linux磁盘管理

        新的硬盘首先需要对其进行分区和格式化，下面来了解一下硬盘的结构如下

        硬盘的磁盘上有一个个圈，每两个圈组成一个磁道。从中间往外发射线，把每个磁道分成一个个扇区，每个扇区的大小是512B。为了更好地理解，我们把所有磁盘拼接起来，如下

        假设磁盘有10000个扇区，第一个分区从2048到6000，第二个分区从6001到 8000，第三个分区从8001到10000。

        每个扇区只能属于一个分区,不能同时属于多个分区。

        第一个扇区比较特殊，叫作 MBR（主引导记录）。

        分区类型包括主分区、扩展分区和逻辑分区

        （1）主分区:直接从硬盘上划分，并可以直接格式化使用的分区。

        （2）扩展分区:直接从硬盘上划分，但是不直接使田的分区,傲更方甘上而机分事多的小分区

        （3）逻辑分区:在扩展分区上划分的分区

        每记录一个分区（主分区或扩展分区）要消耗16B，所以分区表最多只能记录4个分区，硬盘最多只能划分出来4个分区,且最多只能有一个扩展分区。

        请关闭虚拟机并自行为虚拟机添加一块硬盘，然后开机进入系统。

1.对磁盘进行分区

        使用fdisk -1命令查看所有分区信息

[root@jiayi ~]# fdisk -l
Disk /dev/nvme0n1：100 GiB，107374182400 字节，209715200 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x53d73aeb

设备           启动    起点      末尾      扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n1p1 *       2048   2099199   2097152   1G 83 Linux
/dev/nvme0n1p2      2099200 209715199 207616000  99G 8e Linux LVM


Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
...

        此命令可以查看系统所有硬盘的信息。

        想单独查看/dev/nvme0n1的信息，则用fdisk -l命令

[root@jiayi ~]# fdisk -l /dev/nvme0n1
Disk /dev/nvme0n1：100 GiB，107374182400 字节，209715200 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x53d73aeb

设备           启动    起点      末尾      扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n1p1 *       2048   2099199   2097152   1G 83 Linux
/dev/nvme0n1p2      2099200 209715199 207616000  99G 8e Linux LVM

        这里可以获取到很多信息，例如，整个nvme0n2有多少个扇区，每个分区从哪个扇区开始到个扇区结束等。

        下面开始练习分区，自行添加一个硬盘、大小为20G的分区。

        分区的语法为“fdisk /dev/硬盘”，这里是对硬盘进行分区，而不是对分区再进行分区。

[root@jiayi ~]# fdisk /dev/nvme0n2

欢迎使用 fdisk (util-linux 2.32.1)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。

设备不包含可识别的分区表。
创建了一个磁盘标识符为 0xfce6711d 的新 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：

        此处进入分区的界面,按提示输入“m”可以获取帮助，常见的命令如下。

        （1）p:打印分区表。

        （2）n:添加一个分区。

        （3）d:删除一个分区。（4）1:列出分区类型。

        （5）t:转换分区类型。

        （6）q:不保存直接退出。

        （7）w:保存并退出。

        查看现有分区信息,此处输入“p”

命令(输入 m 获取帮助)：p

Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

        此处并没有看到/dev/nvem0n2p1、/dev/nvme0n2p2等内容，说明并不存在任何分区。

        按【n】键创建一个分区

分区类型
   p   主分区 (0个主分区，0个扩展分区，4空闲)
   e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：

        直接在硬盘上划分的分区有主分区（标记为p）和扩展分区（标记为e),逻辑分区（标记为1)只能在扩展分区上创建，且扩展分区最多只能创建一个扩展分区。所以，在硬盘中没有扩展分区时，选择分区类型时只能选择p和e这两种。如果已经存在了扩展分区，就不能再创建第二个扩展分区了，但可以在扩展分区上创建逻辑分区，所以可选择的分区类型有p和1。

        先创建主分区或扩展分区都可以，这里先创建主分区，输入“p”，按【Enter】键。主分区加扩展分区最多只能创建出来4个，所以分配的编号只能是1~4，这里选择默认的1，然后按【Enter】键。

命令(输入 m 获取帮助)：n
分区类型
   p   主分区 (0个主分区，0个扩展分区，4空闲)
   e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：p
分区号 (1-4, 默认  1): 

        硬盘总共有41943039个扇区，第一个分区从哪个扇区开始呢?默认为2048，直接按【Enter】键，我们就从2048扇区始。

第一个扇区 (2048-41943039, 默认 2048): 

上个扇区，+sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-41943039, 默认 41943039):

