磁盘与文件系统管理

Posted 2022-08-10

一、磁盘的相关知识
1、硬盘结构
1）、数据结构
扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的的扇区。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，但处于同一个半径圆的多个磁道组成的一个圆柱面。

2）、物理结构
盘片：硬盘有多个盘片，每盘片两面。
磁头：每面一个磁头。
3）、储存容量
硬盘储存容量=磁头数磁道数每道扇区数*每扇区字节数。
2、硬盘接口
硬盘按数据接口不同，大致分为ATA（IDE）和SATA、SCSI以及SAS,接口速度不是实际硬盘数据传输的速度。
ATA：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，不利于电脑内部散热，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：SCSI硬盘广为工作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：SAS是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采用序列式技术以获得更高的传输速度，可达到6GB/s。

3、MRP
MRP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。分区表有四个分区记录区，每个分区记录区占16个字节。

4、磁盘分区表示
常见硬盘分区可以划分为主分区、扩展分区和逻辑分区。扩展分区是无法储存内容的，但是在扩展分区中可以建立逻辑分区。
Linux系统中，将硬盘和分区分别表示为不同的文件。
硬盘：IDE接口对应的是“hdX”文件，SCSI接口对应的是“sdX”文件。其中“X”为系统中硬盘的序号，需要注意的是Linux的设备序号是以字母进行排序的，所以“X”代表的是a、b、c、d等字母。

Linux中的文件系统类型
EXT4：第四代扩展文件系统，用于存放数据和目录的分区，是Linux系统中默认使用的文件系统。
特点：典型的日志性文件系统，便于恢复，在存取性能和稳定性方面更加出色。

SWAP：交换文件系统，用于为Linux系统建立交换分区。交换分区的作用相当于虚拟内存，能够在一定程度上缓解物理内存不足的问题。

XFS：一种高性能的日志文件系统，特变擅长于处理大文件，可支持上百万T字节的储存空间。同样支持数据恢复。

二、管理磁盘及分区
1、检测并确认新硬盘
挂接好新硬盘并启动主机后，Linux系统会自动检测并加载该硬盘，无需额外安装驱动。执行“fdisk -l”命令可以查看、确定新增硬盘的设备名称和位置。

对于已有的分区，将通过列表的方式输出以下信息。
Device：分区的设备文件名。
Boot：是否在引导分区，在的话会有“*”符号。
Start：该分区在硬盘中的起始位置。
End：该分区在硬盘中的结束位置。
Blocks：分区的大小，以Blocks为单位，默认的块大小为字节。
Id：分区对应的ID号。83代表EXT4分区，8e代表LVM逻辑分区。
System：分区类型。

2、规划硬盘中的分区
在硬盘中创建、删除、更改分区等操作同样通过fdisk命令进行，只要使用硬盘中的设备文件作为参数。
交互式的分区管理界面中的常用的操作指令。
“m”指令——可以查看各种操作指令的帮助。
“p”指令——列出硬盘中的分区情况。
“n”指令——新建分区。
“d”指令——删除分区。
“t”指令——变更分区的类型。
“w”和“q”指令——退出fdisk分区工具。

创建两个主分区

查看创建结果

创建一个扩展分区，并在扩展分区上创建一个逻辑分区。

查看分区创建结果

删除分区sdb1

将分区sdb5类型改为Swap，分区sdb6类型改为FAT。

分区设置完成，退出并保存设置结果，并对设置结果进行确认。

三、管理文件系统
分区设置完成后我们还要对分区进行格式化。把分区sdb2格式化为XFS文件系统。

格式化完分区后就是对于分区的挂载了。这我们以把分区sdb2挂载到/opt/demo01目录下为例进行演示。

之后我们再对sdb2的解挂进行操作。