Linux磁盘管理与文件系统

Linux磁盘管理与文件系统

一、磁盘结构

（一）、硬盘的物理结构

盘片：硬盘有多个盘片,每盘片2面 磁头：每面一个磁头

（二）、扇区硬盘的数据结构

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，硬盘的最小存储单位 磁道：同一盘片不同半径的同心圆,是由磁头在盘片表面划出的圆形轨迹 柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面,由同一半径圆的多个磁道组成::: hljs-center

:::::: hljs-center

:::

（三）、磁盘结构

硬盘存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数x每扇区字节数(512字节) 可以用柱面/磁头扇区来唯一定位磁盘上每一个区域 磁盘接口类型IDE、 SATA、 SCSI、 SAS、光纤通道IDE：并口数据线连接主板与硬盘，抗干扰性太差，且排线占用空间较大，不利电脑内部散热，已逐渐被SATA所取代。SATA：抗干扰性强，支持热插拔等功能，速度快，纠错能力强。SCSI：小型机系统接口，SCSI 硬盘广为工作站级个人电脑以及服务器所使用，资料传输时CPU占用率较低，转速快，支持热插拔等。SAS：是新一代的SCSI 技术,和SATA硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度,可达到6Gb/s

二、MBR与磁盘分区表示

（一）、主引导记录(MBR: Master Boot Record)

MBR位于硬盘第一个物理扇区处 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，每个分区记录区占16个字节 Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件 /dev/hda5 #/dev 是文件所在的目录，hd 表示IDE设备，sd 表示SCSI设备； #硬盘的顺序号,以字母a、b、c.....表示；分区的顺序号,以数字1、2、 3....表示 （二）、磁盘分区表示

Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件/dev/sdb5sd表示SCSI设备 ， hd表示IDE设备硬盘的顺序号，以字母a、b、c…表示分区的顺序号，以数字1、 2、3…表示。主分区从1-4，第一个逻辑分区始终从5开始。

（三）、主启动记录(MBR)磁盘分区

MBR是主引导记录，位于硬盘第一个物理扇区处， MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。MBR总共512字节，前466字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇区中的第477-510字节中。分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16字节。

主启动记录(MBR)磁盘分区支持最大卷为2.2TB，每个磁盘最多有4个主分区，或3个主分区、1个扩展分区和在扩展分区里面分多个逻辑分区。

三、磁盘分区结构

（一）、磁盘分区概念

硬盘中的主分区数目只有4个 主分区和扩展分区的序号限制在1～4 扩展分区再分为逻辑分区 逻辑分区的序号将始终从5开始

四、文件系统类型

（一）、XFS 文件系统

存放文件和目录数据的分区 高性能的日志型文件系统，特别擅长于处理大文件，可支持上百万TB的存储空间。 CentOS 7系统中默认使用的文件系统

（二）、SWAP 交换文件系统

为Linux系统建立交换分区 一般设置为物理内存的1.5~2倍

（三）、 Linux支持的其它文件系统类型

EXT4、FAT32、NTFS、 LVM

五、检测并确认新硬盘

（一）、fdisk命令

查看或管理磁盘分区 fdisk -l 磁盘设备 或者 fdisk 磁盘设备 交互模式中的常用指令m、p、 n、 d、 t、 w、qm：获取帮助菜单n：新建分区p：查看分区情况d：删除分区t：变更分区的类型w：保存分区操作并退出q：不保存分区操作并退出使用fdisk /dev/sda 进入交互模式才能使用以上指令::: hljs-center

:::

二）、查看磁盘分区

fdisk -l [磁盘设备]

使用 fdisk 命令查看磁盘分区，从下图可以看出目前只有一个磁盘sda，其中该磁盘的sda1\sda2\sda3为主分区，其中sda3为交换模式，sda4为扩展分区，sda5为逻辑分区。::: hljs-center

:::Device (设备) ：分区的设备文件名称。Boot：是否是引导分区。若是，则有"*"标识。Start：该分区在硬盘中的起始位置(柱面数)End：该分区在硬盘中的结束位置(柱面数）Blocks：分区的大小，以Blocks (块)为单位，默认的块大小为1024字节。Id：分区对应的系统 ID 号。例如，83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区、82代表交换文件系统、8e表示LVM逻辑卷。System：分区类型。

