磁盘管理与磁盘分区操作

一、认识磁盘

1、什么是磁盘

磁盘是一种计算机的外部存储器设备，由一个或多个覆盖有磁性材料的铝制或玻璃制的碟片组成，用来存储用户的信息，这种信息可以反复地被读取和改写。绝大多数磁盘被永久封存在一个密封的盒子里。

2、磁盘运行机理

简单来说就是多个盘片之间靠主轴连接，电机带动主轴做旋转运动，通过多个磁头臂的摇摆和磁盘的旋转，磁头就可以在磁盘旋转的过程中就读取到磁盘中存储的各种数据

3、磁盘的扇区、磁道、柱面

（1）磁道：磁盘的每个盘面被划分为许多同心圆，这些同心圆的轨道叫做磁道。
（2）扇区：一个盘面划分为若干个内角相同的扇形，这样盘面上的每个磁道就被分为若干段圆弧，每段圆弧叫做一个扇区。每个扇区中的数据作为一个单元同时被读入或写入。每一个扇区是512字节，其中有64个字节存储的是分区表，一条分区信息占16个字节，固态一个扇区为4K，为８个扇区。
（3）柱面：每一个盘片同一大小的同心圆可以看成连在一起的柱面，磁盘在分区的时候最小单位是柱面，每一个盘片的上下面都可以读取数据，每一个磁头，不可以跨盘面读取数据。

4、磁盘的分类：
（1）IDE磁盘：特点价格低廉，兼容性强，性价比高，数据传输慢，不支持热插拔等等，一般用在台式机上。
（2）SCSI磁盘：传输速率高，读写性能好，运行稳定，可连接多个设备。可支持热插拔，占用CPU低，但是价格相对来说比较贵，一般用于工作站或服务器上。
（3）SATA磁盘：结构简单、支持热插拔，我们的笔记本一般都是SATA
（4）USB
其中IDE的磁盘的文件名为　　　　　　　　　 /dev/hd[a-d]
而SCSI、SATA、USB的磁盘文件名为　　　　/dev/sd[a-p]

二、磁盘的分区

1、磁盘的分区
磁盘分为：主分区和拓展分区，其中拓展分区可再分为逻辑分区
主分区和拓展分区的序号限制在1-4内，逻辑分区始终从5开始，5表示第一个逻辑分区。

主分区有一个分区表，每个逻辑分区都有一个分区表。

如上图所示，磁盘由2048开始，前面为分区表；Extended扩展分区后的逻辑分区前都会有间隔2048。
2、为什么要分区
（1）易于管理和使用：
　　比如说我们把磁盘分了sda1、sda2、sda3、sda4盘，我们假设sda1盘为系统盘，其他的比如说游戏、办公、软件盘，这样我们要重新分哪个区就直接在对应的盘分就可以了，不需要整块磁盘进行分区。根据用途我们也能较快的去使用相应的磁盘。
（2）有利于数据的安全：
　　通过分区可以降低数据损失的风险。出现硬盘坏道、错误操作、重装系统都有可能造成数据损失，如果分区了，那么我们就可以将损失最小化。
（3）节约寻找文件的时间：
　　这个我觉得跟第一条比较像，但是这里所说的寻找文件的时间，是指电脑搜索文件的时间。分区以后，电脑搜索文件时只需要在相对应的分区搜索就可以了，没必要进行全盘搜索。大大节省了寻找文件的时间。
3、MBR引导分区和GPT引导分区
　　MBR引导分区，为大多数电脑的引导分区方式，支持创建4个主分区，使用命令工具fidsk；GPT引导分区支持2T以上的磁盘分区，支持创建128个分区，使用命令工具parted。

三、文件系统类型

文件系统决定了可以向底层磁盘写入什么数据和读写速率，当我们分区完成时，我们就要对分区进行格式化，只有进行格式化完成后再挂载到目录下才可以进行数据的存储。Windows操作系统里，就像我们优盘格式化，我们优盘不能存储超过4G的文件时，我们选择格式化优盘选择NTFS文件系统。

