在瞭解Linux的檔案系統管理之前，先簡單瞭解一下硬碟的結構。
1、瞭解硬碟結構（瞭解即可）
（1）硬碟的邏輯結構
如下圖所示：
說明：
- 上圖中一圈一圈的同心圓（藍色部分），我們稱之為磁軌。資料就存放在磁軌當中。
- 從磁碟的中心向外發散切割線，這切割先和磁軌的重疊區域就是一個扇區。
- 每個扇區的大小事固定的，為
512Byte。扇區也是磁碟的最小存貯單位。
接下來我們從側面看，如下圖所示：
說明：
- 硬碟的大小是使用“磁頭數×柱面數×扇區數×每個扇區的大小”這樣的公式來計算的。
- 磁頭數（
Heads）表示硬碟總共有幾個磁頭，也可以理解成為硬碟有幾個盤面，然後乘以二（磁頭在磁碟兩面都有）； - 柱面數（
Cylinders）表示硬碟每一面盤面有幾條磁軌（就是把磁碟橫過來，磁碟是有厚度的，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。也可以說成磁軌就是一個柱面，有多個磁軌，就有多少個柱面數，磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。） - 扇區數（
Sectors）表示每條磁軌上有幾個扇區；每個扇區的大小一般是512Byte。
硬碟示例圖如下：
以上就是機械師硬碟，他的優點是，容量大，價格便宜。缺點，由於是物理結構的磁碟，需要轉動磁碟來儲存或者讀取資料的，轉速越快，存取效率越高。普通硬碟轉速一般7200轉每分鐘，轉速越高，硬碟發熱量越大。（注意磁頭是不搭在磁碟上的，是懸空的。）
（2）硬碟介面
硬碟介面的種類如下：
- IDE硬碟介面（
Integrated Drive Electronics，並口，即電子整合驅動器）也稱作"ATA硬碟"
或"PATA硬碟”，是早期機械硬碟的主要介面，ATA133硬碟的理論速度可以達到133MB/s
（此速度為理論平均值），IDE硬碟介面。（基本淘汰） - SATA介面（
Serial ATA，串列埠）是速度更高的硬碟標準，具備了更高的傳輸速度，並具備了更強的糾錯能力。目前已經是SATA三代，理論傳輸速度達到600MB/s（此速度為理論平均值）。 - SCSI介面（
Small Computer System Interface，小型計算機系統介面）廣泛應用在伺服器上，具有應用範圍廣、多工、頻寬大、CPU佔用率低及支援熱插拔等優點，理論傳輸速度達到320MB/s。（已淘汰）
2、Linux檔案系統介紹
檔案系統管理也就是分割槽管理。
（1）Linux檔案系統的特性
super block（超級塊）：記錄整個檔案系統的資訊，包括block與inode的總量，已經使用的inode和block的數量，未使用的inode和block的數量，block與inode的大小，檔案系統的掛載時間，最近一次的寫入時間，最近一次的磁碟檢驗時間等。date block（資料塊，也稱作block）：用來實際儲存資料的（相當於櫃子的隔斷），block的大小（1KB，2KB或4KB->預設）和數量在格式化後就已經決定，不能改變，除非重新格式化（製作櫃子的時候，隔斷大小就已經決定，不能更改，除非重新制作櫃子）。
每個blcok只能儲存一個檔案的資料，要是檔案資料小於一個block塊，那麼這個block的剩餘空間不能被其他檔案使用；要是檔案資料大於一個block塊，則佔用多個block塊。
Windows中磁碟碎片整理工具的原理就是把一個檔案佔用的多個block塊儘量整理到一起，這樣可以加快讀寫速度。inode（i節點，櫃子門上的標籤，128位元組）：用來記錄檔案的許可權（r，w、x），檔案的所有者和屬組，檔案的大小，檔案的狀態改變時間（ctime），檔案的最近一次讀取時間（atime），檔案的最近一次修改時間（mtime），檔案的資料真正儲存的block編號。每個檔案需要佔用一個inode。
（2）Linux常見檔案系統