三）、管理磁盘分区

fdisk /dev/sdb

在进行管理磁盘分区之前需要创建一个新的磁盘，不能直接使用系统盘进行管理，不然会使电脑系统奔溃::: hljs-center

:::创建好新的磁盘以后使用fdisk -l 命令查看一下，发现多了一块sdb 的新的磁盘。::: hljs-center

:::

（四）、创建分区步骤

n–> p主分区、e扩展分区、l 逻辑分区–>设置分区：1 (范围1-4，如按Enter键接受默认值)–>设置柱面序列：直接按Enter键接受默认值–>设置分区大小: +20G (指定大小为20GB,如按Enter键接受默认值表示所有空间)–w变更硬盘(特别是正在使用的硬盘)的分区设置以后，建议最好将系统重启一次，或者执行"partprobe"命令使操作系统检测新的分区表情况。以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。

创建好新的磁盘以后，使用fdisk /dev/sdb命令进入新的磁盘，然后使用“n”选项开始创建分区。创建分区一开始会提示有多少主分区，多少扩展分区和可用分区有多少，如下图红框中所示。::: hljs-center

:::接着使用“p”选项创建第一个主分区，此时分区号使用默认分区号从“1”开始，按“Enter”键继续；紧接着到起始扇区大小的选择，此处也使用默认值从“2048”开始，按“Enter”键继续；接下来到选择该扇区的结束初的大小，此处注意需要自己写上自己需要的主分区1的大小，下图中选择了10Gib。然后使用“p”选项查看，发现主分区1已经创建好了。::: hljs-center

:::

如果想要更换系统类型，可以先使用“l”选项查询一下可以更换的系统类型有哪些。::: hljs-center

:::继续创建主分区2，操作流程和创建主分区1一样。::: hljs-center

:::接着创建一个扩展分区，注意，创建扩展分区的选项是“e”，该分区空间可以大些，因为之后的额逻辑分区是从扩展分区分出去的。::: hljs-center

:::接着可以创建逻辑分区了，注意创建逻辑分区的选项是“l”，其他操作如之前创建主分区一样。还有注意的是逻辑分区都是从“5”开始。::: hljs-center

:::再创建一个逻辑分区6，将剩下的所有的空间全部给6，直接按“Enter”即可。::: hljs-center

:::最后创建一个交换分区，当给它10Gib时发现值超出了范围，这是因为之前给其他分区空间太多了，可能与10Gib有一些差别，不过直接按“Enter”就好，将剩下的所有的空间大小全给它就行。::: hljs-center

:::分区结束之后记得使用“w”保存配置后退出::: hljs-center

:::当分区分完以后不能直接使用，需要将磁盘格式化之后才可以使用，而格式化只需要格式化xfs格式的，即主分区就可。格式化的方法有两个，一个是：mkfs -t xfs /dev/sdb1 一个是：mkfs.xfs /dev/sdb1 注意一点：在分区之后最好重启一下系统，或者执行一下“partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情况，以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。使用mkfs -t xfs /dev/sdb1 命令格式化sdb1分区，此命令中的xfs是指的分区1的文件系统类型是xfs。::: hljs-center

:::使用另外一种方法：：mkfs.xfs /dev/sdb2也可以格式化分区2::: hljs-center

:::当分区全部格式化完成后，想要使用该磁盘（文件系统）时，需要将该磁盘挂载在一个挂载点上（即一个目录上），所以需要在根目录下创建一个新的挂载目录。::: hljs-center

:::当文件系统（分区1）挂载好之后就可以在该分区中创建文件了::: hljs-center

:::现在将sdb6更改为swap系统，在创建swap之前，目标分区应先通过fdisk 工具将分区类型ID 号设为82。::: hljs-center

:::改完以后可以查看一下，记得保存。::: hljs-center

:::使用make swap 命令创建交换文件系统，free -m 命令是查看分区空间大小，-m是用兆来显示大小的意思。::: hljs-center

:::

