磁盘管理与文件系统（一)

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#网络 #运维 #云计算 #linux

于 2024-08-08 23:17:32 首次发布

一、磁盘结构

1.1 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

1.2 数据结构

扇区：扇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

PS：一个block块由多个扇区组成

二、详细结构类型

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）
可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上的每一个区域
磁盘接口类型
- IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

SATA，抗干扰性强，支持热插拔等功能，速度块，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。

磁盘分区表示

Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件

/dev/sdb5

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。

主启动记录（MBR）磁盘分区

MBR是主引导记录，位于第一块硬盘（/dev/sda）的第一个物理扇区外，MBR中包含硬盘的主引导

2.1 查看当前磁盘

fdisk -l

2.2 MBR

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
分区表中有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	硬件设备文件所在的目录
hd	表示IDE设备
sd	表示SCSI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

2.3 磁盘分区结构

硬盘中主分区的数目只有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

三、系统存储空间

1、内存

2、磁盘

当内存空间饱和、压力较大的时候，SWAP空间会将自身的磁盘空间分给内存使用

四、文件系统类型

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，特别擅长处理大文件，可支持上百万TB的存储空间
Centos 7系统中默认使用的文件系统

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

Linux支持的其他文件系统类型

**EXT4、FAT32、NTFS、LVM

4.1 检测并确认新硬盘—fdisk

4.1.1 查看或管理磁盘分区

fdisk	-l  [磁盘设备]

或

fdisk  [磁盘设备]

4.1.2 交互模式中常用的指令

m、p、n、d、t、w、q

4.2 创建文件系统

4.2.1 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

4.2.2 实例

[root@localhost~]#mkfs -t xfs /dev/sdb1

4.2.3 mkswap命令

make swap，创建交换文件系统

mkswap	分区设备

实例

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb5
[root@localhost ~]# cat /proc/meminfo | grep SwapTotal
SwapTotal：	8257532 kB

[root@localhost ~]# swapon  /dev/sdb5
[root@localhost ~]# cat /proc/meminfo | grep swapTotal
SwapTotal：	10354680 kB

[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb5

五、挂载、卸载文件系统

5.1 mount命令

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹

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

5.2 umount命令

卸载已挂载的文件系统

umount 存储设备位置
umount 挂载点目录

六、补充*

在挂载文件系统的目录中创建文件，卸载后之前创建的文件不存在

七、小结

分析了磁盘结构，以及主引导记录MBR的所在目录，和具体的作用、重要性。明确了磁盘分区的空间，存储的位置，以及文件类型，用fdisk命令进行查询和磁盘分区，硬盘格式化，也涉及到了交换文件系统来提升系统的效率和性能，初步设计挂载以及解挂载，对之后的磁盘分区操作进行铺垫。