一、磁盘基础
1、磁盘结构
1.1、硬盘的物理结构
| 结构 | 说明 |
|---|---|
| 盘片 | 硬盘有多个盘片，每盘片2面 |
| 磁头 | 每面一个磁头 |
1.2、硬盘的数据结构
| 结构 | 说明 |
|---|---|
| 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，是由磁头在盘片表面划出的圆形轨迹 |
| 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 |
1.3、硬盘的存储容量
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)
1.4、可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域
1.5、磁盘接口类型
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| 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 |
| 光纤通道 | 为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。特性：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大 |
1.6、MBR与磁盘分区表示
- 主引导记录MBR：Master Boot Record
- MBR位于硬盘的第一个物理扇区处
- MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表
- MBR共512字节，前446字节是主引导记录，分区表保存在MBR扇形区中的第447-510字节中
- 分区表中有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节
| 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、c...表示 |
| 分区的顺序号 | 以数字1、2、3...表示。主分区1-4，逻辑分区从5开始 |
1.7、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
二、文件系统类型
1、XFS文件系统
- 存放文件和目录数据的分区
- 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
- CentOS 7系统中默认使用的文件系统
2、SWAP，交换文件系统
- 为Linux系统建立交换分区
- 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 |
|---|
三、检测并确认新磁盘
1、查看或管理磁盘分区：fdisk
1.1、查看磁盘分区
1.2、7个字段
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| 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Block（块）为单位，默认的块大小为1024字节 |
| ID | 分区对应的系统ID号 |
| system | 分区类型 |
1.3、管理磁盘分区
1.4、交互模式中的常用指令
| 指令 | 说明 |
|---|---|
| m | 获取帮助菜单 |
| n | 新建分区 |
| p | 查看分区情况 |
| d | 删除分区 |
| t | 变更分区的类型 |
| w | 保存分区操作并退出 |
| q | 不保存分区操作并退出 |
1.5、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 （主分区范围1-4，逻辑分区从5开始）
-->设置柱面序列：直接回车键接受默认值
-->设置分区大小：+20G （此处指定大小为20G，若按回车则接收默认值表示所有空间）
-->w（保存分区并退出）
四、创建文件系统
1、创建文件系统（格式化）：mkfs
2、创建交换文件系统：mkswap
1、格式
2、示例
创建交换分区之前，目标分区应先通过 fdisk 工具将分区类型号设置为 82
fdisk /dev/sdb
--->t
--->5(分区号)
--->82（设置类型为swap）
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
free -m #查看总的swap状态信息
五、挂载、卸载文件系统
1、挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹：mount
| -t | 用于指定文件的系统类型，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、卸载已挂载的文件系统
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- 卸载前提：挂载的设备或目录没有被正在使用中，要先退出挂载目录
- 可加入参数 -lf ，表示强制卸载
3、查看磁盘挂载情况：直接用mount + 分区设备 或者 用df + [选项]
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -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 |
六、设置文件系统的自动挂载：/etc/fstab配置文件
1、/etc/fstab配置文件
- /etc/fstab配置文件包含了开机后需要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
2、六个字段
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| 第1字段 | 分区名或设备卷标名 |
| 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 |