Linux磁盘管理与文件系统

目录

一、磁盘的数据结构

二、MBR和GPT磁盘

1、分区介绍

1.1分区的原因

1.2分区的优点

1.3分区的缺点

1.4分区的类型

2、MBR分区 

3、GPT分区

三、文件系统

1、xfs：  centos 7默认的文件系统

2、ext4：centos 6默认的文件系统

四、磁盘分区的相关命令

1、fdisk:只能分2T以下的磁盘

2、gdisk:对于2T以上的磁盘进行分区

3、parted（不建议，即可生效）

五、分区工具

1、partprobe

2、lsblk

3、df

4、blkid

4.1永久挂载

5、mkfs

六、实验-在linux中使用磁盘

6.1建立分区

6.2  安装文件系统

 6.3  将磁盘分区挂载在文件夹

6.4  问题

一、磁盘的数据结构

扇区	盘片被分为多个扇形区域，每个扇区存放512字节的数据(扇区越多容量越大) 存放数据的最小单位512字节
磁盘	同一盘片不同半径的同心圆
柱面	不同盘片相同半径构成的圆 (柱面和磁道数量相同)

• 硬盘最小的存储单位为扇区512字节；8个扇区组成1块

二、MBR和GPT磁盘

1、分区介绍

1.1分区的原因

• 提高硬盘的性能

1. 优化I/0性能 读写input output

2. 实现磁盘空间配额限制

3. 提高修复速度

4. 隔离系统和程序

5. 安装多个OS

6. 采用不同文件系统

1.2分区的优点

1. 便于管理
2. 优化读写功能

1.3分区的缺点

1. .一旦建立分区无法修改大小
2. 不够灵活，只能使用连续的空间
3. 没有备份、元余的功能

1.4分区的类型

类型	是否可以直接存储数据	分区号
主分区	是	1-4
扩展分区	否	1-4
逻辑分区	是	5+
总的来说，硬盘分区有 3 种，分别是主分区、扩展分区和逻辑分区。对于一个硬盘来说，主分区至少有 1 个，最多有 4 个；扩展分区可以没有，最多只能有 1 个，且主分区+扩展分区总共不能超过 4 个；逻辑分区可以有若干个。 扩展分区不能直接使用，要在扩展分区的基础上再分逻辑分区才可以使用（将自己的第一个扇区用来存储分区表）是特殊的主分区 逻辑分区可以直接使用，但是必须依赖于扩展分区

2、MBR分区 

• 最多只能分4个区，只能对小于2T的硬盘分区

•  MBR磁盘采用MBR分区表，由于MBR用4个字节存储分区总扇区数，最大可以表示2的32次方，一个扇区512字节，那么分区的容量或者磁盘容量都不能超过2TB。
• 常见的硬盘可以划分为主分区、扩展分区和逻辑分区，通常情况下主分区只有四个，而扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型，在扩展分区中可以建立逻辑分区。
• 主分区一般用来安装操作系统，扩展分区则多用来存储文件数据

• 446bytes: boot loader 启动相关

• 64bytes：分区表，其中每16bytes标识一个分区 4 主分区*16=64

• 2bytes: 55AA

3、GPT分区

• 可以分128个区

使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份，并有CRC校验位UEFI (Unified Extensible Firmware Interface 统一可扩展固件接口)硬件支持GPT，使得操作系统可以启动

三、文件系统

作用：用来管理文件的程序（管理文件的权限，大小等）

1、xfs：  centos 7默认的文件系统

2、ext4：centos 6默认的文件系统

四、磁盘分区的相关命令

1、fdisk:只能分2T以下的磁盘

格式：

fdisk  -l   /dev/sdb(硬盘名)     查看该磁盘

fdisk  -l   查看所有磁盘

指令	效果
n	新建一个分区
d	删除一个分区
t	改变分区属性
w	保存退出
q	不保存退出
p	打印查看当前分区列表
e	新建一个扩展分区
l	新建一个逻辑分区

2、gdisk:对于2T以上的磁盘进行分区

———选项与fdisk相似

3、parted（不建议，即可生效）

五、分区工具

1、partprobe

——分区出不来后，用来刷新，重新设置内存中的内核分区表版本

——分区出不来的原因：分区的操作在内存中，但是没有传到系统

2、lsblk

——查看磁盘的分区情况

3、df

——查看磁盘的剩余空间和挂载情况

df  -T 

——显示文件系统分类型

4、blkid

——可以查看块设备属性信息，及查看所有挂载文件夹

4.1永久挂载

• 需要将文件写入 /etc/fstab
• UUID 可以确保唯一
• 在/etc/fstab 文件中，每一行记录对应一个分区或设备的挂载配置信息，这些信息从左到右包括六个字段（使用空格或制表符分隔），各部分的含义如下所述。

第 1 字段	设备名或设备卷标名
第 2 字段	文件系统的挂载点目录的位置
第 3 字段	文件系统类型，如 XFS、Swap 等
第 4 字段	挂载参数，即mount 命令“-o”选项后可使用的参数。例如，defaults、rw、ro、noexec 分别表示默认参数、可写、只读、禁用执行程序。
第 5 字段	表示文件系统是否需要 dump 备份（dump 是一个备份工具）。一般设为 1时表示需要，设为 0 时将被 dump 忽略。一般为0
第 6 字段	数字决定在系统启动时进行磁盘检查的顺序。0 表示不进行检查，1 表示优先检查，2 表示其次检查。根分区应设为 1，其他分区设为 2

5、mkfs

——格式化，选择文件系统

格式：

mkfs.xfs 设备名

mkfs -t xfs 设备名

六、实验-在linux中使用磁盘

1、建立分区

2、安装文件系统——管理大小、权限 、日志、恢复

3、挂载——硬盘和系统内的文件夹做关联，使用该文件夹等于使用硬盘

6.1建立分区

①新建一个磁盘

②给刷新接口命令取别名--用来刷新系统

[root@localhost ~]#vim ./.bashrc
#永久别名编辑器，添加别名

[root@localhost ~]#alias scan='echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan;
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan;
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan'

#用来扫描新增硬盘，刷新系统

③创建主分区

④创建扩展分区和逻辑分区

——跟创建主分区的操作类似

⑤查看是否新建成功

6.2  安装文件系统

 6.3  将磁盘分区挂载在文件夹

6.4  问题