Linux磁盘管理与文件系统

最新推荐文章于 2023-05-05 16:39:33 发布

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一.磁盘基础.

硬盘是计算机常用的存储设备之一。

1.磁盘结构

1.1硬盘的物理结构

盘片：硬盘有多个盘片，没盘片2面（正反两面）
磁头：每面一个磁头，并不是只有一个磁头，磁头也不会碰到盘面，磁头等于盘面数量
磁头臂
主轴（马达）
空气滤纸
永磁铁

1.2硬盘数据结构

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（扇区越多容量越大）
磁道：同一个盘片不同半径的同心圆
柱面：不同盘片相同半径构成的圆（柱面和磁道数量相同）

1.3硬盘存储容量

硬盘的存储容量=磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区×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每一个区域

1.4 查看分区信息

在这里插入图片描述

1.5硬盘的接口类型

硬盘按数据接口不同，大致分为ATA(IDE)和SATA以及SCSI，接口速度不是时间硬盘传输速度。

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

2.磁盘分区

2.1MBR（主引导记录）

MBR位于硬盘第一个物理扇区，MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
MBR总共512字节，前446字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇区中的第447-512字节中。
分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16字节。

2.2磁盘分区表示

表示： /dev/sda1
- /dev ：硬件设备文件所在的目录
- sd :表示scsi设备（hd表示IDE设备）
- a :硬盘的顺序号，表示第几块硬盘
- 1 ：分区的顺序号，表示第一块硬盘接口的第一个分区

2.3磁盘分区结构

查看源图像

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
扩展分区又分为逻辑分区
逻辑分区的序号始终从5开始

2.4查看磁盘使用情况

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2.5Linux文件系统类型

XFS文件系统
- 存放文件和目录数据的分区
- 高性能的日志文件系统，擅长于处理大文件，可以支持上百万TB的存储空间
- centos7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
EXT4（第四代扩展文件系统）
- 用于存放目录和数据的分区
- 典型的日志文件系统
- EXT4 ，FAT32 ,NTFS ,LVM逻辑卷
Linux支持的其他文件系统类型
- FAT32 ,NTFS
- XFS ,JFS 等…

二.检测并确认新硬盘

1. 查看磁盘分区：

-   fdisk  -l [磁盘设备]

在这里插入图片描述

2.管理磁盘分区：

fdisk [磁盘设备]

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

三.规划硬盘分区

交互操作指令
- m 获取帮助菜单
- P 查看分区情况
- n 新建分区

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d 删除分区

在这里插入图片描述

t 变更分区类型

在这里插入图片描述

w 保存操作并退出
q 不保存操作并退出

四.创建，管理文件系统

创建交换文件系统

格式：mkswap 分区设备
swapon /dev/ sdb3    #启用新增的交换分区
swapoff   /dev/  sdb3 #停用指定的交换分区
swapon -s            #查看每个分区的swap状态信息
free  -m             #查看总的swap状态信息

在这里插入图片描述

管理文件系统

格式：mkfs -t 文件系统类型  分区设备（要用绝对路径）

在这里插入图片描述

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

```
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
[root@localhost /]# mount /dev/sdb2 /data/
```
常用选项

-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。

-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。

在这里插入图片描述

2. 卸载已挂载的文件系统

格式：
umount  存储设备位置或挂载点
[root@cheng0307 /]# umount /dev/cdrom 
[root@cheng0307 /]# umount /mnt

3.设置文件系统自动挂载

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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PxDeO6jJ-1631204748101)(../../AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20210910000217624.png)]

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。