磁盘与文件系统管理
目录一、磁盘结构及分区表示
1.1、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
1.2、 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
1.3、存储容量
硬盘存储容量=磁头数x磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数(512字节)
可以用柱面/磁头扇区来唯一定位磁盘上每一个区域
1.4、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。
- SCSL，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SAIA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、MBR与磁盘分区
1、 为什么分区
- 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、 MBR分区
MBR磁盘采用MBR分区表，由于MBR用4个字节存储分区总扇区数，最大可以表示2的32次方，一个扇区512字节，那么分区的容量或者磁盘容量都不能超过2TB。常见的硬盘可以划分为主分区、扩展分区和逻辑分区，通常情况下主分区只有四个，而扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型，在扩展分区中可以建立逻辑分区。主分区一般用来安装操作系统，扩展分区则多用来存储文件数据
3 、 分区方式
| MBR | GPT |
|---|---|
| 支持2T以下的硬盘 | 可以支持2T以上的硬盘 |
| fdisk | gdisk |
| 老技术 | 新技术 |
4 、分区分类
| 分区名 | 作用 |
|---|---|
| 主分区 | 可以直接使用，安装操作系统，存储文件等 。序号为（1-4） |
| 扩展分区 | 不可以直接使用，需要在划分逻辑分区，让分区超过4个。扩展分区是特殊的主分区 |
| 逻辑分区 | 可以直接使用，存储文件.序号从5开始 |
二、 管理文件系统
1、 文件系统类型
1.1 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，特别擅长于处理大文件，可支持上百万TB的存储空间
CenOS 7系统中默认使用的文件系统
1.2 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
1.3 Linux支持的其他文件系统类型
EXT4（CentOS 6系统的默认文件系统）、FAT32、NTFS、LVM逻辑卷
三、管理磁盘及分区
1、 检测并确认新硬盘
1.1 fdisk命令
fdisk -l [磁盘设备]
fdisk [磁盘设备]
查看或管理磁盘分区
实例：
解释:
| ------------------------------------------------------------ |
| Device(设备)：分区的设备文件名称； |
| Boot：是否是引导分区，是的话则有“ * ”号标识； |
| 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中的默认分区（XFS或EXT4），8e表示LVM逻辑卷； |
| System：分区系统 |
1.1.1 交互模式中常用指令
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| 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 | 保存分区操作并退出 |
| q | 不保存分区操作并退出 |
实例：
1.2 lsblk
作用:显示块设备(磁盘显示比较详细)
实例
1.3 blkid
作用查看设备的唯一标识符(UUID)
实例
四、创建文件系统Make Filesystem(格式化)
1、mkfs命令格式
mkfs -t文件系统类型 分区设备
CentOS 6系统默认使用的是EXT4文件系统，而CentOS 7系统默认使用xfs文件系统。文件系统的选择是要根据实际的生产环境和硬盘类型等条件来决定的，常规应用选择默认文件系统即可。
创建文件系统的过程即格式化分区的过程
实例
五、 挂载/卸载文件系统mount/umount
1、挂载文件系统——mount
1.1挂载规则
- 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，其他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的目录
1.2 挂载文件系统
mount [-t 文件系统类型] 存储设备挂载点
mount -o loop IOS镜像文件 挂载点目录
实例:
2、卸载文件系统——umount命令
2.1格式
umount 挂载点目录
卸载已挂载的文件系统
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
在当前目录下：
umount [-lf] 存储设备或者挂载点目录
-l 表示解除正在繁忙的文件系统
-f 表示强制
实例：
3 df
作用：查看挂载以及磁盘的剩余量
实例：
六、设置文件系统的自动挂载
1、 /etc/fstab 文件
系统中的/etc/fstab 文件可以视为mount命令的配置文件，其中存储了文件系统的静态挂载数据。Linux在每次开机时，会自动读取这个文件的内容，自动挂载所指定的文件系统，默认的fstab文件中包括了根分区、/boot分区、交换分区及proc、tmpfs等伪文件系统的挂载配置。
2、格式