　　CentOS7默认文件系统为XFS，CentOS6默认文件系统为ext4，CentOS5默认文件系统为EXT3；
　　XFS文件系统支持PB级，日志型文件系统；SWAP交换分区很重要，一般为内存的1.5-2倍；
　　FAT16、FAT32是xp系统的文件系统；NTFS是Windows的文件系统。FAT和NTFS区别在于FAT不支持安全选项，用户权限分配，也不支持4G以上大小的文件传输。

四、分区实验

MBR引导分区

添加磁盘和进行磁盘分区

1.添加磁盘

在虚拟机关机状态下添加硬盘后，启动虚拟机，查看磁盘信息
fdisk -l

2.磁盘分区

fdisk /dev/sdb

常用的命令
d 删除分区
a 添加一个分区
p 列出分区
q 退出
t 更改分区类型
w 保存退出
添加分区过程如下
输入n 　　　　##表示添加分区
输入p 　　　　##表示添加主分区
输入1 　　　　 ##表示分区号1
回车 　　　　##默认起始扇区
输入+30G 　　　##表示分区大小
输入p 　　　　##表示查看已分区列表

按照如上步骤添加3个主分区，分区大小自己设，设置完成后如下：

添加完三个主分区后，再添加一个扩展分区，从扩展分区下在添加逻辑分区
输入n 　##表示添加分区
输入e 　##表示添加主分区
输入4 　 ##表示分区号1
回车 　 ##默认起始扇区
输入+100G 　##表示分区大小
输入p 　##表示查看已分区列表

继续添加，添加最后一个的时候可以都使用默认


添加完分区之后一定要w保存，要不然咱们就白做了

3.更改分区类型

输入t 　##代表更改分区类型
输入6 　 ##代表要修改的分区号
输入82 　 ##代表修改为交换类型
输入p 　 ##查看
输入w 　 ##保存退出


修改分区5为NTFS类型

4.在分区内创建文件系统

mkfs 常见的文件系统有ext2,ext3,vfat等
mkfs -t ext4 /dev/sdb1 　　　####将sdb1格式化成ext4

mkfs -t vfat -F 32 /dev/sdb6 　 ####将sdb6格式化成fat32
或则mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb6 ####或则可以用将sdb6格式化成fat32

5.交换分区

fdisk -l /dev/sdb 　　 ###查看交换分区的信息
mkswap /dev/sdb5 　 ###创建交换分区sdb5

cat /proc/meminfo |grep “SwapTotal” ##看目前交换分区的大小

Swapon /dev/sdb5 　　　　##临时启用交换分区
cat /proc/meminfo |grep ”SwapTotal” ##确认增加后的交换分区的大小


swapoff /dev/sdb5 　　　　##关闭交换分区

6.挂载和卸载文件系统

mkdir /opt/a
mount /dev/sdb1 /opt/a 　　　##将sdb1挂载到/opt/a目录下

umount /opt/a 　　　　##将/opt/a目录下的挂载的全部卸载

强制卸载挂载
fusermount -uz /opt

GPT引导分区

GPT引导分区支持2T以上的磁盘分区，支持创建128个分区，使用命令工具parted。

１.parted工具分区

添加一块磁盘，使用parted工具分区
rpm -q parted 　　　　　　　 ##查看是否安装了工具
parted /dev/sdc
　help 　　　　　　　　　　##获取帮助
　mklabel 　　　　　　　　　##创建新的分区表
　mkpart 　　　　　　　　　##创建分区
　quit 　　　　　　　　　　 ##保存退出
　print 　　　　　　　　　 ##输出信息
如下操作进行分区
patred /dev/sdc
　(parted)mklabel gpt
　 (parted)print 　　　　　　 ##会输出分区信息
　 (parted)mkpart primary 0 10G
　　　 ignore 　　　　　　 ##忽略过程信息
　 (parted)print 　　　　　 ##可以看到我们分的区

(parted)mkpart primary 10 15G
　　 ignore 　　　　　　　　　　　##忽略过程信息
(parted)print

(parted)quit 　　　##保存退出

2.查看分区

fdisk -l 　　　　##查看磁盘信息

五、总结

上文提到的的swap分区，可以在系统内存不足的时候，划出一部分去充当虚拟内存。