linux学习记录01——磁盘划分

参考实践：https://blog.youkuaiyun.com/LXWalaz1s1s/article/details/115841831

磁盘设备在linux中文件名

在Linux系统中，每个设备都被当成一个文件来对待” 举例来说，SATA接口的硬盘的文件名称即为/dev/sd[a-d]，其中， 括号内的字母为a-d当中的任意一个，亦即有/dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, 及 /dev/sdd这四个文件的意思。

另外先提出来强调一下，在Linux这个系统当中，几乎所有的硬件设备文件都在/dev这个目录内， 所以你会看到/dev/sda, /dev/sr0等等的文件名。

那么打印机与软盘呢？分别是/dev/lp0, /dev/fd0！下面列出几个常见的设备与其在Linux当中的文件名：

设备	设备在Linux内的文件名
SCSI/SATA/USB硬盘机	/dev/sd[a-p]
USB闪存盘	/dev/sd[a-p] （与SATA相同）
VirtI/O界面	/dev/vd[a-p] （用于虚拟机内）
软盘机	/dev/fd[0-7]
打印机	/dev/lp[0-2] （25针打印机） /dev/usb/lp[0-15] （USB 接口）
鼠标	/dev/input/mouse[0-15] （通用） /dev/psaux （PS/2界面） /dev/mouse （当前鼠标）
CDROM/DVDROM	/dev/scd[0-1] （通用） /dev/sr[0-1] （通用，CentOS 较常见） /dev/cdrom （当前 CDROM）
磁带机	/dev/ht0 （IDE 界面） /dev/st0 （SATA/SCSI界面） /dev/tape （当前磁带）
IDE硬盘机	/dev/hd[a-d] （旧式系统才有）

时至今日，由于 IDE 界面的磁盘机几乎已经被淘汰，太少见了！因此现在连 IDE 界面的磁盘文件名也都被仿真成 /dev/sd[a-p] 了！此外， 如果你的机器使用的是跟网际网络供应商 （ISP） 申请使用的云端机器，这时可能会得到的是虚拟机。为了加速，虚拟机内的磁盘是使用仿真器产生， 该仿真器产生的磁盘文件名为 /dev/vd[a-p] 系列的文件名！要注意！要注意！

 提问：如果你的PC上面有两个SATA磁盘以及一个USB磁盘，而主板上面有六个SATA的插槽。这两个SATA磁盘分别安插在主板上的SATA1, SATA5插槽上， 请问这三个磁盘在Linux中的设备文件名为何？

        答：由于根据Linux核心侦测到磁盘的顺序来决定设备文件名，并非与实际插槽代号有关，因此设备的文件名如下：

1. SATA1插槽上的文件名：/dev/sda
2. SATA5插槽上的文件名：/dev/sdb
3. USB磁盘（开机完成后才被系统捉到）：/dev/sdc

MSDOS（MBR） 与 GPT 磁盘分区表（partition table）

分区表其实目前有两种格式，MBR和GPT  

 MBR（Master Boot Record）分区格式

早期磁盘第一个扇区（521bytes）里面包含重要的信息MBR（Master Boot Record），其中446 bytes，安装开机管理程序的地方（这里需要去理解开机流程中的 BIOS 与 UEFI 开机检测程序）；剩下的64bytes记录硬盘分区的数据，即分区表，这里的位置只够记录下四个分区。
  以下的四个分区我们并不能各个区分是主分区还是扩展分区，两种都有可能；

P1：/dev/sda1
P2：/dev/sda2
P3：/dev/sda3
P4：/dev/sda4
  既然第一个扇区的分区表只能记录四个分区的数据，那自然就想到用额外的扇区来 记录分区信息，这就是扩展分区的由来。

  例题，看如下分区名称，为啥缺少了 /dev/sda3、 /dev/sda4呢，原因就是前面四个号都是预留给主分区和扩展分区的，逻辑分区只能从序号5开始；
P1：/dev/sda1 (主分区)
P2：/dev/sda2（扩展分区）
P3：/dev/sda5（逻辑分区）
P4：/dev/sda6（逻辑分区）
P5：/dev/sda7（逻辑分区）

