磁盘管理与文件系统
本章结构
磁盘基础
检测并确认新硬盘
规划硬盘中的分区
创建文件系统、 挂载、卸载文件系统
1.硬盘结构
硬盘的物理结构
盘片：硬盘有多个盘片，每盘片2面（正反两面)
磁头：每面一个磁头
硬盘的数据结构
扇区：盘片被分为多个扇形区域，每个扇区最少存放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 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（柱面和磁道数量相同）
**磁盘存储容量=磁头数x磁道（柱面）数x每道扇区数x每扇区字节数**
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：133MB/s，并行接口，早期家用电脑
SATA ：6Gbps ，SATA数据端口与电源端口是分开的，即需要两条线一条数据线一条电源线
SCSI：640MB/s，并行接口，早期服务器
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，二者不可兼容，SATA硬盘可以插入SAS主板上，反之不行
光纤通道
1.2 机械与固态
1.机械硬盘：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
2.固态硬盘：Solid State Drive 用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，有控制单元和存储单。
1.3 为什么要分区
1.优化I/O性能
2.实现磁盘空间配额限制
3.提高修复速度
4.隔离系统和程序
5.安装多个OS
6.采用不同文件系统
硬盘分区
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，而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，扩展分区则用来存储文件数据 MBR
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
2.MBR与磁盘分区表示
2.1 主引导
MBR位于硬盘`第一个物理扇区处`
MBR中包含应硬盘的主引导程序和硬盘分区表
分区表由4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
/dev/hda5
dev是硬件设备文件所在的目录
hda5：hd表示IDE设备 sd表示SCS1设备
a是硬盘的顺序号以字母abc表示
eg： sda【第一块盘不用创，原本就有】,sdb【创建第二块磁盘】,sdc,sdd
5是分区的顺序号以12345表示
2.2 硬盘分区结构
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`
2.3 文件系统类型
2.3.1 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
CentOS 7系统中默认使用的文件系统
2.3.2 SWAP，交换文件系统
为Linux系统建立交换分区
2.3.3 Linux支持的其他文件系统类型
FAT16、FAT32、NTFS
EXT4、JFS......
主启动记录（MBR）磁盘分区
MBR是主引导分区，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447-510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
主启动记录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个扩展分区和在扩站分区里面分多个逻辑分区。
fdisk命令
查看或管理磁盘分区
fdisk -l [磁盘设备]或fdisk[磁盘设备]
Device：分区的设备文件名称
Boot：是否是引导分区。若是则有*标识
Start：该分区在硬盘中的起始位置（柱面数）
End：高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标识Linux中的XFS分区或EXT4分区、8e标识LVM逻辑卷。LVM是Linux操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制。
System：分区类型。识别到新的硬盘设备后，就可以在该硬盘中建立新的分区了在Linux操作系统中，分区和格式化的过程是相对独立。
交互模式中的常用指令
m、p、n、d、t、w、q
创建文件系统
mkfs命令
Make Filesystem，创建文件系统（格式化）
mkfs -t 文件系统类型 分区设备
查看UUID blkid /dev/sdb1
SWAP创建系统文件
mkswap /dev/sdb5 创建分区
swapon 是开启swap /dev/sdb2（swap分区）
swapof 是关闭swap /dev/sdb2（swap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
挂载、卸载文件系统
mount命令
挂载文件系统、ISO镜像指定到文件夹
mount [-t 类型] 存储设备 挂载点目录
mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录
umount命令 //解挂载
写在已挂载的文件系统
umount 存储设备位置
umount 挂载点目录
