2 TB（Terabytes）并且每个磁盘最多有4个主分区（或3个主分区，1个扩展分区和无限制的逻辑驱动器）的MBR磁盘分区的样式相比，GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB（Exabytes）并且每磁盘的分区数没有上限，只受到操作系统限制（由于分区表本身需要占用一定空间，最初规划硬盘分区时，留给分区表的空间决定了最多可以有多少个分区，IA-64版Windows限制最多有128个分区，这也是EFI标准规定的分区表的最小尺寸）。

为什么系统的盘符从c开始？

答：因为A、B被软盘使用。软盘被淘汰，现在几乎处于被弃用的状态。

linux里一切皆文件。
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件。

• hd —》IDE
• sd —》SCSI SAS SATA USB

fdisk命令建立分区详解

用途：在交互式的操作环境中管理磁盘分区
格式：fdisk [磁盘设备]
交互模式中的常用指令：

• m：查看操作指令的帮助信息
• p：列表查看分区信息
• n：新建分区
• d：删除分区
• w：保存分区设置并退出
• q：放弃分区设置并退出

分区：fdisk命令
格式化：mkfs.ext3
挂载使用：mount

格式化的命令：

• 不能对扩展分区进行格式化
• fdisk 后面接磁盘设备文件
• parted /dev/sdc print
• mkfs.ext3 后面接分区设备文件（make filesystem ext3）

linux文件系统： ext2 ext3 ext4 xfs等
windows文件系统：ntfs、fat32

经典的默认分区方案：
linux里：1T
①/boot ext4 500M 启动linux系统的核心文件存放的分区。—》windows里的c盘；
②swap swap 32000M 做虚拟内存使用，当真实内存不足的时候充当真实内存使用。遵循一个原则，大小为真实内存的2倍；
③/ ext4 剩余空间全部给根分区。默认情况下所有的文件都存放在根分区里。

Ftp服务器：
①/boot ext4 500M
②swap swap 32000M
③/home ext4 200G
④/var ext4 500G
⑤/ ext4 剩余空间全部给根分区

建议大家对磁盘进行分区的时候，提前规划好具体的分区方案，分好区，今后好使用。
分好区，不使用都可以，想使用的时候，就可以使用。

对已经在使用的磁盘进行分区，让后面新分的区能够使用的解决方法：

# df
文件系统             1K-块      已用      可用 已用% 挂载点
/dev/sda2         16105416   1015336  14271956   7% /
tmpfs               508336         0    508336   0% /dev/shm
/dev/sda1           495844     30235    440009   7% /boot
/dev/sda3          2015824     35768   1877656   2% /home
/dev/sdc1         10325748    154136   9647092   2% /software
# umount /software/ 卸载正在使用的分区
# partprobe  /dev/sdc  --》partprode 检测分区
# ls /dev/sdc*
/dev/sdc  /dev/sdc1  /dev/sdc2  /dev/sdc3

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营救模式

（应该是有图）

• 1.设置从光盘启动
• 2.选择rescue installed system
  
  • fdisk -l 查看一下各个磁盘的分区信息
• 3.新建一个挂载点mkdir /backup
• 4.挂载/dev/sdb1：mount /dev/sdb1 /backup
  
  • df 查看挂载情况
• 5.进入/backup目录
• 6.恢复mbr

dd  if=/backup/sda.mbr  of=/dev/sda  bs=512 count=1
fdisk -l  /dev/sda  查看是否恢复sda磁盘的mbr
【#fsck /dev/sdc3 -y    --》修复超级块】   

• 7.重新启动系统，看是否能进入硬盘里的系统
  reboot
• 8.重新设置第1引导顺序为从硬盘启动

进入单用户模式

root用户可以更改任何用户的密码，普通用户只能修改自己的密码。
密码破解步骤

• 1.重新启动系统
• 2.开机倒数时间内，敲任意键
• 3.按字母e去编辑
• 4.选择kernel 开头的行，再次按字母e 编辑 ，然后敲空格 输入数字1，再敲回车。进入单用户模式，破解密码。此模式绕过密码验证
• 5.按字母键b 去引导进入系统
• 6.直接passwd 修改root用户的密码
• 7.输入init 5或者init 3 进入系统，或者reboot重新启动系统

vim /etc/inittab

0 halt 关机
1 单用户模式 —》破解密码的时候
2 多用户模式 –》不能使用NFS功能
3 完全多用户模式，可以使用网络功能 —》字符界面
5 图形界面
6 重新启动

init 0 关机
init 6 重新启动
init 3 进入字符界面