六、创建文件系统

（一）、mkfs命令

Make Filesystem，创建文件系统(格式化)

mkfs -t 文件系统类型 分区设备

示例

[root@localhost ~ ]# Is /sbin/mkfs* /sbin/mkfs　 /sbin/mkfs.cramfs　 /sbin/mkfs.ext3　 /sbin/mkfs.minix /sbin/mkfs.btrfs 　/sbin/mkfs.ext2　 /sbin/mkfs.ext4　/sbin/mkfs.xfs [root@localhost~]# mkfs -t xfs /dev/sdb1

创建文件系统创建文件系统的过程即格式化分区的过程mkfs -t xfs /dev/sdb1mkfs.xfs /dev/sdb1

（二）、mkswap命令

make swap,创建交换文件系统

mkswap 分区设备

示例

[root@localhost ~]# mkswap 　 /dev/sdb5 [root@localhost ～]# cat 　/proc/meminfo　 |　 grep　 SwapTotal SwapTotal: 　8257532 kB [root@localhost ～]# swapon　 /dev/sdb5 [root@localhost ～]# cat 　/proc/meminfo 　| 　grep　 SwapTotal SwapTotal: 　10354680 kB [root@localhost ～]# swapoff　 /dev/sdb5

创建交换文件系统创建swap之前，目标分区应先通过fdisk 工具将分区类型ID 号设为82fdisk /dev/sdb–>t–>3–>82

mkswap /dev/sdb3swapon /dev/sdb3 #启用新增加的交换分区swapoff /dev/sdb3 #停用指定的交换分区swapon -s #查看每个分区的swap状态信息free -m #查看总的swap状态信息利用df -h查挂载点使用swapon /dev/sdb6 命令启用swap，发现空间变大，可在里面进行操作；使用swapoff /dev/sdb6命令关闭swap，空间变小。::: hljs-center

:::利用swapon -s 查看每个分区的swap状态信息::: hljs-center

:::

七、挂载、卸载文件系统

（一）、手动挂载

mount命令

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹

mount -t 类型 存储设备 挂载点目录 mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录

-t：用于指定文件系统类型，通常可以省略，由系统自动识别-o：挂载参数列表，以英文逗号分隔；或用来描述特殊设备,用loop指定

mount /dev/cdrom /mnt mount /dev/sdbl /opt

挂载已下载到系统中的镜像文件

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

查看磁盘使用情况–>直接mount命令

–>df [选项]-h：显示分区的容量单位-T：显示文件系统的类型-i：显示分区的inode号码数量

使用mount /dev/sdb1 /datal 命令将sdb1挂载起来::: hljs-center

:::其中-h：显示分区的容量单位 -T：显示文件系统的类型::: hljs-center

:::

umount命令

卸载已挂载的文件系统

umount 存储设备位置 umount 挂载点目录

卸载已挂载的文件系统卸载前提：挂载的设备或者目录没有被在使用中，要先退出挂载目录

umount   -lf   存储设备目录或者挂载点目录

-l：表示解除正在繁忙的文件系统-f：表示强制

使用umount 命令卸载挂载的文件系统，当出现“目标忙”的错误时，是因为正处于该磁盘下，需要退出到根目录进行卸载操作。::: hljs-center

:::

（二）、自动挂载

/etc/fstab 配置文件

包含需要开机后自动挂载的文件系统记录

vim 　 /etc/fstab .....//省略部分内容 /dev/sdb1 　 /sdb01 　　 　xfs 　 　　　dafaults 　 0 　 0 #分区　　　 挂载点 　　 文件系统类型

设置文件系统的自动挂载

Linux操作系统在每次开机时,会自动读取 /etc/fstab 文件的内容，自动挂载所指定的文件系统。

vim /etc/fstab /dev/sdb1 /opt xfs defaults 0 0 /dev/sr0 /mnt iso9660 defaults 0 0

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"-0"选项后可使用的参数。例如, defaults (默认参数)、w (可读写)、ro (只读)、noexec (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。第6字段：该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。根分区可设为1,其他分区设为2

Linux操作系统在每次开机时,会自动读取 /etc/fstab 文件的内容，自动挂载所指定的文件系统。所以需要在该文件中将需要自动挂载的文件保存进去。::: hljs-center

:::“wq”保存以后，使用“init 6”命令重启，也将虚拟机重启一下，然后重新连上后发现两个文件已经自动挂载了。::: hljs-center

:::

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。