Linux磁盘管理与文件系统

文章目录
一、硬盘结构
二、MBR与磁盘分区表示
三、磁盘分区结构
四、文件系统类型
●1、XFS文件系统
●2、SWAP，交换文件系统
●3、Linux支持的其他文件系统类型
五、命令部分——检测并确认新硬盘
●1、交互模式中的常用指令
六、新添加硬盘步骤
七、创建分区步骤（p-主分区，e-扩展分区，l-逻辑分区）
八、创建文件系统（格式化）
开始格式化步骤
2、进行挂载
九、创建文件系统swap
●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。
十、挂载、卸载文件系统操作
●1、mount命令——挂载到文件系统、ios镜像到指定文件夹
●2、umount命令——卸载已挂载的文件系统
●3、查看磁盘使用情况
十一、设置文件系统的自动挂载

一、硬盘结构
●硬盘的物理结构
①盘头：硬盘有多个盘片，每盘片两面
②磁头：每面一个磁头

●硬盘的数据结构
①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，是硬盘的最小存储单位

②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

③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‘

●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（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

●磁盘接口类型：
●IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道

●硬盘的接口种类：
IDE——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——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。

二、MBR与磁盘分区表示
●主引导记录（MBR：Master Boot Record）
①MBR位于硬盘第一个物理扇区处
②MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
③MBR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。
④分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16字节。

●主启动记录（MBR）磁盘分区支持最大卷为2.2TB，每个磁盘最多有4个主分区，或3个主分区、1个扩展分区和在扩展分区里面分多个逻辑分区。

三、磁盘分区结构
●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
●扩展分区再分为逻辑分区
●逻辑分区的序号始终从5开始（1~4始终保留给主分区）

四、文件系统类型
●1、XFS文件系统
①存放文件和目录数据的分区

②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。

③CentOS 7系统中默认使用的文件系统

●2、SWAP，交换文件系统
①为Linux系统建立交换分区（相当虚拟内存，硬盘内存之间相互转换）

②一般设置为物理内存的1.5~2倍

●3、Linux支持的其他文件系统类型
●EXT4、FAT32、NTFS、LVM

五、命令部分——检测并确认新硬盘
●fdisk命令——查看或管理磁盘分区

Device（设备）：分区的设备文件名称。
Boot：是否是引导分区。若是，则有“*”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。例如，83表示Linux中的XFS分区或EXT4分区、82代表SWAP交换文件系统、8e表示LVM逻辑卷。
System：分区类型。

查看磁盘设备：
可以看到我们只有一块磁盘/dev/sda

管理磁盘设备：

●1、交互模式中的常用指令

① m：获取帮助菜单
② n：新建分区
③ p：查看分区情况
④ d：删除分区
⑤ t：变更分区的类型
⑥ w：保存分区操作并退出
⑦ q：不保存分区操作并退出

六、新添加硬盘步骤

1、关闭虚拟机
2、编辑虚拟机设置

3、点击添加，选择硬盘

4、选择类型SCSI

5、选择创建新虚拟磁盘

6、选择大小60G

7、这个存储位置无需改动，点击完成，开启虚拟机

8、然后我们使用xshell来连接一下，再使用fdisk -l看一下

9、接下来我们创建分区

七、创建分区步骤（p-主分区，e-扩展分区，l-逻辑分区）
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保存分区操作并退出

1、fdisk /dev/sdb 查看
然后n创建分区，这边告诉我们现在有0个主分区，0个扩展分区，4个空闲可分配分区

2、创建一个主分区

3、输入l可以查看ID号（分区类型）

4、再次输入n进行创建分区，这次我们创建一个扩展分区，并且给它30G

5、然后l创建两个逻辑分区，逻辑分区是从扩展分区里划分的，所以不能超过我们的30G扩展分区，给到一个10G,一个20G，可以看到逻辑分区分区号是以5为起始的

6、我们现在60-10-30=20 ,还剩20G，我就不演示了，之间创建两个主分区了，然后我们 p看一下现在分区情况，确认无误，使用w保存并退出。

7、创建好分区后需要格式化之后才能使用

八、创建文件系统（格式化）

●Make Filesystem ，创建文件系统（格式化）

开始格式化步骤

mkfs -t xfs /dev/sdb1
mkfs.xfs /dev/sdb3
mkfs.xfs /dev/sdb4
mkfs.xfs /dev/sdb5
mkfs.xfs /dev/sdb6

格式好了之后并不能直接使用，还需要挂载，挂载的地方就是挂载点。

2、进行挂载

切换到根目录下创建一个新目录
因为mnt已经被磁盘使用了
然后将/dev/sdb1挂载到/data1

九、创建文件系统swap

mkswap命令
make swap——创建交换文件系统

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（更改系统分区类型）
——→4（分区序号这里使用4）
————→82（表示swap类型）

1、fdisk /dev/sdb 管理该磁盘

2、t更改系统分区类型，并且选择4号分区

3、这里要输入swap对应的代码，l列举一下

4、根据上图选择代码82，然后p查看分区情况，看到已经更改完成后，w保存操作并退出

5、保存操作退出后，partprobe一下

●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

6、将/dev/sdb4创建成swap分区，并进行启用去查看

十、挂载、卸载文件系统操作

●1、mount命令——挂载到文件系统、ios镜像到指定文件夹

-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

●2、umount命令——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

-l 表示解除正在繁忙的文件系统
-f 表示强制

●3、查看磁盘使用情况

1.直接 mount 命令

df [选项]

十一、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。

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。

1、vim修改/etc/fstab配置文件

2、我们将sr0和sdb1写入，保存并退出。

3、重启虚拟机

4、查看自动挂载的文件系统记录