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linux中的磁盘管理

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1.磁盘结构

1.1磁盘的数据结构

  • 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（扇区越多容量越大） 存放数据的最小单位 512字节。
  • 磁道：同一盘片不同半径的同心圆
  • 柱面：不同盘片相同半径构成的圆（柱面和磁道数量相同

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1.2 硬盘接口的类型

有SAS、SATA、SCSI、光纤通道

  • SCSI：640MB/s，并行接口，早期服务器
  • SATA：6Gbps，SATA数据端口与电源（长的电源，数据线短的）端口是分开的，即需要两条线，一条数据线，一条电源线
  • SAS：6Gbps，SAS是一整条线，数据端口与电源端口是一体化的，SAS中是包含供电线的，而SATA中不包含供电线。SATA标准其实是SAS标准的一个子集，二者可兼容，SATA硬盘可以插入SAS主板上，反之不行。

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2.MBR与磁盘分区

2.1 分区的优点

  • 优化I/O性能 读写
  • 实现磁盘空间配额限制
  • 提高修复速度
  • 隔离系统和程序
  • 安装多个OS
  • 采用不同文件系统

2.2 分区的缺点

  • 必须是连续的空间
  • 一旦分好区域后无法增加减少空间，空间固定

2.3MBR分区与GPT分区的区别

MBR：2t以下的硬盘 使用fdisk

GPT：可以支持2t以下的硬盘 使用gdisk

2.4MBR

MBR： 主引导记录， 是硬盘上的第一个扇区， 想要读数据得从这个扇区开始

MBR 一共 512 字节

前 446 字节 开机引导程序， 引导硬件 找到我们的操作系统 后 64 字节 分区表 表明了 分区的范围， 分区从哪里到那里结束

最后 两字节 代表MBR 结束位

MBR 分区只可以分4个分区， 一个分区表要占 16字节

linux中的磁盘管理 分区分类：

主分区： 可以直接使用 ， 安装操作系统 存储文件 等

扩展分区：不可以直接使用， 需要再 划分逻辑分区， 让分区超过4个

逻辑分区：可以直接使用， 存储文件

扩展分区是特殊的主分区

主分区的序号为 1-4

逻辑分区的序号 从5 开始

2.5 GPT分区

GPT：GUID（Globals Unique Identifiers） partition table 支持128个分区，使用64位，支持8Z（512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）

使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份，并有CRC校验位UEFI (Unified Extensible Firmware Interface 统一可扩展固件接口)硬件支持GPT，使得操作系统可以启动。

3.文件系统

3.1文件系统的组成

  • 内核中的模块：ext4, xfs, vfat
  • Linux的虚拟文件系统：VFS
  • 用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat

xfs：centos 7默认的文件系统

ext4：centos 6默认的文件系统

swap：当内存不足时，将硬盘空间转换成内存

FAT16、FAT32：且最大只能支持32GB分区，单个文件也只能支持最大4GB。

3.2 文件系统的修复

fsck /dev/sdb1 -y ：开源修复，不是很稳定

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb1 bs=1M count=1 破坏文件系统，然后用上面的命令进行修复。

4.分区工具

4.1 fdisk

格式：fdisk -l 设备名

进入到分区命令中的选项：

  • m 打印出菜单
  • p 打印出当前分区表
  • n 新建一个分区
  • d 删除一个分区
  • t 改变分区的属性，系统ID
  • w 保存
  • q 不保存退出 具体实验在下文

4.2blkid

查看块设备的属性信息

linux中的磁盘管理 可以查看分区的UUID

4.3mkfs

创建文件系统（格式化）

格式：mkfs.[文件系统] 分区的文件名

4.4 mkswap

swap：特殊的文件系统，缓解内存不足，为了个别应用程序加内存有点浪费，添加交换分区的空间

mkswap + 分区

swapon +分区 开启 -a 全部

swapoff +分区 关闭 -a 全部

可以使用free -h查看主机的swap数值

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5.挂载与解挂载

5.1mount

  • 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

重新挂载：mount -o ro [设备名] [挂载到的文件夹名] 挂载规则

  • 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
  • 一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
  • 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
  • 通常挂载点一般是已存在空的目录

6.磁盘分区实验

6.1实验内容：

给虚拟机添加硬盘并做好磁盘分区，使用fdisk命令。

6.2实验具体操作：

1.先在虚拟机里添加一块新磁盘，设置为20g

linux中的磁盘管理 一直点击下一步设置好。

2.先进入文件下查看有几个接口

linux中的磁盘管理 3.进入xshell输入命令刷新磁盘

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4.进入到dve文件夹中，输入fdisk 硬盘名

linux中的磁盘管理 5.创建主分区的话直接直接三个回车，进行默认设置

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6.设置分区大小为10G自定义

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7.最后不能忘记输入w保存并退出

linux中的磁盘管理 8.输入命令lsblk查看磁盘分区是否分配完毕

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9.分过区后直接进行格式化，输入命令：mkfs.xfs 文件名

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  1. 最后进行挂载完成磁盘分区设置。 linux中的磁盘管理

11.输入df-h查看挂载情况。

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