        这里N的位置得写一个结束点，假设要创建2G的分区，从2048扇区开始算，到哪个扇区结束能使得分区大小是2G呢?如下所示。

        现在计算一下：2G=2×1024M=2×1024× 1024K=2×1024×1024×2扇区(1扇区=0.5K)，所以一共需要2×1024×1024×2=4194304个扇区。从2048扇区开始算，最后一个扇区应该落在2048+4194304-1=4196351的位置，这样创建出来的分区就是2G,所以上图4196351。

第一个扇区 (2048-41943039, 默认 2048): 

上个扇区，+sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-41943039, 默认 41943039): 4196351

创建了一个新分区 1，类型为“Linux”，大小为 2 GiB。

        创建2G分区后,输入“p”查看分区信息

命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动  起点    末尾    扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1       2048 4196351 4194304   2G 83 Linux

        可以看出，从2048开始，共4194304个扇区,在4196351这个位置结束,大小为2G。但是这种创建分区的方法比较麻烦，可以先输人“d”，按【Fnter】键，删除此分区

    命令(输入 m 获取帮助)：d
已选择分区 1
分区 1 已删除。

        因为nvme0n2p1是唯一的分区，所以删除的就是sdb1，然后重复上面的方法重新创建分区

命令(输入 m 获取帮助)：n
分区类型
   p   主分区 (0个主分区，0个扩展分区，4空闲)
   e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：p
分区号 (1-4, 默认  1): 
第一个扇区 (2048-41943039, 默认 2048): 
上个扇区，+sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-41943039, 默认 41943039): +2G

创建了一个新分区 1，类型为“Linux”，大小为 2 GiB。

        因为并不需要关心分区到哪个扇区结束，只关心分区大小,所以这里可以写+2G，意思是从2048扇区开始划分一个2G大小的分区

        然后输人“p”查看分区信息

命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动  起点    末尾    扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1       2048 4196351 4194304   2G 83 Linux

        可以看到,与手动计算出来的一样，通过这种方式划分分区就容易多了。

        再创建一个主分区/dev/sda2，大小为2G

命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动    起点    末尾    扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1         2048 4196351 4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      4196352 8390655 4194304   2G 83 Linux

        创建一个扩展分区/dev/sda4，把剩余所有空间全部给它（这里故意没有创建/dev/sda3）

命令(输入 m 获取帮助)：n
分区类型
   p   主分区 (2个主分区，0个扩展分区，2空闲)
   e   扩展分区 (逻辑分区容器)
选择 (默认 p)：p
分区号 (3,4, 默认  3): 4
第一个扇区 (8390656-41943039, 默认 8390656): 
上个扇区，+sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (8390656-41943039, 默认 41943039): 

创建了一个新分区 4，类型为“Linux”，大小为 16 GiB。

        输入“p”查看分区信息

命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动    起点     末尾     扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1         2048  4196351  4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      4196352  8390655  4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p4      8390656 41943039 33552384  16G 83 Linux

        看上面最右侧的两列:Id和类型，这两列是对应的。因为分区的作用不一样，所以有的可以直接格式化使用，有的用于创建swap，有的用于创建逻辑卷等。这些类型是可以转换的，输入字母l可以看到所有类型，如下图。

        常见分区类型如下。

        （1）Linux :对应的Id为83，直接格式化使用的分区。

        （2）Linux swap:对应的Id为82，用于创建swap。

        （3）Linux LVM:对应的Id为8e，用于创建LV。

        （4）Linux raid :对应的Id为fd，用于创建fd。

        例如，准备把/dev/nvme0n2p2配置成逻辑卷，先把/dev/sdb5的分区类型改为Linux LVM,操作如下。

        转换操作如下

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1,2,4, 默认  4): 2
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8E

已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”。

        输入“p”查看分区信息

命令(输入 m 获取帮助)：p
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动    起点     末尾     扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1         2048  4196351  4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      4196352  8390655  4194304   2G 8e Linux LVM
/dev/nvme0n2p4      8390656 41943039 33552384  16G 83 Linux

        现在所做的一切并没有真的保存，如果不想保存直接退出，可以输人“q”并按【Enter】键;如果想保存并退出，可以输入“w”并按【Enter】键。

命令(输入 m 获取帮助)：w
分区表已调整。
将调用 ioctl() 来重新读分区表。
正在同步磁盘。

        有时需要执行partprobe /dev/sdb命令来刷新一下分区表，然后使用fdisk命令进行查看

[root@jiayi ~]# fdisk -l /dev/nvme0n2
Disk /dev/nvme0n2：20 GiB，21474836480 字节，41943040 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xfce6711d

设备           启动    起点     末尾     扇区 大小 Id 类型
/dev/nvme0n2p1         2048  4196351  4194304   2G 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      4196352  8390655  4194304   2G 8e Linux LVM
/dev/nvme0n2p4      8390656 41943039 33552384  16G 83 Linux