磁盘基础
(了解即可)
硬盘的物理结构
- 盘片:硬盘有多个盘片,每盘片有2面(正反两面)
- 磁头:每面一个磁头,并不是只有一个磁头,磁头也不会碰到盘面,磁头等于盘片数量
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(扇区越多容量越大)
- 磁道:同一盘片不同半径的同心圆
- 柱面:不同盘片相同半径构成的圆(柱面和磁道数量相同)
硬盘接口的类型
硬盘接口类
- SATA:6Gbps,SATA数据端口与电源(长的,数据线短的)端口是分开的,即需要两条线,一条数据线,一条电源线。
- SAS:6Gbps,SAS是一整条线,数据端口与电源端口是一体化的,SAS中是包含供电线的,而SATA中不包含供电线。SATA标准其实是SAS标准的一个子集,二者可兼容,SATA硬盘可以插入SAS主板上,反之不行。
服务器硬盘大小
- LFF:3.5寸,一般见到的那种台式机硬盘的大小
- SFF:Small Form Factor 小形状因数,2.5寸,注意不同于2.5寸的笔记本硬盘 (小的硬盘可接到大的硬盘接口上使用,大硬盘不可接到小的硬盘接口上使用)
硬盘分类
- 机械硬盘(HDD):Hard Disk Drive,即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。
- 固态硬盘(SSD):Solid State Drive,用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
分区
分区的好处
- 优化读写性能
- 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
MBR主引导记录
- MBR位于硬盘的第一个物理扇区处
- 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
- 前446字节是引导程序,记录系统文件位置;后64个字节分区表,4个分区;最后2个字节标记位
- 只可以对2T以下的硬盘进行分区
MBR分区的类型
- 主分区:可直接使用,可以装系统
- 扩展分区:不可以直接使用,必须要分逻辑分区
- 逻辑分区:依托于扩展分区,使用的是扩展分区中的空间(装操作系统的)
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
- 逻辑分区的序号将始终从5开始
注意点:
- 扩展分区一定是主分区,主分区不一定是扩展分区
- 逻辑分区一定不是主分区
分区工具
lsblk:列出块设备
fdisk
2T以下使用
查看该磁盘设备:fdisk -l [磁盘设备]
查看所有磁盘设备:fdisk -l
进入操作:fdisk [磁盘设备]
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| m | 打印出菜单 |
| p | 打印出当前分区表 |
| n | 新建一个分区 |
| d | 删除一个分区 |
| t | 改变分区的属性,系统ID |
| w | 保存 |
| q | 不保存退出 |
操作图示
- 给虚拟机添加两个新的硬盘
- 内存还未识别到硬盘。
[root@localhost ~]#echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
[root@localhost ~]#echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
[root@localhost ~]#echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
使用该命令刷新硬盘接口,分别识别以下三个接口,再次识别硬盘即可识别到。
- 输入fdisk [磁盘设备]进入交互界面,输入m可获取帮助。
- 输入n 添加新的分区。
- 输入p 添加主分区,输入分区号(建议按顺序使用),初始扇区默认值即可。
- 输入分区大小,一定要带+号。
- 完成后输入p 可查看分区表。
- 输入w 保存退出,lsblk查看
补充
若建立逻辑分区,需在输入n(添加分区)后输入e(扩展分区),进行相应设置后,再次添加分区,输入l(逻辑分区),并进行设置。
gdisk
2T以上使用
操作与fdisk类似
操作图示
partprobe:创建或删除新的分区,内存若没有及时更新,则输入该命令进行刷新。
parted
高级分区操作,可以是交互或非交互方式。不建议使用,修改了立即生效没有容错空间。
文件系统
文件系统是用来管理(增删改查恢复)文件的程序。硬盘分区完,需要安装文件系统。如果不安装文件系统,数据只能呈现为二进制码。
- XFS:默认的文件系统。
- swap:swap交换分区是系统RAM的补充,swap分区支持虚拟内存。(当内存不足时,会使用该分区)
- NTFS(Windows独占):NTFS文件系统所具备3个功能:错误预警功能、磁盘自我修复功能和日志功能,单个文件64GB
mkfs
创建文件系统(格式化)常用选项,建立文件系统。
操作图示
如图所示,即完成操作。
解析: .xfs表示文件系统类型,种类如下:
后面跟分区路径(如果路径为硬盘名,则代表格式整个硬盘)。
mkswap
swap:特殊的文件系统,缓解内存不足,为了个别应为程序加内存有点浪费。
添加交换分区的空间
操作图示
- 首先依然是添加一个分区
- 输入t 改变分区类型,再输入l 可获取帮助。
- 由上图得,82为交换分区swap,输入82。
- 输入p可查看,看到分区已改为swap分区,输入w 保存退出。
- 然后添加文件系统,用的是mkswap
- 开启swapon,关闭swapoff
注意:
swap分区关闭(-a关闭/开启所有)后在开启,并没有启动,需在添加该分区UUID到/etc/fstab中。
在fstab中添加sdc1的UUID等信息,如图,保存退出。
输入mount -a 读取fstab文件,不报错即可。(如果报错,不要重启)
再次swapon,swap分区依然启动。
挂载
- 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
- 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,其它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空的目录
- 如果有用户正在挂载目录,无法解挂,需重新挂载remount
选项:-o启用选项;ro只读;rw只写;remount重新挂载(ro、rw、remount要配合-o使用)
操作图示
将分区挂载后,即可使用硬盘的该分区。
如图所示,将sbd1挂载到了mnt目录下,类型是xfs