磁盤管理與文件系統

• 一、磁盤管理
• • 1.1 磁盤結構
  • 1.2 MBR與磁盤分區表示
  • • 1.2.1 MBR
    • 1.2.2 磁盤分區表示
• 二、文件系統
• • 2.1 文件系統類型
  • 2.2 檢測并確認新硬盤
  • 2.3 管理磁盤分區
  • 2.4 創建文件系統
  • 2.5 創建文件系統swap
  • 2.6 掛載、卸載文件系統——mount、umount
• 三、設置文件系統的自動掛載

一、磁盤管理

1.1 磁盤結構

■磁盤的物理結構

• 盤頭：硬盤有多個盤片，每盤片2面
• 磁頭：每面一個磁頭

■硬盤的數據結構

• 扇區：盤片被分為多個扇形區域，每個扇區存放512字節的數據，是硬盤的最小存儲單位
• 磁道：同一盤片不同半徑的同心圓，是由磁頭在盤片表面劃出的圓形軌跡
• 柱面：不同盤片相同半徑構成的圓柱面，由同一半徑圓的多個磁道組成

■硬盤存儲容量=磁頭數x磁道（柱面）數x每道扇區數x每扇區字節數（512字節）

■可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁盤上每一個區域

■磁盤接口類型

• IDE、SATA、SCSI、SAS、光纖通道

■硬盤的接口種類

• IDE——并口數據線連接主板與硬盤，抗干擾性太差，且排線占用空間較大，不利電腦內部散熱，已逐漸被 SATA 所取代。

• SATA——抗干擾性強，支持熱插拔等功能，速度快，糾錯能力強。

• SCSI——小型機系統接口，SCSI硬盤廣為工作站級個人電腦以及服務器所使用，資料傳輸時CPU占用率較低，轉速快，支持熱插拔等。

• SAS——是新一代的SCSI技術，和SATA硬盤相同，都是采取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到 6Gb/s。

1.2 MBR與磁盤分區表示

1.2.1 MBR

■主引導記錄（MBR：Master Boot Record）

• MBR位于硬盤第一個物理扇區處

• MBR中包含硬盤的主引導程序和硬盤分區表

-分區表有4個分區記錄區，每個分區記錄區占16字節。

• Linux中將硬盤、分區等設備均表示為文件

■主啟動記錄（MBR）磁盤分區

• MBR是主引導記錄，位于第一塊硬盤（/dev/ sda)的第一個物理扇區處，NBR中包含硬盤的主引導程序和硬盤分區表。NBR總共512字節，前446字節是主引導記錄，分區表保存在NBR扇區中的第447-510字節中。分區表有4個分區記錄區，每個分區記錄區占16字節。

• 主啟動記錄（MBR）磁盤分區支持最大卷為2.2TB，每個磁盤最多有4個主分區，或3個主分區、1個擴展分區和在擴展分區里面分多個邏輯分區。

1.2.2 磁盤分區表示

/dev/sdb5 sd 表示SCSI設備 hd 表示IDE設備 硬盤的順序號，以字母a、b、c……表示 分區的順序號，以數字1、2、3……表示。主分區從1-4，第一個邏輯分區始終從5開始。

■磁盤分區結構

• 硬盤中的主分區數目只有4個
• 主分區和擴展分區的序號限制在1~4
• 擴展分區再分為邏輯分區
• 邏輯分區的序號將始終從5開始
  

二、文件系統

2.1 文件系統類型

■XFS文件系統

• 存放文件和目錄數據的分區
• 高性能的日志型文件系統，特別擅長于處理大文件，可支持上百萬TB的存儲空間。
• CentOS 7系統中默認使用的文件系統

■SWAP——交換文件系統

• 為Linux系統建立交換分區
• 一般設置為物理內存的1.5~2倍

■Linux支持的其他文件系統類型

• EXT4、FAT32、NTFS、 LVM

2.2 檢測并確認新硬盤

fdisk -l [磁盤設備]

• Device（設備）：分區的設備文件名稱。
• Boot：是否是引導分區。若是，則有“*”標識。
• Start：該分區在硬盤中的起始位置（柱面數）。
• End：該分區在硬盤中的結束位置（柱面數）。
• Blocks：分區的大小，以 Blocks（塊）為單位，默認的塊大小為 1024 字節。
• Id：分區對應的系統 ID 號。例如，83表示Linux中的XFS分區或EXT4分區、8e表示LVM邏輯卷。
• System：分區類型。