ext：Linux中最早的檔案系統，由於在效能和相容性上具有很多缺陷，現在已經很少使用。ext2：是ext檔案系統的升級版本，Red Hat Linux 7.2版本以前的系統預設都是ext2檔案系統。於1993年釋出，支援最大16TB的分割槽和最大2TB的檔案（1TB=1024GB-1024× 1024KB）。ext3：ext2檔案系統的升級版本，最大的區別就是帶日誌功能，以便在系統突然停止時，提高檔案系統的可靠性。支援最大16TB的分割槽和最大2TB的檔案。ext4：是ext3檔案系統的升級版。ext4在效能、伸縮性和可靠性方面進行了大量改進。ext4的變化可以說是翻天覆地的，比如向下相容ext3、最大1EB檔案系統和16TB檔案、無限數量子目錄、Extents連續資料塊概念、多塊分配、延遲分配、持久預分配、快速FSCK、日誌校驗、無日誌模式、線上碎片整理、inode增強、預設啟用barrier等。它是CentOS6.x的預設檔案系統。（說這麼多，意思就是ext4檔案系統比前三個強很多）xfs：XFS最早針對IRIX作業系統開發，是一個高效能的日誌型檔案系統，能夠在斷電以及作業系統崩潰的情況下，保證檔案系統資料的一致性。它是一個64位的檔案系統，後來進行開源並且移植到了Linux作業系統中，目前CentOS 7.x將XFS+LVM作為預設的檔案系統。據官方所稱，XFS對於大檔案的讀寫效能較好。
（以上都是Linux系統中的檔案系統，知道越新越好就可以了。 ）swap：swap是Linux中用於交換分割槽的檔案系統（類似於Windows中的虛擬記憶體），當記憶體不夠用時，使用交換分割槽暫時替代記憶體。一般大小為記憶體的2倍，但是不要超過2GB，它是Linux的必需分割槽。NFS：NFS是網路檔案系統（Network File System）的縮寫，是用來實現不同主機之間檔案共享的一種網路服務，本地主機可以通過掛載的方式使用遠端共享的資源。iso9660：光碟的標準檔案系統。Linux要想使用光碟，必須支援iso9660檔案系統。fat：就是Windows下的fat16檔案系統，在Linux中識別為fat。vfat：就是Windows下的fat32檔案系統，在Linux中識別為vfat。支援最大32GB的分割槽和最大4GB的檔案。NTFS：就是Windows下的NTFS檔案系統，不過Linux預設是不能識別NTFS檔案系統的，如果需要識別，則需要重新編譯核心才能支援。它比fat32檔案系統更加安全，速度更快支援最大2TB的分割槽和最大64GB的檔案ufs：Sun公司的作業系統Solaris和SunOS所採用的檔案系統。（用不著，瞭解一下即可）proc：Linux中基於記憶體的虛擬檔案系統，用來管理記憶體儲存目錄/proc。（瞭解一下即可）sysfs：和proc一樣，也是基於記憶體的虛擬檔案系統，用來管理記憶體儲存目錄/sysfs。（瞭解一下即可）tmpfs：也是一種基於記憶體的虛擬檔案系統，不過也可以使用swap交換分割槽。（瞭解一下即可）
3、整理一下對檔案系統的認識
我們以前說一個分割槽，會分成兩個部分，一小部分為上半部分，下面大部分為下半部分。
上半部分會分成一個一個i節點資訊，理論上每個檔案都會有自己唯一的i節點資訊（如果遇到硬連結，兩個檔案的i節點就會一樣）。
下半部分會分成一個一個block（資料塊），在Linux系統下預設是4KB，用於儲存資料。
如下圖：
上邊的圖今天要稍微變一下。
在我們的電腦上一般一個分割槽100GB，block塊預設是4KB，所以100GB大小的分割槽，要有2500萬+個block塊。可以說是一個非常大的數字，這樣會非常不好管理。
我們真正分割槽中系統檔案的結構是如下：
首先一個分割槽，會在一個分割槽的開頭，用一部分很小的空間，組成一個超級塊。超級塊的作用看上邊，每個分割槽都會有一個超級塊。
檢視超級塊資訊，用下面命令。
[root@localhost ~]# dumpe2fs -h + 分割槽號(/dev/sda1)
然後該分割槽中的block塊太多了，就在該分割槽中形成一些塊組。在塊組中，在進行上面形式的劃分。
檢視塊組資訊
[root@localhost ~]# dumpe2fs + 分割槽號(/dev/sda1)
Linux檔案系統結構如下：
