磁盘的管理与文件系统的建立

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一、磁盘基础

1.1 硬盘的物理结构

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  • 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

1.2 硬盘的逻辑结构

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  • 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)

1.3 硬盘存储容量

  • 硬盘存储容量=磁头数(8个2进制)×磁道(柱面)数×每道扇区数(6个二进制)×每扇区字节数
  • 1柱面=512 * 扇区数/磁头数×磁道=51263255=7.84M
  • 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、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

二、文件系统类型

2.1 xfs文件系统(默认文件类型)

  • 存放文件和目录数据的分区
  • 高性能的日志型文件系统
  • CentOS 7系统种默认使用的文件系统

2.2 Swap,交换文件系统

  • 为Linux系统建立交换分区

2.3 Linux系统支持的其他文件系统类型

  • FAT16、FAT32、NTFS
  • EXT4、JFS......

三、规划硬盘中的分区

3.1 为什么分区

  1. 分区的优点:
  • 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
  1. 分区的缺点:
  • 只能使用一块硬盘的空间
  • 如果分区必须是连续的空间
  • 如果一旦分区不能改变分区大小(不能随意改变大小,删除分区会造成数据丢失)

3.2如何给硬盘进行分区

①MBR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。

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

②fdisk命令--用于给物理硬盘进行分区

格式:fdisk [选项] [磁盘设备] 磁盘分区的选项及功能如下:

选项功能
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保存并退出
q不保存退出

fdisk -l

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创建磁盘分区的步骤

创建主分区

首先,我们先给虚拟机添加物理的磁盘

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image.png 增加虚拟硬盘设置完成后点击确定(保存) 然后我们使用fdisk命令,创建并设置我们的硬盘分区:

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image.png 先进行主分区的创建

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image.png 完成上面的操作,我们的分区就建立完成了,接下来就是给分区创建文件系统,使其可以正常运行

建立逻辑分区

第一步:创建一个扩展分区(逻辑分区必须依附在扩展分区上才能使用)

image.png 第二步:建立逻辑分区

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四、创建文件系统

硬盘分区建立好后需要有文件系统才可以正常使用硬盘进行增删改查的工作,我们创立分区后对我们的分区进行文件创立。

mkfs命令

该命令用于创建文件系统(格式化) image.png

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五、挂载、卸载文件系统

5.1挂载规则

  • 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

5.2mount命令(不同类型的分区要分别挂载不同的空目录种)

主分区: image.png 逻辑分区:

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5.3 umount命令

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5.4 如何进行永久挂载?

我们先将sdb1和sdb2分区进行一个临时挂载分别挂载到/data下方的/aa和/bb目录当中: image.png 这时我们重启虚拟机的电源:

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image.png 如上图所示,我们的临时挂载在重启系统后将不会保存,每次开机都要进行挂载,永久挂载就可以避免这个问题

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image.png 以上设置结束,我们重启虚拟机,查看是否开机后会永久自动挂载:

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六、补充:特殊分区swap分区的建立与挂载

通过上面操作我们建立了普通分区,接下来引出swap分区的概念:

swap交换分区是系统RAM的补充,swap 分区支持虚拟内存。当没有足够的 RAM 保存系统处理的数据时会将数据写入 swap 分区,当系统缺乏 swap 空间时,内核会因 RAM 内存耗尽而终止进程。配置过多 swap 空间会造成存储设备处于分配状态但闲置,造成浪费,过多 swap 空间还会掩盖内存不足。

6.1 第一步:建立swap分区

基本格式:mkswap +分区 建立整块硬盘分区:

image.png 建立硬盘中的分区为swap分区:

永久挂载我们需要知道我们分区的UUID或者路径,然后在etc/fstab中进行编写

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6.2 开启swap分区

格式:swapon +分区

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6.3 关闭swap分区

格式:swapoff +分区

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