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一、磁盘的基本概念
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1.什么是磁盘
绝大多数人对硬盘都不陌生，一块小小的硬盘里，就可以存储海量的照片音乐和电影，但如此小的空间，是如何储存那么多信息的呢？
每个硬盘中心都是一摞高速运转的圆盘，在圆盘上附着的一圈金属颗粒，每个金属颗粒都有自己的磁化程度，用于储存0和1（二进制电信号）。
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当记录数据时，硬盘的磁头开始通电，形成强磁场，数据在磁场的作用下转变成电流，使颗粒磁化，从而将信息记录在圆盘上。
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由海量颗粒组成的信息，就是我们存在硬盘里的数据。
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磁盘、软盘、硬盘的区别
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2.磁盘的基本结构
1.什么是盘片:
硬盘一般有一个或多个盘片，每个盘片可以有两面，即第一个盘片的正面为0面，反面为1面然后依次类推。
2.什么是磁道:每个盘片的盘面在出厂的时候被划分出了多个同心圆环，数据就存储在这样的同心圆环上面，我们将这样的圆环称为磁道(Track)，每个盘面可以划分多个磁道。
3.什么是扇区: 在硬盘出厂时会对磁盘进行一次低格，其实就是在每个磁道划分为若干个弧段，每个弧段就是一个扇区 (Sector)。扇区是硬盘上存储的物理单位，现在每个扇区可存储512字节数据已经成了业界的约定。
4.什么是柱面:柱面实际上就是我们抽象出来的一个逻辑概念，简单来说就是处于同一个垂直区域的磁道称为 柱面 ，即各盘面上面相同位置磁道的集合。这样数据如果存储到相同半径磁道上的同一扇区，这样可以实现并行读取，主要是减少磁头寻道时间。
5.什么是磁头: 读取磁盘磁道上面金属块，主要负责读或写入数据。*
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3.磁盘的预备知识
我们需要简单了解下磁盘的接口类型、磁盘涉及的相关术语、磁盘在Linux下的命名方式。
- 1.磁盘的接口类型
IDE，Scsi（已经被淘汰）
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SATA III 与SAS(企业使用较多)
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ssd的Msata接口为超极本设计，但是被m.2接口的SSD替代，而m.2接口(支持SATA、PCI-E双通道协议)
1、M.2接口是为超极本量身定做的新一代接口标准，以取代原来的mSATA接口。拥有更小巧的规格尺寸，还是更高的传输性能，M.2都远胜于mSATA。 m2接口百度百科 固态硬盘SATA和mSATA有什么区别
2、扩展了解 M.2固态硬盘使用过程中常见问题？
2.磁盘的基本术语
尺寸: 2.5英寸 3.5英寸
容量：KB MB GB TB PB EB
转速：7500 15000
IOPS：每秒能够发生IO的次数
3.磁盘在系统上的命名方式
| 设备名称 | 分区信息 | 设备类型 |
|---|---|---|
| /dev/sda | /dev/sda1 | 第一块物理磁盘第一分区 |
| /dev/sdb | /dev/sdb2 | 第二块物理磁盘第二个分区 |
| /dev/vdd | /dev/vdd4 | 第四块虚拟磁盘的第四个分区 |
PS1：系统中分区由数字编号表示，1~4留给主分区使用和扩展分区，逻辑分区从5开始，为什么分区还有限制？不应该是随意分配？因为MBR分区表只能分配4个主分区？
MBR为什么只能划分4个主分区
PS2: 前面我们已经提到过MBR分区表只能分配4个主分区，但现在还有一种新型的分区表GPT，GPT支持分配128个主分区。注意MBR与GPT之间不能互转，会导致数据丢失。*
MBR与GPT之间又有什么区别
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4.磁盘基本分区Fdisk
1.添加一块小于2TB的磁盘进行使用，步骤如下:
1.给虚拟机添加一块新的硬盘
2.使用fdisk进行分区
3.使用mkfs进行格式化
4.使用mount进行挂载
PS: 生产分区建议，如无特殊需求直接使用整个磁盘即可，无需分区。
PS: 学习分区建议: 1P+1E(3L) 2P+1E(2L) 3P+1E(1L) (仅适用于练习)
[root@oldboy ~]# fdisk -l
[root@oldboy ~]# fdisk /dev/sdb
Command (m for help): m #输入m列出常用的命令
Command action
a toggle a bootable flag #切换分区启动标记
b edit bsd disklabel #编辑sdb磁盘标签
c toggle the dos compatibility flag #切换dos兼容模式
d delete a partition #删除分区
l list known partition types #显示分区类型
m print this menu #显示帮助菜单
n add a new partition #新建分区
o create a new empty DOS partition table #创建新的空白分区表
p print the partition table #显示分区表的信息
q quit without saving changes #不保存退出
s create a new empty Sun disklabel #创建新的Sun磁盘标签
t change a partitions system id #修改分区ID,可以通过l查看id
u change display/entry units #修改容量单位,磁柱或扇区
v verify the partition table #检验分区表
w write table to disk and exit #保存退出
x extra functionality (experts only) #拓展功能
- 1.fdisk创建主分区
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) #主分区
e extended #扩展分区
Select (default p): p #选择创建主分区
Partition number (1-4, default 1): #默认创建第一个主分区
First sector (2048-2097151, default 2048): #默认扇区回车
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-2097151, default 2097151): +50M #分配50MB
- 2.fdisk创建扩展分区
Command (m for help): n #新建分区
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p): e #创建扩展分区
Partition number (2-4, default 2):
First sector (104448-2097151, default 104448):
Using default value 104448
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (104448-2097151, default 2097151): #空间都给到扩展分区
- 3.fdisk创建逻辑分区
Command (m for help): n #新建分区
Partition type:
p primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
l logical (numbered from 5)
Select (default p): l #创建逻辑分区
Adding logical partition 5
First sector (106496-2097151, default 106496):
Using default value 106496
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (106496-2097151, default 2097151): +100M #分配100MB空间
- 4.fdisk查看分区情况，并保存
Command (m for help): p #查看分区创建
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 104447 51200 83 Linux
/dev/sdb2 104448 2097151 996352 5 Extended
/dev/sdb5 106496 311295 102400 83 Linux
#保存分区
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
# 检查磁盘是否是MBR分区方式
[root@oldboy ~]# fdisk /dev/sdb -l|grep type
Disk label type: dos
#安装parted, 刷新内核立即生效,无需重启
[root@oldboy ~]# yum -y install parted
[root@oldboy ~]# partprobe /dev/sdb
- 2.格式化磁盘
mkfs格式化磁盘，实质创建文件系统，文件系统类似于将房子装修成3室一厅，还是2室一厅。
#选项:
# -b 设定数据区块占用空间大小，目前支持1024、2048、4096 bytes每个块。
# -t 用来指定什么类型的文件系统，可以是ext4, xfs
# -i 设定inode的大小
# -N 设定inode数量，防止Inode数量不够导致磁盘不足
1.格式化整个磁盘
[root@oldboy ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb
2.格式化磁盘的某个分区
[root@oldboy ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
3.使用mount挂载并使用
如果需要使用该磁盘的空间，需要准备一个空的目录作为挂载点，与该设备进行关联。
[root@oldboy ~]# mkdir /data
[root@oldboy ~]# mount /dev/sdb1 /data