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Linux基础知识------磁盘管理与文件系统
阅读量:126 次
发布时间:2019-02-27

本文共 1993 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

磁盘管理与文件系统

磁盘管理是操作系统中至关重要的一部分,涉及硬盘的划分、文件系统的创建与管理等多个环节。本文将从基础知识到实际操作提供全面的指导。

磁盘基础

硬盘的存储容量可以通过以下公式计算:

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(512字节)

通过磁头、磁道和扇区可以唯一确定磁盘上的每一个区域。


硬盘的物理结构

硬盘由多个盘片组成,每个盘片双面。每面磁头位于盘片的最中心位置。

属性 描述
盘片 硬盘由多个盘片组成,每盘片双面
磁头 每面磁头位于盘片中心
磁道 磁头在盘片表面画出的圆形轨迹
扇区 盘片被分为扇形区域,每扇区存储512字节数据

硬盘的数据结构

硬盘的数据结构从物理层面到逻辑层面逐步划分。以下是硬盘的主要组成部分:

  • 磁道:同一盘片不同半径的同心圆,是磁头在盘片表面画出的圆形轨迹。
  • 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。

  • 硬盘接口种类

    硬盘的接口主要有IDE、SATA、SCSI和SAS四种类型。

    接口类型 特性
    IDE 并口数据线链接主板,与干扰性大且占用空间较多,不利于散热,已被SATA取代。
    SATA 抗干扰性强,支持热插拔,速度快,纠错能力强。
    SCSI 小型机系统接口,常用于工作站级个人电脑和服务器,转速快,支持热插拔。
    SAS 新一代SCSI技术,与SATA类似,采用序列式技术,传输速度可达6GB/s。

    磁盘分区

    硬盘中的主分区和扩展分区共有4个,主分区从1到4,扩展分区再分为逻辑分区。

    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。
    • 扩展分区可再分为逻辑分区。
    • 逻辑分区的序号始终从5开始。

    主引导记录(MBR)

    MBR位于硬盘第一个物理扇区,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,每个记录区占16个字节。


    文件系统类型

    文件系统是存储和管理文件的核心技术,常见文件系统包括XFS、SWAP、EXT4、FAF32、NTFS和LVM。

    XFS文件系统

    • XFS是一种高性能的日志型文件系统,支持大文件存储,可支持上百万TB存储空间。
    • 是CentOS 7系统的默认文件系统。

    SWAP文件系统

    • 用于为Linux系统创建交换分区。
    • 通常设置为物理内存的1.5-2倍。

    其他文件系统类型

    • EXT4:Linux系统的默认文件系统,支持大文件。
    • FAF32:支持32位文件系统。
    • NTFS:微软开发的文件系统。
    • LVM:Linux支持的逻辑卷管理文件系统。

    检测并确认新硬盘

    查看磁盘使用情况

    mount /dev/sdb5df -h [选项]
    • -h:显示分区的容量单位。
    • -T:显示文件系统类型。
    • -i:显示分区的iNode号码数量。

    查看磁盘分区

    fdisk -l /dev/sdb
    属性 描述
    设备 硬盘设备文件名称。
    引导分区 是否是引导分区,若是则有*标识。
    起始柱面数 该分区在硬盘中的起始位置(柱面数)。
    结束柱面数 该分区在硬盘中的结束位置(柱面数)。
    分区大小 分区的大小,以块为单位,默认块大小为1024字节。
    ID 分区的系统IID号,83表示XFS或EXT4分区,8e表示LVM逻辑卷。
    系统类型 分区类型。

    创建新硬盘

    关机操作

    sudo shutdown -h now

    创建分区

    创建主分区

    fdisk /dev/sdb

    操作步骤:

  • 输入n新建分区。
  • 输入p创建主分区。
  • 输入范围(如1-4)。
  • 输入柱面序列(默认按Enter)。
  • 输入分区大小(如+20G)。
  • 输入w保存并退出。
  • 创建扩展分区

    fdisk /dev/sdb

    操作步骤:

  • 输入n新建分区。
  • 输入e创建扩展分区。
  • 输入范围(如1-4)。
  • 输入柱面序列(默认按Enter)。
  • 输入分区大小(如+20G)。
  • 输入w保存并退出。
  • 创建逻辑分区

    fdisk /dev/sdb

    操作步骤:

  • 输入n新建分区。
  • 输入l创建逻辑分区。
  • 输入范围(如1-4)。
  • 输入柱面序列(默认按Enter)。
  • 输入分区大小(如+20G)。
  • 输入w保存并退出。

  • 格式化文件系统

    mkfs.xfs /dev/sdb5

    挂载文件系统

    mount /dev/sdb5 /mnt/新挂载点

    文件系统自动挂载

    编辑/etc/fstab文件:

    vi /etc/fstab

    添加自动挂载配置:

    UUID=xxxxxx /mnt/新挂载点 ext4 defaults 0 1

    交换文件系统

    创建交换分区

    mkswap /dev/sdb3swapon /dev/sdb3

    停用交换分区

    swapoff /dev/sdb3

    查看交换状态

    swapon -sfree -m

    删除分区

    fdisk /dev/sdbrm /dev/sdb3

    通过以上步骤,读者可以完成磁盘管理与文件系统的基本操作。

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