Linux磁碟管理與檔案系統

磁碟結構（僅供瞭解）

硬碟的物理結構

• 碟片：硬碟有多個碟片，每碟片2面
• 磁頭：每面一個磁頭

硬碟的資料結構

• 扇區：碟片被分為多個扇形區域，每個扇區存放512位元組的資料，硬碟的最小儲存單位

• 磁軌：同一碟片不同半徑的同心圓，是由磁頭在碟片表面劃出的圓形軌跡

• 柱面：不同碟片相同半徑構成的圓柱面，由同一半徑圓的多個磁軌組成
  

• 硬碟儲存容量=磁頭數x磁軌（柱面）數x每道扇區數x每扇區位元組數（512位元組）

• 可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁碟上每一個區域

• 磁碟介面型別

IDE、SATA、SCSI、SAS、光纖通道

硬碟的介面種類:

IDE，並口資料線連線主機板與硬碟，抗干擾性太差，且排線佔用空間較大，不利電腦內部散熱，已逐漸被SATa所取代。

SATA，抗干擾性強，支援熱插拔等功能，速度快，糾錯能力強。

SCSI，小型機系統介面，ScSI硬碟廣為工作站級個人電腦以及伺服器所使用，資料傳輸時cPu佔用率較低，轉速快，支援熱插拔等。

SAS，是新一代的scsI技術，和SATA硬碟相同，都是採取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到6Gb/s

MBR與磁碟分割槽表示

主開機記錄(MBR: Master Boot Record)

• MBR位於硬碟第一個物理扇區處
• MBR中包含硬碟的主載入程式和硬碟分割槽表
• 分割槽表有4個分割槽記錄區，每個分割槽記錄區佔16個位元組
• Linux中將硬碟、分割槽等裝置均表示為檔案

/dev/hda5

dev：硬體裝置檔案所在目錄

hd：表示IDE裝置

sd：表示SCSI裝置

a：硬碟的順序號，以字母表示a、b、c……

5：分割槽的順序號，以數字表示1、2、3……

主分割槽從1-4，第一個邏輯分割槽始終從5開始

磁碟分割槽結構

硬碟中的主分割槽數目只有4個

主分割槽和擴充套件分割槽的序號限制在1~4

擴充套件分割槽再分為邏輯分割槽

邏輯分割槽的序號將始終從5開始

主啟動記錄(MBR）磁碟分割槽

MBR是主開機記錄，位於硬碟第一個物理扇區處，MBR中包含硬碟的主載入程式和硬碟分割槽表。MBR總共512位元組，前466位元組是主開機記錄，分割槽表儲存在MBR扇區中的第477-510位元組中。分割槽表有4個分割槽記錄區，每個分割槽記錄區佔16位元組。

主啟動記錄(MBR〉磁碟分割槽支援最大卷為2.2TB，每個磁碟最多有4個主分割槽，或3個主分割槽、1個擴充套件分割槽和在擴充套件分割槽裡面分多個邏輯分割槽）。

檔案系統型別

XFS檔案系統

• 存放檔案和目錄資料的分割槽
• 高效能的日誌型檔案系統，特別擅長於處理大檔案，可支援上百萬TB的儲存空間。
• CentOS7系統中預設使用的檔案系統

SWAP，交換檔案系統

• 為Linux系統建立交換分割槽
• 一般設定為實體記憶體的1.5～2倍

Linux支援的其它檔案系統型別

• EXT4、FAT32、NTFS、LVM

檢測並確認新硬碟

fdisk命令

檢視或管理磁碟分割槽

fdisk -l 【磁碟裝置】

或

fdisk 【磁碟裝置】

Device（裝置）:分割槽的裝置檔名稱。

Boot:是否是引導分割槽。若是，則有“*"標識。

Start:該分割槽在硬碟中的起始位置（柱面數）。

End:該分割槽在硬碟中的結束位置(柱面數）。

Blocks:分割槽的大小，以 Blocks(塊）為單位，預設的塊大小為1024位元組。

Id:分割槽對應的系統ID號。例如，83表示Linux中的XFS分割槽或EXT4分割槽、8e表示LVM邏輯卷。

System:分割槽型別。

管理磁碟分割槽

fdisk /etc/sdb

互動模式中的常用指令

m、n、p、d、t、w、q

m：獲取幫助選單

n：新建分割槽

p：檢視分割槽情況

d：刪除分割槽

t：變更分割槽的型別

w：儲存分割槽操作並退出

q：不儲存分割槽操作並退出

建立分割槽步驟

n
–>p 主分割槽、e 擴充套件分割槽、l 邏輯分割槽
–>設定分割槽:1（範圍1-4，如按Enter鍵接受預設值)
–>設定柱面序列:直接按 Enter鍵接受預設值
–>設定分割槽大小:+20G(指定大小為 20GB，如按Enter鍵接受預設值表示所有空間)
—w

