linux磁盘与文件系统管理

一、什么是硬盘

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    硬盘（简称：HDD)是计算机常用的存储设备之一。

二、硬盘的结构

    1、数据结构：扇区、磁道、柱面

 

2、物理结构

盘片：硬盘有多个盘片，每盘片两面

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x每道扇区数x每扇区字节数

三、接口不同的硬盘类型

 硬盘按数据接口不同，大致分为ATA(IDE)、SATA、SCSI、SAS。接口速度不是实际硬盘数据传输的速度。

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。

四、linux磁盘分区如何表示

1、MBR是主引导记录，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。分区表有四个分区记录区，每个分区记录区占16个字符。

2、常见的硬盘可以划分为：主分区、扩展分区和逻辑分区

     主分区只有四个

     扩展分区是一个特殊的主分区类型

     只能在扩展分区中建立逻辑分区

3、硬盘的表示

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

注意：逻辑分区的序号将始终从5开始

           主分区是1~4

五、linux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。

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，可支持上百万TB的存储空间

CenOS 7系统中默认使用的文件系统

2、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

一般设置为物理内存的1.5~2倍

3、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）

4、Linux支持其他系统文件类型

FAT32（最大支持4G）、NTFS

XFS、JFS

六、管理磁盘及分区

1、检查并确认新硬盘
格式：
查看磁盘分区： fdisk  -l  [磁盘设备]
fdisk -l /dev/sda

​

 查看磁盘及分区命令

格式：

 

 

​
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

 

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、规划硬盘中的分区

管理磁盘分区： fdisk  [磁盘设备]
fdisk  /dev/sdb

 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

 七、添加硬盘及分区步骤

 重复操作添加第二块硬盘

 用lsblk查看磁盘情况

 发现没有显示添加的两块硬盘，用echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host0/scan
                                                        echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host1/scan
                                                        echo "- - - "> /sys/class/scsi_host/host2/scan

命令刷新一下，如果还没有显示就重启一下

再次查看，发现可以显示了

 用fdisk /dev/sdb 进入磁盘分区管理，进行磁盘分区

 输入n创建分区

输入命令p查看是否分区成功

输入t更改分区类型

 

注意：分区类型要和文件系统类型一致 

如需删除分区，输入d即可

输入w是保存并退出     输入q是不保存退出

分区后必须要重新检测磁盘中的分区情况，才能进行格式化

 八、创建文件系统（格式化文件系统）

格式：mkfs -t   ext4  /dev/sdb1        //将分区sdb1格式化为ext4文件系统

          mkfs.ext4   /dev/sdb1             //将分区sdb1格式化为ext4文件系统

九、创建交换分区swap 

格式：mkswap  /dev/sdb5       //将逻辑分区5格式化为swap

 十、挂载、卸载文件系统

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

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

-t	用于指定文件系统类型，通常可以省略（由系统自动识别）
-0	挂载参数列表，以英文逗号分隔；或用来描述特殊设备，用loop指定。

卸载已挂载的文件系统

格式：umount 存储设备位置或挂载点

           umount /dev/sdb2

           umount xing

用mount挂载只是临时挂载，在重启后挂载会消失，

如何永久挂载？

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。

直接修改vi  /etc/fstab 配置文件实现永久挂载

 进入后修改配置文件

 重启（reboot）后

查看磁盘使用情况:  df  -hT