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前言
? ? 管理磁盘是管理员的重要工作内容之一，本文将从磁盘的分区和格式化操作等方面，学习在Linux系统中的磁盘和管理技术。除此之外,文件系统也是管理员的重要工作内客之一，本文也将从文件系统的创建、挂载使用与 LVM (Logical Volume Manager,逻辑卷管理)动态分区的创建、管理等方面，学习在 Linux系统文件系统管理技术。
一.磁盘基础
? 1.1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，硬盘的最小存储单位
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?磁道:同一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，由同一半径圆的多个磁道组成
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? 硬盘存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×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
? 1.2MBR与磁盘分区表示
? ??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
? ? 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447-510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
? ? 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)。
? ??Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
sd表示SCSI设备
hd表示IDE设备
硬盘的顺序号，以字母a、b、....表示
分区的顺序号，以数字1、2、...示。主分区从1-4， 第一个逻辑分区始终从5开始。
? 1.3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
? ? 逻辑分区的序号将始终从5开始
? 1.4文件系统类型
? ??XFS：是一种高性能的日志文件系统，特别擅长于处理大文件，可支持上百万 T 字节的存储空间。由于 XFS 文件系统开启日志功能，所以即便发生宕机也不怕数据遭到破坏，这种文件系统可以根据日志记录在短时间内进行数据恢复
? ??SWAP：交换文件系统，用于为 Linux 系统建立交换分区。交换分区的作用相当于虚拟内存，能够在一定程度上缓解物理内存不足的问题。一般建议将交换分区的大小设置为物理内存的 1.5～2 倍。例如，对于拥有 512MB物理内存的主机，其交换分区的大小建议设置为 1024MB。如果服务器的物理内存足够大（如 8GB 以上），也可以不设置交换分区。交换分区不用于直接存储用户的文件和目录等数据。
? ??EXT4：第 4 代扩展文件系统，用于存放文件和目录数据的分区，是 Linux 系统中默认使用的文件系统（CentOS 7 默认使用 XFS）。EXT4 是典型的日志型文件系统，其特点是保存有磁盘存取记录的日志数据，便于恢复，在存取性能和稳定性方面更加出色。
? ??Linux 系统还广泛支持其他各种类型的文件系统：如 JFS、FAT16、FAT32、NTFS 等。JFS 文件系统多用于商业版本的 UNIX 操作系统中，具有出色的性能表现。由于 NTFS 是微软公司的专有文件系统，Linux 系统默认只支持从 NTFS 分区读取文件，如果需要向 NTFS 分区中写入文件数据，需要结合其他辅助软件（如 NTFS-3G）
二.检测并确认新硬盘，规划硬盘中的分区（fdisk）
? ? 2.1检测并确认新硬盘
? ? fdisk命令：
? ??查看或管理磁盘分区
| fdisk | -l | 【磁盘设备】 |
? ? 或者
| fdisk | 【磁盘设备】 |
? ? fdisk -l 查看硬盘的整体情况和分区情况：
? ? Device：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。83 表示 Linux 中的 XFS 分区或 EXT4 分区、8e 表示 LVM 逻辑卷。LVM 是 Linux 操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制,与之相关的知识将在后面的章节介绍。
? ? System：分区类型。识别到新的硬盘设备后，就可以在该硬盘中建立新的分区了。在 Linux 操作系统中，分区和格式化的过程是相对独立的，关于格式化分区的操作将在后续内容中讲解。
? ? ? 交互模式中的常用指令：m、p、n、d、t、w、q
? ? fdisk指令说明
? ? Command (m for help): m??????????????????????#输入m指令
? ? a???toggle a bootable flag???????????????? #设置可引导标记
? ? b???edit bsd disklabel???????????????????? #修改bsd的磁盘标签
? ? c???toggle the dos compatibility flag ? ? ?#设置DOS操作系统兼容标记
? ? d???delete a partition???????????????????? #删除一个分区
? ? ?l???list known partition types???????????? #显示已知的分区类型，其中82为??Linux swap分区，83为Linux分区
