磁盘结构及分区表示

磁盘结构

• 硬盘的物理结构
  盘片:硬盘有多个盘片,每盘片2面
  磁头 :每面一个磁头

• 硬盘的数据结构
  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
  磁道:同-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

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  补充：

  固态硬盘(SSD) : Solid State Drive,用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致相较于HDD，SSD在防震抗摔、传输速率、功耗、重量、噪音上有明显优势，SSD传输速率性能是HDD的2倍相较于SSD, HDD在价格、容量占有绝对优势硬盘有价，数据无价，目前SSD不能完全取代HHD

磁盘容量

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
“可以用柱面/磁头扇区来唯一定位磁盘上每一个区域

磁盘接口类型

IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

磁盘接口类型

HIDE(并口)
SATA(串口)
速度快
纠错能力强
SCSI
转速快
CPU占用资源低
支持热插拔

MBR

主引导记录( MBR : Master Boot Record )
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。分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节。

磁盘分区表示

linux中将硬盘分区等设备均表示为文件。

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磁盘分区结构

格式：/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。

硬盘中的主分区数目只有4个
因此主分区和扩展分区的序号也就限制在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

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文件系统类型

EXT4,第4代扩展( Extended )文件系统
存放文件和目录数据的分区
典型的日志型文件系统
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

Linux支持的其它文件系统类型
1.FAT16、FAT32、NTFS
2.XFS、 JFS.

管理磁盘及分区

检测并确认新硬盘

语法： fdisk -l

输出信息说明

Device :分区的设备文件名称
Boot :是否是引导分区。 是，则有"*"标识
Start/End :分区的起始/结束位置(柱面数)
Blocks :块,默认大小为1024字节
Id :分区对应的系统ID号。83表示Linux中的EXT4分区、8e表示LVM逻辑卷
System :分区类型

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规划硬盘中的分区

语法：fdisk [磁盘设备]

用途：在交互式的操作环境中管理磁盘分区。

”在fdisk交互模式中的常用指令
m：查看操作指令的帮助信息
p：列表查看分区信息
n：新建分区
d：删除分区
t：变更分区类型
w：保存分区设置并退出
q：放弃分区设置并退出

1. 创建分区步骤
   n
   –> p 主分区、e 扩展分区、l 逻辑分区
   –> 设置分区：1 （范围1-4，如按 Enter 键接受默认值）
   –> 设置柱面序列：直接按 Enter 键接受默认值
   –> 设置分区大小：+20G （指定大小为 20GB，如按 Enter 键接受默认值表示所有空间）
   –w
2. 变更硬盘（特别是正在使用的硬盘）的分区设置以后，建议最好将系统重启一次，或者执行
   “partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情况。以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。
   partprobe /dev/sdb

文件系统

创建文件系统

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 mkfs -t xfs /dev/sdb1
或
mkfs.（分区类型） 分区设备 mkfs.xfs /dev/sdb1
这里创建了几个分区能用于Linux存储文件的有sdb1，sdb5，sdb6

格式完成后还需要挂载，添加挂载点。

创建文件系统swap

命令格式：mkswap 分区设备

创建交换文件系统
创建swap之前，目标分区应先通过fdisk 工具将分区类型ID 号设为 82
fdisk /dev/sdb
–>t
–>5
–>82

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状态信息
free -m 查看总的swap状态信息

停用就会去除sdb2交换分区

挂载、卸载文件系统——mount、umount

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

-f强制挂载

-t：用于指定文件系统类型，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

卸载已挂载的文件系统
卸载前提：挂载的设备或者目录没有被在使用中，要先退出挂载目录
umount [-lf] 存储设备目录或者挂载点目录

-lf：强制卸载

查看磁盘使用情况
1.直接 mount 命令

2. df [选项]
   -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

查看设备的UUID和文件系统类型
blkid [设备]

设置文件系统的自动挂载

/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
/dev/sdb1 /opt xfs defaults 0 0
/dev/sr0 /mnt iso9660 defaults 0 0

第1字段：设备名或设备卷标名。

第2字段：文件系统的挂载点目录的位置。

第3字段：文件系统类型，如 xfs、swap 等。

第4字段：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）。

第5字段：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。

第6字段：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。

nt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）。

第5字段：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。

第6字段：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。