浅谈在Linux中磁盘超出2T的管理方式

    在介绍2T以上硬盘的管理方式之前，先给大家介绍一下GPT。

    

    GPT全局唯一标识分区表（GUID Partition Table，缩写：GPT）,其出现的目的是为了替代旧式的MBR，对于扇区为512字节的磁盘不支持2.2TB的分区，一些硬盘厂商注意到了这个局限性，比如:希捷和西部数据。并且他们将容量较大的磁盘升级到了4KB的扇区,这意味着MBR的有效容量上限提升到了8.8TB，看似“正确的”解决方案，在临时地降低了人们对GPT的需求的同时，也给市场带来了在有较大的块(block)的设备上从BIOS启动时，如何最佳的划分磁盘分区的困惑。

    且作为MBR的继承者，GPT正是为了解决MBR的诸多限制.

    GPT修复MBR的限制：

1、磁盘指针大小为64位，假设扇区为512字节，这意味着GPT可以处理的磁盘大小高达86亿TiB

2、GPT数据结构在磁盘上存储两次，开始和结束各一次，在因师傅或扇区导致损坏的情况下，这种重复提高了恢复的几率。

3、GPT将所有分区存储在单个分区表中（带有备份），因此扩展分区或逻辑分区没有存在的必要。GPT默认支持128个分区，当然也可以更改分区表的大小，如果分区软件支持这种更改的话。

4、MBR使用1字节分区类型代码，GPT使用一个16字节的全局唯一标识符（GUID）值来表示分区类型，这使分区类型更不容易冲突。

5、GPT支持存储人类可读的分区名称。（例如/home,/usr）

    MBR分区表结构：

                

    GPT分区表结构：

            

    LBA-0：

        在GPT分区表的最开头，处于兼容性考虑仍然存储了一份传统的MBR（LBA 0），这个MBR也叫做保护性MBR（Protective MBR）。

        保护性MBR可以保护GPT磁盘不受MBR（fdisk）磁盘工具的危害。这些工具不能感知GPT，也无法正确地访问GPT磁盘。这就是用传统的fdisk工具为什么不能管理GPT分区的原因。

        另外GPT需要在内核中支持，但好在Linux一直都支持！

    LBA-1：

        分区表头(LBA-1):定义了硬盘的可用空间及组成分区表的项的大小和数量。（EFI标准要求分区表最小要有16,384字节，即128个分区项的大小）

            分区表头记录的具体内容可以看下表

            

    LBA 2-33

        LBA 2�33的位置存放的是分区表项。GPT分区表使用简单而直接的方式表示分区。一个分区表项的前16字节是分区类型GUID。例如，EFI系统分区的GUID类型是{C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B}。接下来的16字节是该分区唯一的GUID（这个GUID指的是该分区本身，而之前的GUID指的是该分区的类型）。再接下来是分区起始和末尾的64位LBA编号，以及分区的名字和属性。

                   GPT分区表项的格式

        

    

    看完这些基本概念是不是已经懵了，没关系，我也没有理解的特别透彻，你只要记住GPT的优点就好了，接下来介绍在Linux下面如何管理GPT分区。

    

    首先我们来用fdisk来试一下对2.2T以上的磁盘分区：

    

    从上面可以看到，fdisk警告最大可用仅为2199023255040 bytes，可以用parted分区管理工具管理GPT。

    下面开始介绍parted

        命令使用格式：    parted [options] [device [command [options...]...]]

        命令参数[options]：此处几个参数比较简单，不过多演示。

            -h 帮助信息

            -v查看版本信息

            -s免交互式

        交互式时的参数[command [options...]：

            help（可以用简写h）：帮助

# parted /dev/sdc
GNU Parted 3.1
Using /dev/sdc
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) h                                                                
  align-check TYPE N                        check partition N for TYPE(min|opt) alignment
  help [COMMAND]                           print general help, or help on COMMAND
  mklabel,mktable LABEL-TYPE               create a new disklabel (partition table)
  mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END     make a partition
  name NUMBER NAME                         name partition NUMBER as NAME
  print [devices|free|list,all|NUMBER]     display the partition table, available devices,
        free space, all found partitions, or a particular partition
  quit                                     exit program
  rescue START END                         rescue a lost partition near START and END
  rm NUMBER                                delete partition NUMBER
  select DEVICE                            choose the device to edit
  disk_set FLAG STATE                      change the FLAG on selected device
  disk_toggle [FLAG]                       toggle the state of FLAG on selected device
  set NUMBER FLAG STATE                    change the FLAG on partition NUMBER
  toggle [NUMBER [FLAG]]                   toggle the state of FLAG on partition NUMBER
  unit UNIT                                set the default unit to UNIT
  version                                  display the version number and copyright
        information of GNU Parted
(parted)

            p(print):列出分区表

            mklabel 设置标签类型：可选项有"aix", "amiga", "bsd", "dvh", "gpt", "loop", "mac","msdos", "pc98", or "sun"

(parted) mklabel gpt
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start  End  Size  File system  Name  Flags

            

            mkpart创建分区：mkpart part-type [fs-type] start end

                part-type：分区类型，可选："primary", "logical", or "extended".

                fs-type：与fdisk不同，parted是专门为linux设计的一种工具，所以支持的文件系统类型没有fdisk支持的那么多，但是也支持大部分linux文件系统：ext2、ext3、ext4、fat16、fat32、NTFSReiserFS、JFS、XFS、UFS、HFS、swap。（此选项可以省略，在格式化时指定文件系统类型后，parted会自动更改分区类型）

            

            name partition name:设置分区名字，仅用于Mac,PC98,and GPT disklabels.

(parted) name 1 mageedu                                                   
(parted) p                                                                
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      17.4kB  2000GB  2000GB               mageedu

            

            set partition flag state：设置分区标志

                # 注意，此处flag得值，仅限："boot",  "root",  "swap",  "hidden",  "raid",  "lvm",  "lba", "legacy_boot" and "palo".

                # stat的值："on" or "off".

(parted) set 1 boot on                                                    
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      17.4kB  2000GB  2000GB               mageedu  boot

        

            toggle partition flag：取消或者开启分区标志

 (parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      17.4kB  2000GB  2000GB               mageedu  boot

 (parted) toggle 1 boot

 (parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      17.4kB  2000GB  2000GB               mageedu

 (parted) toggle 1 boot                                                    

 (parted) p                                                                
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 3221GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 
Number  Start   End     Size    File system  Name     Flags
 1      17.4kB  2000GB  2000GB               mageedu  boot

            

            align-check type partition：检查分区类型是否满足类型的约束;

                    type 必须是 "minimal" or "optimal".（完整检查和最小化检查）

                    # 此处注意：一般是检查分区的文件系统类型是否满足，一般在格式化后操作

# 这里之前我做了一次格式化（mkfs.ext4 /dev/sdc1）

            

            rm partition:删除分区

                # 次处于fdisk有一个不同之处，parted删除分区1后，分区2不会变成1

        好了，对parted的介绍就到这里了！

        在这里提醒一下各位，数据无价，对磁盘进行操作时，必须慎重慎重再慎重！！