Linux磁盘及文件系统(一)
一、磁盘
1、IO接口类型
(1)传输类型分类
并口:同一个线缆可以接多块设备
IDE口:两个,一个主设备,一个从设备
SCSI:宽带:16-1;窄带:8-1
串口:同一个线缆只可以接一个设备
(2)硬盘类型分类(理论传输数据)
IDE(ata):并口,133MB/s
SCSI:并口,Ultrascsi320,320MB/s,UltraSCSI640,640MB/s
SATA:串口,6gbps
SAS:串口,6gbps
USB:串口,480MB/s
2.硬盘种类和磁盘
(1)机械硬盘:内部真空
磁盘:正反面含有磁性物质的盘片,由一个马达固定所有磁盘转动,固定角速率
每个盘片正反面各有一个磁头,所有磁头固定在一个机械手臂上
磁道:每个盘片上出厂格式化
扇区:512bytes单位
柱面:不同盘面上同一编号的磁道组合在一起,分区划分按照柱面实现
越靠近较外部分区的柱面组成的分区,速度越快。
(2)固态硬盘
类似于多个并行的U盘,工作模式上模拟机械硬盘的机制
电器设备,速度较快。
3、设备
(1)设备类型
块设备:支持随机访问,数据交换单位是块
字符设备:至支持线性访问,数据交换单位是字符,一般为串行设备
(2)设备文件:/dev
1)设备文件:关联至设备的驱动程序;设备的访问入口
2)设备号
主设备号:区分设备类型,用于标明设备所需要的驱动程序
次设备号:区分同种类型下的不同设备;是特定设备的访问入口
3)设备文件名:ICANN互联网名称地址分配机构规定
1)磁盘
IDE:/dev/hd[a-z]
SCSI,SATA,USB,SAS:/dev/sd[a-z]
2)分区:/dev/sda#
注意:CentOS6和7统统将硬盘设备文件标识为/dev/sd[a-z]#
4)引用设备的方式:设备文件名,卷标,UUID
4.格式化
低级格式化:硬件制造商、分区之前划分磁道,形成簇
高级格式化:分区之后对分区进行初始化,创建文件系统
每种操作系统所设置的文件属性/权限不相同,为了存放这些所需的数据
5.MBR(Master Boot Record):主引导分区,为一个编号为0的512Mb的扇区
466bytes:bootloader,引导加载器程序,主引导记录,引导启动操作系统的程序
64bytes:分区表,每16bytes标识一个分区,一共只能有4个分区
2bytes:表示MBA是否有效;55AA为有效
注意:
1)主分区最多四个,扩展分区只能一个
2)扩展分区不能单独使用,要继续分成逻辑分区,逻辑分区可以有多个
3)一个主分区就是一个独立的文件系统
4)主分区和扩展分区的标识:1-4;逻辑分区:5+
二、VFS虚拟文件系统
VFS(virtual File System),不同文件系统和上层接口之间的中间层
VFS支持的文件系统
Linux的文件系统: Ext系列[ext2(无日志功能), ext3, ext4](CentOS 5/6)
xfs(CentOS 7单个文件大小无上限), reiserfs, btrfs
光盘:iso9660
网络文件系统:nfs, cifs
集群文件系统:gfs2, ocfs2
内核级分布式文件系统:ceph
Windows的文件系统:vfat, ntfs
伪文件系统:proc, sysfs, tmpfs, hugepagefs
Unix的文件系统:UFS, FFS, JFS
交换文件系统:swap
用户空间的分布式文件系统:mogilefs, moosefs, glusterfs
日志文件系统
ext2之后该系列增加的新功能
工作模式:在日志区域内进行操作,完成后写入inode和block区域中,防止错误而要全面扫面
会占用空间,且占用CPU的性能,但硬件的发展可以抵消这些不足
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