磁盘管理和文件系统
一、磁盘
1、磁盘的物理结构
盘片
硬盘有多个盘片,每盘片2面
磁头
每面一个磁头
2、磁盘的数据结构
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
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
3、磁盘的存储容量
硬盘存储容量 = 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数 (512字节)
4、定位磁盘区域
可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上的每一个区域
5、磁盘接口类型
类型 | 说明 |
---|---|
IDE | 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 | 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 |
光纤通道 | 为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。特性:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大 |
6、MBR与 磁盘分区 表示
1)主启动记录(MBR)磁盘分区
主引导记录MBR(Master Boot Record)
MBR位于硬盘的第一个物理扇区处
MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
MBR共512字节,前446字节是主引导记录,分区表保存在MBR扇形区中的第447-510字节中
分区表中有4个分区记录区,每个分区记录区占16个字节,最后2字节做保留!!!
2)磁盘分区表示
Linux中将磁盘、分区等设备均表示为文件
- sd:表示SCSI设备
- hd:表示IDE设备
- 硬盘的顺序号,以字母a、b、c…表示
- 分区的顺序号,以数字1、2、3…表示
- 主分区从1-4,第一个逻辑分区始终从5开始
7、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、文件系统类型
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,特别擅长于处理大文件,可支持百万TB的存储空间
- CentOS7 系统中默认使用的文件系统
2、SWAP,交换文件系统
- 为Linux系统建立交换分区
- 一般设置为物理内存的1.5~2倍
3、Linux支持的其他文件系统类型
- EXT4(centos6)
- FAT32(windows)
- NTFS(windows)
- LVM
三、检测并确认新硬盘
1、查看或管理磁盘分区:fdisk命令
fdisk -l 【 磁盘分区】
或
fdisk 【 磁盘设备】
2、7个字段
字段 | 说明 |
---|---|
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 | 该分区在硬盘中的结束位置(柱面数) |
Blocks | 分区的大小,以Block(块)为单位,默认的块大小为1024字节 |
ID | 分区对应的系统ID号 |
system | 分区类型 |
3、管理磁盘分区
fdisk /dev/sdb
4、交互模式中的常用指令
指令 | 说明 |
---|---|
m | 获取帮助菜单 |
n | 新建分区 |
p | 查看分区情况 |
d | 删除分区 |
t | 变更分区的类型 |
w | 保存分区操作并退出 |
q | 不保存分区操作并退出 |
5、创建分区步骤
首先:fdisk 磁盘文件 (比如/dev/sdb)
进入使用fdisk界面输入:n(新建分区)
选择建立分区的类型:p 主分区、 e 扩展分区 、 l 逻辑分区
设置分区:1 (主分区范围1-4,逻辑分区从5开始)
设置起始扇区:回车选择默认设置
设置终止扇区:+ “*”G (设置个数字范围,单位可选k,M,G)
保存退出:w
不管是建立分区还是删除分区等等,我们可以通过两种方式来查看我们的设置:
1.reboot 重启后再 lsblk 重读分区列表信息
2.使用 partprobe命令后再 lsblk 重读分区列表信息(很好用!!!)
四、创建文件系统
1、Make Filesystem,创建文件系统(格式化):mkfs命令
创建文件系统的过程即格式化分区的过程
mkfs -t 文件系统类型 分区设备
mkfs -t xfs /dev/sdn1
mkfs.xfs /dev/sdb1
2、make swap,创建交换分区文件系统:mkswap命令
创建交换分区之前,目标分区应先通过 fdisk 工具将分区类型号设置为 82
查看文件类型:
首先:fdisk 磁盘文件 (比如/dev/sdb)
进入使用fdisk界面输入:t(设置文件类型)
选择建立分区的类型:p 主分区、 e 扩展分区 、 l 逻辑分区
设置分区:1 (主分区范围1-4,逻辑分区从5开始)
设置起始扇区:回车选择默认设置
设置终止扇区:+ “*”G (设置个数字范围,单位可选k,M,G)
保存退出:w
--->5(分区号)
--->82(设置类型为swap
保存退出:w
mkswap /dev/sdb5
swapon /dev/sdb5 #启用新增加的交换分区
swapoff /dev/sdb5 #停用指定的交换分区
swapon -s #查看每个分区的swap状态
free -m #查看总的swap状态信息
五、挂载、卸载文件系统
1、挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹:mount命令
1)mount命令
mount [ -t ] 存储设备 挂载点目录
mount /dev/sdb /mnt
mount -o loop IOS镜像文件 挂载点目录
mount -o loop CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso /media
2)选项
选项 | 说明 |
---|---|
-t | 用于指定文件的系统类型,通常可以省略,由系统自动识别 |
-o | 挂载参数列表,以英文逗号分隔,如用来描述特殊设备,用loop指定 |
2、卸载已挂载的文件系统:umount命令
1)umount命令
卸载前提:挂载的设备或目录没有被正在使用中,要先退出挂载目录
加入参数 -lf ,表示强制卸载
2)选项
选项 | 说明 |
---|---|
-l | 表示解除正在繁忙的文件系统 |
-f | 表示强制 |
3、查看磁盘挂载情况
选项 | 说明 |
---|---|
-h | 显示分区的容量单位 |
-T | 显示文件系统的类型 |
-i | 显示分区的inode号码数量 |
4、设置文件系统的自动挂载
1)/etc/fstab配置文件
包含需要开机后自动挂载的文件系统记录
Linux操作系统在每次开机时,会自动读取/etc/fstab/文件的内容,自动挂载所指定的文件系统
vim /etc/fstab #在配置文件目录下设置
1 2 3 4 5 6
/dev/sdb1 /opt xfs defaults 0 0
/dev/sr0 /mnt iso9660 defaults 0 0
2)六个字段
字段 | 说明 |
---|---|
字段1 | 分区名或设备卷标名 |
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,defaults (默认参数) 、rw (可读写) 、ro (只读) 、noexec (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。根分区应设为1,其他分区设为2 |