Linux系统管理 ——磁盘管理

一、磁盘结构

1、硬盘的物理结构

• 盘片 ：硬盘有多个盘片，每个盘片 2 面
• 磁头 ：每面一个磁头

2、硬盘的数据结构

• 扇区 ：盘片被分为多各扇形区域，每个扇形区存放 512 的数据
• 磁道 ：统一盘片不同半径的同心圆
• 柱面 ：不同盘片的相同半径构成的圆柱面

3、硬盘存储容量 = 磁头数 x 磁道 （柱面）数 x 每到扇区数 x 没扇区字节数

4、可以用柱面 / 磁头 / 扇区来唯一定位磁盘的每一个区域

二、磁盘接口

1、IDE （并口）

2、SATA （串口）

• 速度快
• 纠错能力强

3、SCSI

• 转速快
• CPU占用资源低
• 主持热插拔

三、MBR

1、定义 ： MBR （Master Boot Record）主引导记录

2、位置 ：MBR位于硬盘第一个物理扇区处

3、MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。分区表有 4 个分区记录区，区占16字节，共 64 字节。446 字节存放主引导程序， 2 字节校验。

四、磁盘分区表示

1、Linux中将硬盘等硬盘设备均表示为文件

2、磁盘分区结构
硬盘中的主分区数目只有 4 个，因此主分区和扩展分区的序号也就限制在1~4.扩展分区再分为逻辑分区，逻辑分区的序号始终从 5 开始。

五、实战操作命令

企业真实场景由于硬盘常年大量读写，经常会出现坏盘，需要更换硬盘。或者由于硬盘空间不足，需添加新硬盘，新添加的硬盘需要经过格式化、分区才能被 Linux 系统所使用。

1、检测并确认新硬盘 fdisk -l 命令

①、格式 ：fdisk -l [磁盘设备]

②、输出信息说明

• Device ：分区的设备文件名称
• Boot ：是否是引导分区。是，则有 “ * ” 标识
• Stat / End ：分区的初始 / 结束位置 （柱面数）
• Blocks ：块，默认大小为 1024 字节
• Id ：分区对应的系统ID号，83 表示Linux中的EXT4 分区、8e表示LVM逻辑卷、82 表示 swap、fd 表示 RAID
• System ：分区类型

示例：列出当前系统中所有硬盘设备及其分区的信息

[root@localhost ~]# fdisk -l

磁盘 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000e6128

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    41943039    19921920   8e  Linux LVM

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xaabc2cc8

2、划分硬盘中的分区 fdisk 命令

①、作用 ：在交互式的操作环境中管理磁盘分区

②、格式 ：fdisk [ 磁盘设备 ]

③、常用选项 ：

• m ：查看操作指令的帮助信息
• p ：列表查看指令分区信息
• n ：新建分区
• d ：删除分区
• t ：变更分区类型
• w ：保存分区设置并退出
• q ：放弃分区设置并退出
• Ctrl + 退格键 ：删除输入的错误字符

④、示例 ：

• 检查新硬盘是否添加

- 使用fdisk 进行分区

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。

Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0xaee2b609 创建新的 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：m
命令操作
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xaee2b609

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): “直接回车或p”
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：1
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：回车
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+5G   
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): “直接回车或  p”
Using default response p
分区号 (2-4，默认 2)：2
起始 扇区 (10487808-41943039，默认为 10487808)：回车
将使用默认值 10487808
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (10487808-41943039，默认为 41943039)：+5G
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): e
分区号 (3,4，默认 3)：4
起始 扇区 (20973568-41943039，默认为 20973568)：回车
将使用默认值 20973568
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20973568-41943039，默认为 41943039)：回车
将使用默认值 41943039
分区 4 已设置为 Extended 类型，大小设为 10 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l
添加逻辑分区 5
起始 扇区 (20975616-41943039，默认为 20975616)：回车
将使用默认值 20975616
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20975616-41943039，默认为 41943039)：+1G
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1,2,4,5，默认 5)：5
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：82
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris”

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l
添加逻辑分区 6
起始 扇区 (23074816-41943039，默认为 23074816)：回车
将使用默认值 23074816
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (23074816-41943039，默认为 41943039)：回车
将使用默认值 41943039
分区 6 已设置为 Linux 类型，大小设为 9 GiB

3、大小超过 2T 的分区规划 parted 命令

①、 作用 ：规划大小超过 2 T的分区，也可用于小分区的规划

②、 格式 ：parted [选项] … [分区设备]

③、 交互式状态下的常用命令 ：

• ？ / help / --help ：帮助
• quit / q ：保存退出
• print / p ：打印
• mklable ：改变硬盘的文件类型
• mkpart ： 分区
• rm ：删除某分区，后面跟分区号， 例如 ：rm 3

④、示例：

- 查看新硬盘是否添加

六、 mount命令工具

mount命令工具主要用于将设备或者分区挂载至Linux系统目录下，Linux系统在分区时，基于mount机制将 /dev/sda 分区挂载至系统目录，将设备与目录挂载之后，Linux操作系统方可进行文件的读取和储存。

1、用法：

• mount [-lhV]
• mount -a [选项]
• mount [选项] [–source] <源> | [–target] <目录>
• mount [选项] <源> <目录>
• mount <操作> <挂载点> [<目标>]

2、常见选项：

• -V, --version 显示版本信息并退出
• -l, --show-labels 列出所有带有指定标签的挂载
• -h, --help 显示此帮助并退出
• -v, --verbose 打印当前进行的操作
• -n, --no-mtab 加载没有写入文件/etc/mtab中的文件系统
• -r, --read-only 将文件系统加载为只读模式(同 -o ro)
• -a, --all 挂载 fstab 中的所有文件系统
• -o, --options <列表> 挂载选项列表，以英文逗号分隔

3、企业常用 mount 案例

mount /dev/sdb1/date
挂载 /dev/sdb1分区至/date/目录。

mount /dev/cdrom/mnt
挂载cdrom光盘至/mnt目录。

mount -o remount。rw、
重新以读写模式挂载 / 系统