變更硬碟（特別是正在使用的硬碟）的分割槽設定以後，建議最好將系統重啟一次，或者執行"partprobe"命令使作業系統檢測新的分割槽表情況。以防格式化分割槽時損壞硬碟中已有的資料。

建立檔案系統

mkfs命令

Make filesystem，建立檔案系統（格式化）

mkfs -t 檔案系統型別 分割槽裝置

示例

 mkfs -t xfs /dev/sdb1

ls /sbin/mkfs*

mkswap命令

make swap，建立交換檔案系統

mksawp 分割槽裝置

示例

mkswap  /dev/sdb5

cat /proc/meminfo | grep Swap Total

swapon /dev/sdb5

cat /proc/meminfo | grep Swap Total

swapoff /dev/sdb5

建立swap之前，目標分割槽應先通過fdisk工具將分割槽型別ID號設為82ofdisk /dev / sdb

-->t
-->3
-->82

mkswap /dev/ sdb3
swapon /dev/ sdb3
#啟用新增加的交換分割槽

swapoff /dev/ sdb3
#停用指定的交換分割槽

swapon -s
#檢視每個分割槽的swap狀態資訊

free -m
#檢視總的swap狀態資訊

mount命令

• 掛載檔案系統、ISO映象到指定資料夾

mount 【-t 型別】儲存裝置 掛載點目錄

mount -o loop ISO映象檔案 掛載點目錄

umount命令

• 解除安裝已掛載的檔案系統

umount 儲存裝置位置

umount 掛載點目錄

掛載檔案系統、ISo映象到指定資料夾

mount -【-t 型別】儲存裝置  掛載點目錄

mount  -o  loop  ISO映象檔案  掛載點目錄

-t:用於指定檔案系統型別，通常可以省略，由系統自動識別
-o:掛載引數列表，以英文逗號分隔；或用來描述特殊裝置，用loop指定

mount / dev / cdrom /mnt

mount /dev / sdb1 /opt

#掛載已下載到系統中的映象檔案

mount -o loop Centos-7-x86_64-DVD-1708.iso /media

解除安裝已掛載的檔案系統
解除安裝前提:掛載的裝置或者目錄沒有被在使用中，要先退出掛載目錄

umount [-lf] 儲存裝置目錄或者掛載點目錄

-l 表示解除正在繁忙的檔案系統
-f表示強制

檢視磁碟使用情況

1.直接mount 命令

2.df[選項]

-h:顯示分割槽的容量單位一

T:顯示檔案系統的型別

-i:顯示分割槽的inode號碼數量

設定檔案系統的自動掛載

• 包含需要開機後自動掛載的檔案系統記錄

Linux作業系統在每次開機時，會自動讀取/etc/fstab檔案的內容，自動掛載所指定的檔案系統。

vim /etc/fstab

/dev/sdb1	/opt	xfs	dsfaults	0 0
/dev/sr0	/mnt	iso9660	defaults	0 0

/dev/sdb1：分割槽

/mailbox：掛載點

xfs：檔案系統型別

• 第1欄位:裝置名或裝置卷標名。
• 第2欄位:檔案系統的掛載點目錄的位置。
• 第3欄位:檔案系統型別，如xfs、swap等。
• 第4欄位:掛載引數，即mount命令"-"選項後可使用的引數。例如，defaults(預設引數)、rw(可讀寫)、ro(只讀)、noexec（禁用執行程式）。
• 第5欄位:表示檔案系統是否需要dump 備份〈dump是一個備份工具)。一般設為1時表示需要，設為O時將被dump忽略。
• 第6欄位:該數字決定在系統啟動時進行磁碟檢查的順序。0表示不進行檢查，1表示優先檢查，2表示其次檢查。根分割槽可設為1,其他分割槽設為2。