精解磁盘与文件系统管理

Posted 2022-08-04

一、磁盘基础

磁盘是指利用磁记录技术存储数据的存储器。磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量的二进制数据，并且断电后也能保持数据不丢失。早期计算机使用的磁盘是软磁盘（简称软盘），如今常用的磁盘是硬磁盘（简称硬盘）。
1、硬盘的结构
（1）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。

（2）数据结构
扇区:磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是硬盘的扇区）硬盘的第一个扇区，叫做引导扇区。

磁道:当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。
柱面:在有多个盘片构成的盘组中，由不同盘片的面，但处于同一半径圆的多个磁道组成的一个圆柱面。

（3）存储容量
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。可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域。
2、硬盘接口
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:支持热插拔等功能，速度快，纠错能力强。
SCSI：此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、磁盘分区表示

1、MBR
MBR是主引 Master导记录（ Boot Record），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。
2、磁盘分区结构
硬盘中的主分区数目只有4个，因此主分区和扩展分区的序号也就限制在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。

在Linux系统中将硬盘、分区等设备均表示为文件，如图的格式。

三、文件系统类型

1、XFS文件系统
存放文件和目录数据的分区
高性能的日志型文件系统
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
3、Linux支持的其它文件系统类型
FAT16.fat32nf
EXT4、JFS……

四、检测并确认新硬盘

1、faisk命令

如图我们执行“fdisk -l”命令列出当前系统中所有硬盘设备及其分区信息。

Device:分区的设备文件名称。
Boot:是否是引导分区。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。83表示 Linux中的EXT4分区、8e表示l逻辑卷。
System:分区类型。
2、规划硬盘的分区
在交互模式中有以下常用的指令
如图我们执行“fdisk /dev/sda”命令进入交互模式。

（1）m指令：查看各种操作指令帮助信息。

（2）p指令：列出硬盘中的分区情况

（3）n指令：新建分区
如图我们执行“n”指令新建分区，根据提示选择建立主分区或控制分区，然后分别设定起始扇区与

（4）d指令：删除分区
如图我们执行“d”指令，然后输入想要删除的分区号即可。

（5）t指令：变更分区类型
如图我们执行“t”指令然后输入文件系统的ID号（Swap文件系统ID号82，EXT4文件系统ID号83）即可。

（6）“w”指令是保存分区操作，“q”指令是退出分区操作。

五、创建文件系统

1、mkfs命令—创建文件系统（格式化）

如图我们执行“mkfs -t xfs /dev/sdb3”命令来创建XFS的文件系统类型的分区。

2、mkswap—创建交换文件系统

如图我们执行“mkswap /dev/sdb4”命令创建sdb4为交换分区。

对于新增加的交换分区需要使用swapon命令进行启用，也可以使用swapoff命令停用指定交换分区。

六、挂载、卸载文件系统

1、mount命令—挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹

如图我们先创建一个目录，然后执行“mount /dev/sdb1 /opt/mnt/111”命令将存储设备挂载到挂载点命令上。

2、umount命令—卸载文件系统

七、文件系统自动挂载设置

如图我们执行“vim /etc/fstab”命令显示配置文件，然后在配置文件里写“/dev/sdb2 /opt/mnt/111 xfs defaults 0 0”保存退出即可，下次系统重启是就直接自动挂载了。

/dev/sdb2：设备名称；/opt/mnt/111：挂载点；xfs：文件系统类型；defaults：功能权限；0不开启容灾备份；0不开启启动检查序列。

八、查看磁盘使用情况—df命令

常用的选项有以下两种：
（1）-h：显示更易读的容量单位。
（2）-T：显示对应文件系统的类型。
如图我们执行“df -hT”命令查看当前系统中挂载的各类文件系统的磁盘使用情况。

本文重点：新建磁盘一定要先分区然后格式化在去挂载噢！！！