2.3 管理磁盤分區

fdisk /dev/sdb交互模式中的常用指令： m：獲取幫助菜單 n：新建分區 p：查看分區情況 d：刪除分區 t：變更分區的類型 w：保存分區操作并退出 q：不保存分區操作并退出創建分區步驟 n--> p 主分區、e 擴展分區、l 邏輯分區--> 設置分區：1 （范圍1-4，如按 Enter 鍵接受默認值）--> 設置柱面序列：直接按 Enter 鍵接受默認值--> 設置分區大小：+20G （指定大小為 20GB，如按 Enter 鍵接受默認值表示所有空間）--w變更硬盤（特別是正在使用的硬盤）的分區設置以后，建議最好將系統重啟一次，或者執行 “partprobe”命令使操作系統檢測新的分區表情況。以防格式化分區時損壞硬盤中已有的數據。partprobe /dev/sdb

演示：創建一個主分區

這邊關閉虛擬機給虛擬機添加一個新硬盤



演示：創建一個交換分區

最后輸入w保存并退出，這時我們的分區還不能直接使用需要格式化分區

分區類型的代碼

2.4 創建文件系統

■mkfs命令

• Make Filesystem ，創建文件系統（格式化）

mkfs -t 文件系統類型 分區設備 mkfs -t xfs /dev/sdb1 或 mkfs.（分區類型） 分區設備 mkfs.xfs /dev/sdb1

這里創建了幾個分區能用于Linux存儲文件的有sdb1，sdb5，sdb6

格式完成后還需要掛載，添加掛載點。

2.5 創建文件系統swap

命令格式：mkswap 分區設備

創建交換文件系統 創建swap之前，目標分區應先通過fdisk 工具將分區類型ID 號設為 82 fdisk /dev/sdb -->t-->5-->82mkswap /dev/sdb5 swapon /dev/sdb5 啟用新增加的交換分區 swapoff /dev/sdb5 停用指定的交換分區 swapon -s 查看每個分區的swap狀態信息 free -m 查看總的swap狀態信息

停用就會去除sdb2交換分區

2.6 掛載、卸載文件系統——mount、umount

掛載文件系統、ISO鏡像到指定文件夾 mount [-t 類型] 存儲設備 掛載點目錄 mount -o loop ISO鏡像文件 掛載點目錄 -t：用于指定文件系統類型，通?？梢允÷?#xff0c;由系統自動識別 -o：掛載參數列表，以英文逗號分隔；如用來描述特殊設備，用loop指定卸載已掛載的文件系統 卸載前提：掛載的設備或者目錄沒有被在使用中，要先退出掛載目錄 umount [-lf] 存儲設備目錄或者掛載點目錄-lf：強制卸載查看磁盤使用情況 1.直接 mount 命令2. df [選項] -h：顯示分區的容量單位 -T：顯示文件系統的類型 -i：顯示分區的inode號碼數量查看設備的UUID和文件系統類型 blkid [設備]

示例：掛載sdb1到創建的data目錄下

取消sdb1的掛載演示：

三、設置文件系統的自動掛載

■/etc/fstab配置文件

• 包含需要開機后自動掛載的文件系統記錄
• Linux 操作系統在每次開機時，會自動讀取/etc/fstab文件的內容，自動掛載所指定的文件系統。

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

• 第1字段：設備名或設備卷標名。

• 第2字段：文件系統的掛載點目錄的位置。

• 第3字段：文件系統類型，如 xfs、swap 等。

• 第4字段：掛載參數，即mount命令“-o”選項后可使用的參數。例如，defaults（默認參數）、rw（可讀寫）、ro（只讀）、noexec（禁用執行程序）。

• 第5字段：表示文件系統是否需要 dump 備份（dump 是一個備份工具）。一般設為1時表示需要，設為0時將被dump 忽略。

• 第6字段：該數字決定在系統啟動時進行磁盤檢查的順序。0表示不進行檢查，1表示優先檢查，2表示其次檢查。根分區應設為 1，其他分區設為 2。

演示：

重啟虛擬機

可以看到重啟后自動掛載

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux磁盘管理与文件系统（实验详解，一看就懂）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。