  主分区、扩展分区、逻辑分区的关系及区分如下；

主分区( primary)P
  1)系统中必须要存在的分区,系统盘选择主分区安装

  2)数字编号只能是1-4.sda1、sda2、sda3、sda4

  3)主分区最多四个,最少一个。

  4)能被单独格式化

扩展分区( extend)E
  1)相当于一个独立的小磁盘。独立的分区表,不能独立存在。

  2)有独立的分区表。

  3)不能独立存在,即不能直接存放数据。必须结合逻辑分区，在扩展分区上建立逻辑分区才能存放数据

  4)占用主分区的编号，最少为0个，最多为1个。(主分区+扩展分区之和最多4个）

  6)不能被格式化

逻辑分区(1ogic)L
  1)数字编号只能是从5开始

  2)存放于扩展分区之上

  3)存放任意普通数据

  4)能被单独格式化

  5)两个独立的逻辑分区可以支持合并成一个新的逻辑分区

       6）一个扩展分区中可以有多个逻辑分区

磁盘分区方式
  1)1~4个主分区

  2)扩展分区至多能有一个，且 2 ≤ 扩展分区+主分区≤ 4

例题：学习以上内容后，聊聊分区策略，举例如下；博主有一块硬盘，如果我想要得到6个分区，用MBR分区格式该怎么分配；

        答：首先主分区，扩展分区只能有4个，不够呀，那就需要用到扩展分区，可以分配为，P+P+P+E（E内包含3个逻辑分区L）即，P+P+P+E(L+L+L)；当然也可以P+E(L+L+L+L+L) ,可以根据个人想法来实现即可

   MBR分区的原理清晰后，其不足的地方也暴露的无疑，因为分区表的容量16bytes有限，始终存在以下不足：操作系统无法抓取2.2T以上的磁盘容量,个人PC可能目前来说够，但是服务器已经无法满足了；MBR仅有一块分区表，无法实现高可用，一旦被损坏，很难再救援恢复；MBR内存放的开机管理程序也只有446bytes，也是无法容纳更多的开机程序代码的；

GPT（GUID Partition Table）分区格式 

        基本上GPT弥补了MBR的不足，但是GPT和MBR只是分区格式方法不同。

        GPT将磁盘划分为一块块的逻辑区块地址（Logical Block Address，简称LBA） 来处理，每个LBA预设计为512bytes，即一个扇区的大小；同时改进MBR之用一块扇区来标识分区表的弊端，GPT使用了前后各34个LBA来标识分区表信息（最后的34各区可以理解为备份，达到高可用），如图6.3；
LBA的标识是从0开始的，LBA0-34共35块，这里分别阐述下其含义；

LBA0 :包含两部分，一部分是类似MBR的446bytes,存储开机管理程序，第二部分则是存储一个特殊的标记，标识该磁盘为GPT格式，而看不懂GPT分区的程序则无法操作该磁盘，起到保护作用，放心，目前基本的管理程序都能识别GPT格式，所以该LBA块实际上与分区信息并无直接关联，这就是为啥不算入34LBA的原因；
LBA1 :GPT的表头，记录分区本身的位置与大小，同时记录分区在备份中最后34个LBA中的位置，方便恢复；
LBA2-34:共32块LBA，每块LBA记录4笔分区表，共支持4*32=128笔分区（即，GPT可以做128个分区，他的分区取消的扩展分区的概念，只剩下primary和logic）；而每个LBA默认为512bytes，则每笔记录用到512/4=128bytes,每笔记录拿出64bytes来记录开始、结束的扇区号码，因此对一个单一分区槽而言，支持的最大容量为

两种表格分区方式的具体实践

在主机上将一个磁盘分析6个分区，案例步骤参考：https://blog.youkuaiyun.com/LXWalaz1s1s/article/details/115841831