Linux磁盘管理与文件系统

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硬盘结构

硬盘的物理结构

①盘头:硬盘有多个盘片,每盘片两面

②磁头:每面一个磁头

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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,是硬盘的最小存储单位

②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

③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

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●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字节)

●可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

●磁盘接口类型:

●IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

●硬盘的接口种类:

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)

①MBR位于硬盘第一个物理扇区处

②MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表

③MBR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(有主分区和扩展分区一起4个分区,每个占16字节总共64字节,还有2字节硬盘标识)。

④分区表有4个分区记录区,每个分区记录区占16字节。

●Linux中将硬盘、分区等设备均表示文件

●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。

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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

●逻辑分区的序号始终从5开始(1~4始终保留给主分区)

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,特别擅长于处理大文件,可支持上百万TB的存储空间。

③CentOS 7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(相当虚拟内存,硬盘内存之间相互转换)

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

  • FAT16、FAT32、NTFS
  • EXT4、JSF、FAT32、NTFS、LVM.....

分区命令

fdisk

●fdisk命令——查看或管理磁盘分区

fdisk -l 【磁盘设备】

fdisk 【磁盘设备】

命令

fdisk 【磁盘设备】

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创建分区步骤

n

-->p 主分区、 e 扩展分区 、 l 逻辑分区

-->设置分区:1 (主分区范围1-4,逻辑分区从5开始)

-->设置柱面序列:直接回车键接受默认值

-->设置分区大小:+20G (此处指定大小为20G,若按回车则接收默认值表示所有空间)

-->w(保存分区并退出)

七个字段

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创建文件系统

创建文件系统(格式化):mkfs

mkfs -t 文件系统类型 分区设备
mkfs.文件系统类型 分区设备

创建交换文件系统:mkswap

mkswap 分区设备

实例

创建交换分区之前,目标分区应先通过 fdisk 工具将分区类型号设置为 82

fdisk /dev/sdb

--->t

--->5(分区号)

--->82(设置类型为swap)

mkswap /dev/sdb5

swapon /dev/sdb5 #启用新增加的交换分区

swapoff /dev/sdb5 #停用指定的交换分区

swapon -s #查看每个分区的swap状态

free -m #查看总的swap状态信息

挂载、卸载文件系统

挂载:mount

mount [-t类型] 存储设备 挂载点目录
mount -o ISO镜像 挂载点目录

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查看设备挂载状态

直接用mount + 分区设备 或者 用df + [选项]

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卸载:umount

  • 卸载前提:挂载的设备或目录没有被正在使用中,要先退出挂载目录
  • 可加入参数 -lf ,表示强制卸载
umount 挂载点目录
umount 存储设备位置

设置文件系统的自动挂载:/etc/fstab配置文件

/etc/fstab配置文件

  • /etc/fstab配置文件包含了开机后需要自动挂载的文件系统记录。
  •  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

fstab配置文件的六个字段

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