磁盘管理(分盘)与文件系统(格式化)以及挂载

313 阅读8分钟

一、 MBR与磁盘分区结构

1、主引导记录

  • MBR位于硬盘第一个物理扇区处 , MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
  • 第一个扇区总共512字节,前446字节是主引导记录,分区表保存在扇区中的第447-512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。

2、磁盘分区的表示

Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件。

Linux内核读取光驱、硬盘等资源时,都是通过“设备文件”的形式进行,因此,将硬盘和分区分别表示为不同的文件。

表示:/dev/hda5

  • /dev/:硬件设备文件所在的目录
  • hd:表示IDE设备(sd表示scsi设备)
  • a:硬盘的顺序号,表示的第几块硬盘,以a、b、c…表示
  • 5:分区的顺序号,表示第一块硬盘接口的第五个分区

image.png

3、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

二、Linux中使用的文件系统类型

在计算机中,文件系统(file system)是命名文件及放置文件的逻辑存储和恢复的系统。

文件系统类型决定了向分区中存放、读取数据的方式和效率。

1、XFS 文件系统

  • CenOS 7系统中默认使用的文件系统,高性能的日志型文件系统
  • 存放文件和目录数据的分区
  • 数据完整性:根据所记录的日志在很短时间内迅速恢复磁盘文件内容
  • 传输特性 :用优化算法,日志记录对整体文件操作影响非常小。查询与分配存储空间非常快。
  • 可扩展性 :是一个全64-bit的文件系统,最大可以支持8EB的文件系统
  • 传输带宽 : XFS 能以接近裸设备I/O的性能存储数据。对单个文件的读写操作,吞吐量可达4GB每秒。

2、Swap交换文件系统 (虚拟内存)

  • 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,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空间会早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的问题。

3、FAT16、FAT32

  • FAT32指的是文件分配表是采用32位二进制数记录管理的磁盘文件管理方式,因FAT类文件系统的核心是文件分配表,命名由此得来。

  • FAT32是从FAT和FAT16发展而来的,优点是稳定性和兼容性好,能充分兼容Win 9X及以前版本,且维护方便。

  • 缺点是安全性差,且最大只能支持32GB分区,单个文件也只能支持最大4GB。

4、NTFS

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。

5、EXT4(Extended file system 4, 第四代扩展文件系统 )

  • CenOS 6系统中默认使用的文件系统
  • EXT4是EXT文件系统的最新版。提供了很多的特性,包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件(16TB)、最大1EB的文件系统,以及速度的提升。
  • 适用于那些分区容量不是太大,更新也不频繁的情况,例如/boot分区。

6、JFS

主要是为满足服务器的高吞吐量和可靠性需求而设计、开发的。单个文件最大限制16TB,该文件系统最大支持1PB的容量。

查看当前系统支持的文件类型:

指令:cat /proc/filesystems

image.png

三、管理磁盘及分区 fdsik

命令格式

fdisk -l [磁盘设备]     //非交互式查看磁盘分区  
fdisk [磁盘设备]       //交互式查看和管理磁盘分区

1、查看磁盘及其分区

格式:fdisk -l /dev/(具体磁盘) image.png

2、交互式查看和管理磁盘分区

前置:在加了新的盘后,系统并不可以直接就读取到,需要重启。

image.png 但在工作环境中,我们大部分情况不能重启整个服务器,同时为了方便,我们做一个alias别名

vim ~/.bashrc      将别名做进整个文件,下面试别名的具体指令
alias scan='echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan;echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan;echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan'

输入alias查看一下别名,发现已经成功

image.png 输入别名“scan”,再查看,发现新加的两个盘符已经出现

image.png

下面正式开始为磁盘分区,输入fdisk /dev/sdb

image.png 输入m,出现指令栏

image.png 因为我们要创建新的分区,所以选择指令 n

image.png 之后,如果没有特殊要求,我们可以按回车键,按照默认设置

最后,我们输入“w”保存以上对于分区的设置

image.png

四、创建文件系统(格式化)

1、创建文件系统 mkfs

Make Filesystem,创建文件系统(格式化)。

命令格式:

mkfs -t 文件系统类型 分区设备              
mkfs.文件系统类型 分区设备       两种命令格式中,分区设备位置都要用绝对路径

将dev/sdb1格式化为XFS文件系统 image.png

2、创建交换文件系统 mkswap

命令格式:

mkswap 分区设备          //创建交换文件系统,分区设备位置要使用绝对路径  
swapon 分区设备           //启用交换分区  
swapoff 分区设备          //停用交换分区  
swapon -s                //显示所有启用状态的交换分区

五、挂载和卸载文件系统

1、手动挂载 一次性挂载 与解挂载 mount与umount

使用mount命令挂载是一次性的, 关机后挂载关系就会取消,下次开机启动时仍然需要重新挂载。

命令格式:

mount [-t 文件系统类型] 存储设备 挂载点目录  
mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录         //挂载ISO镜像到指定文件夹
mount -o rw,remount /mnt     将文件改为读写 重挂

image.png

接触挂载 umount 命令格式:

umount  [空格] 存储设备位置  
umount  [空格] 挂载点目录

ps:如果位于挂载目录下,不能解挂载。需要切换目录后再解挂载。

2、永结挂载 自动挂载 /etc/fstab

使用mount命令手动挂载文件设备后,必须把挂载信息写入/etc/fstab这个文件中,否则下次开机启动时仍然需要重新挂载。

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,根据文件里面的配置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。

查看 /etc/fstab 文件内容:指令:cat /etc/fstab

image.png 在/etc/fstab 文件中,每一行记录对应一个分区或设备的挂载配置信息,从左到右包括六个字段(使用空格或者制表符分隔)。以 “/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0” 为例,各部分含义如下所述:

  • 字段1:设备名或设备卷标名、或设备的UUID(建议使用UUID,可使用blkid命令查看)。
  • 字段2:文件系统的挂载点目录的位置。
  • 字段3:文件系统类型,如 XFS、swap 等。
  • 字段4:挂载参数,即 mount 命令”-o“选项后可使用的参数。例如,default、rw、ro、noexec 分别表示为默认参数、可读可写、只读、禁用执行程序。
  • 字段5: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。
  • 字段6: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表示优先检查,2表示其次检查。根分区可设为1,其他分区设置为2。一般不进行检查,会影响系统性能。

image.png (查看UUID)

设置/dev/sdb1 每次开机后自动挂载到/mnt/shd 目录下 image.png mount -a 重新挂载检测一下,没有报错,即为正确

image.png 注意:

修改/etc/fstab 文件时,每一个字段都必须填写正确,如果有错误,下次开机时会有“Control-D"报错,导致无法正常启动。

六、附加 逻辑分区建立

详细步骤解释直接看图

这一步是建立新的磁盘,不是逻辑盘 逻辑分区1.png

逻辑2.png

3.png

4.png

5.png

成功格式化.png

挂载.png 如果格式化不成功,刷新一下,再重新格式化 刷新.png

七、总结

XFS是centos7中最常用的文件格式,要记住。

fdsik是磁盘分区指令,运用非常常见,要熟练记住分盘与逻辑分盘的步骤,做的熟练。

mkfs格式化,是将文件格式化为我们需要的格式,在做挂载前需要将文件格式化。

挂载mount,为一次性挂载,步骤相对简单。永结挂载比较复杂,并且需要核对正确才可以关闭计算机,否则会出现无法重启的情况。