Linux磁盘与文件系统管理

磁盘基础

磁盘结构

★硬盘的物理结构
1.盘片：硬盘的有多个磁盘，每个盘面有2面
2.磁头：每面一个磁头
★硬盘的数据结构
1.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
2.磁盘：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
3.柱面：不同盘片相同半径构成的圆柱面，由同一坂井原的多个磁道组成
4.硬盘存储容量=磁头数磁道（柱面）数每道扇区胡*每扇区字节数（512字节）
5.可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上的每一个区域
6.磁盘接口类型：
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，不利用电脑内部散热，已逐渐被SATA所取代
SATS：抗干扰性性，支持热插拔等功能，速度块，纠结能力强
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，都是采用序列技术以获得更高的传输速度，可达到6G/s

MBR与磁盘分区表示

★主引导记录（MBR）磁盘分区
1.MBR时主引导记录，位于第一块硬盘(/dev/sda)的第一个物理扇区处
2.MBR中含硬盘的主引导程序和硬盘分区表，MBR总共512字节
3.前446字节时主引导记录，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
4.Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
5.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给逻辑分区
★磁盘分区表示
例如：/dev/sda1
sd 表示SCSI设备 - hd 表示IDE设备
磁盘的顺序号，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
★磁盘分区的结构
1.硬盘中的主分区数目只有4个
2.主分区和扩展分区的序号限制在1~~4
3.扩展分区再分为逻辑分区
4.逻辑分区的序号将始终从5开始

文件系统类型

★XFS文件系统

1.存放文件和目录数据的分区
2.高性能的日志型文件系统，擅长处理大文件，可支持上百万TB的存储空间
3.CentOS7系统中默认使用的文件系统

★SWAP 交换文件系统

1.为Linux系统建立交换分区
2.一般设置为物理内存的1.5~2倍

★Linux支持的其他文件系统类型

1.EXT4/3、FAT32、NTFS、LVM[逻辑卷|可伸缩的]

磁盘管理

★fdisk命令–查看或管理磁盘分区

★fdisk命令–查看或管理磁盘分区
fdisk -l 磁盘设备
或
fdisk 磁盘设备 /dev/sdb[a第一块b第二块…]

★交互模式中的常用命令
-m:获取帮助菜单
-p 查看分区情况
-n新建分区
-d删除分区
-t 变更分区的类型
-w保存操作退出
-q不保存操作退出

★ 查看磁盘分区

Device(设备)：分区的设备文件名称
Boot：是否是引导分区，若是，则有"*"标识
Start：该分区在硬盘中的起始位置(柱面数)
End：该分区在硬盘中结束位置(柱面数)
Blocks：分区的大小，以 Blcoks (块) 为单位，默认的块大小为1024字节
Id：分区对应的系统 ID 号，例如，83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区、8e表示LVM逻辑卷
System：分区类型

★创建新分区步骤

1.进入新的硬盘文件：fdisk /dev/sdb
2.输入指令：n(新建分区)
步骤1：–> p 主分区、e 扩展分区、l逻辑分区
步骤2：–> 设置分区：1 (范围1-4，如按 Enter 键接受默认值)
步骤3：–> 设置分区大小：+20G (指定大小为 20GB，如按 Enter 键接受默认值表示所有空间)
步骤4：–w 保存
注意：变更硬盘（特别是正在使用的硬盘）的分区设置以后，建议最好将系统重启一次，或者执行“partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情情况，以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据：partprobe /dev/sdb

创建文件系统/交换文件系统

★mkfs命令创建文件系统

Make Filesystem 创建文件系统 (格式化)
mkfs -t 文件系统类型 分区设备
创建文件系统的过程即格式化分区的过程
举例：mkfs -t xfs /dev/sdb 或者 mkfs.xfs /dev/sdb
格式化后还需要挂载点
开始挂载
mkdir /data
mount /dev/sdb1 /data
注意：df -hT 可以查看当前的文件系统类型

★mkswap命令创建交换文件系统

make swap 创建交换文件系统

mkswap 分区设备
注意：创建swa之前，目标分区应先通过fdisk工具将分区类型ID号设为 82
创建步骤：
fdisk /dev/sdb
–>t
–>5
–>82

swapon 启动新增加的交换分区

swapoff 停用指定的交换分区
swapon -s 查看每个分区的swap状态信息
free -m 查看总的swap状态信息
partprobe /dev/sdb 刷新检测 分区

挂载、卸载文件系统

★mount命令

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹
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
-t 文件类型
-o 挂载参数列表

★umount命令

卸载已挂载的文件系统
umount 存储设备位置
umount 挂载点目录
注意：卸载需要退出 挂载点目录
umount -if 存储设备目录或者挂载点目录
-1f :强制卸载

★查看磁盘挂载情况

1.直接mount命令

2.df [选项]
-i ： 显示inode号
-T:显示文件系统的类型
-h:显示分区的容量单位

3.查看设备的UUID和文件系统类型
blkid [设备]

提问:在挂载文件系统的目录中创建文件，卸载后之前创建的文件是否还存在
答：文件系统不同，相同的文件名显示的内容不同

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

第一段：分区名或设备卷标名
第二段：文件系统的挂载点目录的位置
第三段：文件系统类型，如：xfs,swap
第四段：挂载参数，即mount 命令“-o”选项后可使用的参数。例如：默认参数、可读写、只读、禁用执行程序
第五段：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
第六段：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代表优先检查，2表示 其次检查。根分区应设为1，其他分区设为2