? ? m???print this menu??????????????????????? #显示帮助菜单
? ? n???add a new partition??????????????????? #增加一个新的分区
? ? o???create a new empty DOS partition table?#创建一个新的空白的DOS分区表
? ? p???print the partition table????????? ? ? #显示磁盘当前的分区表
? ? q???quit without saving changes??????????? #退出fdisk程序，不保存任何修改
? ? s???create a new empty Sun disklabel?????? #创建一个新的空白的Sun磁盘标签
? ? t???change a partition's system id???????? #改变一个分区的系统号码
? ? u???change display/entry units???????????? #改变显示记录单位
? ? v???verify the partition table???????????? #对磁盘分区表进行验证
? ? w???write table to disk and exit?????????? #保存修改结果并退出fdisk程序
? ? x???extra functionality (experts only)???? #特殊功能，不建议初学者使用
? 2.2规划硬盘中的分区
? ? 例：在一个80G的磁盘里划分一个20G的区域
? ? 执行“fdisk /dev/sdb”进入新添加磁盘的交互分区管理界面，这里规划磁盘分区；接着，输入交互指令“n”新建分区并回车确认，再次输入指令“q”创建主分区并回车确认，设置第一个分区的编号为1，回车确认；接着是起始扇区默认值即可，回车确认；指定第一个主分区容量为20gb；用同样的方法步骤在输入指令“n”后输入指令“e”创建一个扩展分区编号为2；输入指令“w”保存并退出。
磁盘刚刚创好了并不能使用，需要格式化为XFS文件系统mkfs -t xfs /dev/sdb1
三.创建文件系统（mkfs、mkswap）
? ??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 |
[root@localhost ~]# Is /sbin/mkfs*
/sbin/mkfs /sbin/mkfs.cramfs /sbin/mkfs.ext3 /sbin/mkfs.minix
/sbin/mkfs.btrfs /sbin/mkfs.ext2 /sbin/mkfs.ext4 /sbin/mkfs.xfs
[root@localhost ~]# mkfs -t xfs ldevlsdb1
? ? 创建系统文件（格式化）
? ? mkfs -t xfs /dev/sdb1 和 mkfs.xfs /dev/sdb1?
? ? mkswap命令:omake swap，创建交换文件系统
| mkswap | 分区设备 |
[root@localhost ~]# mkswap /devlsdb5
[root@localhost ~]# cat/proclmeminfo | grep SwapTotal
SwapTotal:8257532 kB
[root@localhost ~]# swapon /devlsdb5
[root@localhost ~]# cat /proc/meminfo | grep SwapTotal
SwapTotal:10354680 kB
[root@localhost~]# swapoff /devlsdb5
? ? SWAP创建系统文件
? ? mkswap /dev/sdb5?
? ? swapon 是开启swap
? ? swapof 是关闭swap?
四.挂载、卸载文件系统操作
? 4.1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
?4.2mount与umount命令
? ??mount命令：
? ? ? 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
? ? ? -o options 主要用来描述设备或档案的挂接方式
? ? ? loop：用来把一个文件当成硬盘分区挂接上系统
? ? umount命令：
? ? ? 卸载已挂载的文件系统
? ? ? umount ?存储设备位置
? ? ? umount ?挂载点目录
? 4.3df命令
? ??df作用：命令用来检查文件系统的磁盘空间占用情况，使用权限是所有用户
| df | 参数 | [options] |
? ? 主要参数：
? ? ? －s：对每个Names参数只给出占用的数据块总数。
? ? ? －a：递归地显示指定目录中各文件及子目录中各文件占用的数据块数。若既不指定－s，也不指定－a，则只显示Names中的每一个目录及其中的各子目录所占的磁盘块数。
? ? ? －k：以1024字节为单位列出磁盘空间使用情况。
? ? ? －x：跳过在不同文件系统上的目录不予统计。
? ? ? －l：计算所有的文件大小，对硬链接文件则计算多次。
? ? ? －i：显示inode信息而非块使用量。
? ? ?－h：以容易理解的格式印出文件系统大小，例如136KB、2 4MB、21GB。
? ? ?－P：使用POSIX输出格式。
? ? ?－T：显示文件系统类型。
总结
? ? 本文中我主要介绍的内容可以归纳为三个部分:
? ? ? ? ①.管理磁盘和分区
? ? ? ? ②.创建文件系统
? ? ? ? ③.挂载、卸载文件系统
? ? 希望能给朋友们带来帮助。