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Linux——磁盘管理and文件系统

得一道人 2022-03-31 阅读 91
linux

一、磁盘结构及分区表示
1.1 磁盘基础

硬盘(Hard Disk Driver,简称HDD)是计算机常用的存储设备之一。

1.1.1 硬盘的结构

(1) 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,方便数据存储

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

(2)物理结构

盘片 :硬盘有多个盘片,每个盘片有2面

磁头:每面一个磁头

(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

(4)查看分区信息

1.1.2硬盘的接口

硬盘按数据接口不同,大致分为ATA(IDE)和SATA以及SCSI,接口速度不是实际硬盘传输速

度。

IDE(并口):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(串口): 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。

1.2磁盘分区表示

1.2.1 MBR(Master Boot Record,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

MBR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447-512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。

1.2.2磁盘分区的表示

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

1.2.3 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

1.2.4查看磁盘使用情况

一般设置为物理内存的1.5~2倍

EXT4(第四代扩展文件系统)

用于存放目录和数据的分区

典型的日志型文件系统

EXT4(CentOS 6系统的默认文件系统)FAT32、NTFS、LVM逻辑卷

Linux支持其他系统文件类型

FAT32(最大支持4G)、NTFS

XFS、JFS。。。

二、管理磁盘及分区
2.1磁盘管理
2.1.1检查并确认新硬盘
基本格式:
查看磁盘分区: fdisk -l [磁盘设备]
[root@cheng0307 ~]# fdisk -l /dev/sda

管理磁盘分区: fdisk  [磁盘设备]
[root@cheng0307 ~]# fdisk  /dev/sda 
​不重启的情况下识别磁盘:
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host0/scan
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host2/scan
如果系统还是无法识别硬盘,可以重启系统 

1.2.5Linux中使用的文件系统类型
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。

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

Swap交换文件系统 (相当于Windows系统下的虚拟内存)

为Linux系统建立交换分区

Device: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:分区类型

2.1.2规划硬盘中的分区
交互操作指令指

(1 ) 使用fdisk /dev/sdb 进入硬盘交互式管理操作界面,输入m可获取帮助

(2)实例:

为主机新增一块80GB的SCSI硬盘

对该硬盘进行分区

划分2个主分区,各20 GB,剩余空间为扩展分区

在扩展分区中建立2个逻辑分区,容量分别为2GB、10 GB

将第1个逻辑分区的类型改为swap

确认分区设置情况,保存退出

使用partprobe探测硬盘分区的变化

步骤:

lsblk 命令可以详细查看分区信息

1.先添加硬盘,并让系统识别,可以重启,或者不重启的情况下输入一下命令

echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host0/scan

echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host1/scan

echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host2/scan

2.fdisk分区 方便使用,最大化硬盘性能

3.格式化后确定文件系统,Windows系统不格式化也无法使用

4.挂载

具体步骤:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2管理文件系统Make Filesystem(格式化)
格式: mkfs  -t  文件系统类型  分区设备 (要用绝对路径) 

 

2.3创建交换文件系统—make swap命令

格式:mkswap 分区设备

swapon /dev/ sdb3           #启用新增加的交换分区

swapoff /dev/ sdb3          #停用指定的交换分区
swapon - S                  #查看每个分区的swap状态信息

free -m                     #查看总的swap状态信息 

3.1挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹
格式:
​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

[root@localhost /]# mount /dev/sdb2 /data/

注意:

1.最好挂空文件,不然文件可能丢失

2.如果挂载目录下,你不能解挂载的

3.不能一个目录挂载多个设备

常用选项

 3.2卸载已挂载的文件系统
格式:
​umount  存储设备位置或挂载点

[root@cheng0307 /]# umount /dev/cdrom 

[root@cheng0307 /]# umount /mnt

3.3设置文件系统自动挂载

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,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。


 

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,从左到右包括六个自动(使用空格或者制表符分隔),各部分含义如下所述:

第一字段:设备名称或者设备卷标名;

第二字段:文件系统的挂载点目录的位置;

第三字段:文件系统类型,如EXT4、swap等;

第四字段:挂载参数,即mount命令“ - o ”选项

后可使用的参数(defaults、rw、ro、noexec分别表示默认参数、可写、可读、禁用执行程序);

第五字段:表示文件系统是否需要dump备份,设置为1表示需要,0为忽略;

第六字段:该数字用于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2,一般不检查,会影响系统性能。

未设置cdrom的自动挂载

 设置cdrom的自动挂载

四、总结:
1.新建硬盘并能使用

a.分区

b.格式化

c. 挂载/永久挂载

永久挂载格式:(UUID) 用blkid看 挂载点 文件系统(ios9660) defaults (默认开启设备) 0 (备份) 0(开机是否检查)

2.swap空间新建,开启,关闭

mkswap 加分区(硬件设备) 格式化

swapon 开启

swapoff 关闭

free -h 查看swap是否开启

3.永久挂载光驱,硬盘

4.fdisk 分区

5.硬盘的基本构造

三要素:扇区,磁道,柱面

 

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