linux的磁盘管理与文件系统

Posted 2021-05-18 他和晚风一样温柔

文章目录

• 什么是磁盘
• MBR与磁盘分区表示
• 磁盘分区结构
• 文件系统类型
• 检查并确认新硬盘
• MKFS命令
• mkswap命令
• 挂载、卸载文件系统
• umount命令
• 查看磁盘使用情况
• 设置文件系统的自动挂载

什么是磁盘

1.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

如图：
2.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

如图所示：

• 硬盘存储容量=磁头数x磁道（柱面）数x每道扇区数x每扇区字节数（512）
• 可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一区域
• 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。

MBR与磁盘分区表示

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
• 文件在/dev/hda5(hd代表是设备的类型，a代表是硬盘的顺序，5代表的是分区号)

磁盘分区结构

• 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
  
  Linux中将硬盘，分区等设备均表示为文件/dev/sdb
  sd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。

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446字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇区中的第447-510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。

文件系统类型

1.xfs文件系统

• 存放文件和目录数据的分区
• 高性能的日记型文件系统，特别擅长于处理大文件，可支持上百万TB的存储空间。
• Centos7系统中默认使用的文件系统

2.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

3.Linux支持的其他文件系统类型

• EXT4.**FATT32.NTFS.LVM

检查并确认新硬盘

1.fdisk命令
查看或管理磁盘分区
fdisk-l[磁盘]或fdisk[磁盘设备]
2.交互模式中的常用指令
m.p.n.d.t.w.q
如图所示：

DEVICE(设备）：分区的设备文件名称
Boot:是否是引导分区，若是，则“*”标识
Start:该分区再硬盘中的起始位置（柱面数）
End：该分区再硬盘的结束位置（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:分区对应的系统的ID好，列如，83表示LIUNX中的xfs分区或xfs4分区，8e表示LVM逻辑卷。
SYSTEM：分区类型

m：获取帮助菜单
n：新建分区
p：查看扥去情况
d：删除分区
t：变更分区的类型
w：保存分区操作并提出
q：不保存分区操作并退出
怎么创建分区
n
—>p主分区.e扩展分区，1逻辑分区
---->设置分区：1（范围1~4，如按Enter键接收默认值）
----->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，如按Enter键接受默认值表示所有空间）
------->w（保存）
注：变更硬盘，建议将系统重启一次，或者partprobe命令检测分区情况，以防格式化丢失硬盘已有的数据
如何才能使用新硬盘如图



注：创建好了不能直接使用

MKFS命令

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
如图：

mkswap命令

命令：make swap,创建交换文件系统
mkswap 分区设备
示例

• mkswap /dev/sdb5
• cat /proc/meminfo | grep Swap Total
• swapon/dev/sdb5
• cat/proc/meminfo|grep Swap Total
• swapoff/dev/sdb5

挂载、卸载文件系统

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹
命令：

• mount [ -t类型]存储设备挂载点目录
• mount -0 loop ISO镜像文件挂载点且录

常用选项

• -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

umount命令

卸载已挂载的文件系统
命令：

• umount 存储设备位置
• umount 挂载点且录
• umount [-1f] 存储设备目录或者挂载点目录

注：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

常用选项：

• -1：表示解除正在繁忙的文件系统
• -f：表示强制

查看磁盘使用情况

命令:df [选项] 或者 直接使用mount命令
常用选项

• -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

如图

设置文件系统的自动挂载

1./etc/fstab配置文件（包含需要开机后自动挂载的文件系统记录）
2.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）
3.可以挂载设备和镜像文件
如图

• 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，iso9660(光盘镜像文件) 等
• 第4字段：挂载参数，即 mount 命令 " -o " 选项后可使用的参数
  例如，defaults (默认参数)、rw (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
  注：查看/etc/fstab，可以看到第一列的系统默认分区的设备名是用 UUID 来挂载的