Linux磁盘管理和文件管理
作者：互联网
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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：每面有一个磁头
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 （硬盘的第一个扇区，叫做引导扇区）
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
存储容量
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
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（基本已经淘汰）
SATA(速率500MB/s)、全称是Serial ATA，抗干扰性强，支持热插热拔等功能，速度快，纠错能力强。（凹口）
SCSI、SAS（企业级适用）（速率达到12G/s）、全称是 Small Computer System Interface（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的，资料传输时CPU占用率较低，转速快，支持热插热拔等 （基本淘汰，低配SAS）SAS（凸口）
光纤通道（FC接口）: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（FC）（方形头等）
MBR与磁盘分区表示
主引导记录（MBR（最多只能分四个分区）:（Master Boot Record）
GPT最多能分128个分区
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个分区记录表，每个分区记录区占16个字节
MBR≤4个分区
硬盘的常用接口类型：ide接口、sata3接口、iscsi接口、m.2接口、nvme m.2接口
MBR和GPT的区别
设置新磁盘，系统会询问你是想要使用MBR还是GPT分区，GPT是一种新的硬盘分区标准。
GPT带来了很多新特性，最大支持18EB的大容量（EB=1024 PB，PB=1024 TB）；MBR最大只支持2TB，但拥有最好的
兼容性。
MBR分区：
MBR的意思是“主引导记录”，它有自己的启动器，也就是启动代码，一旦启动代码被破坏，系统就没法启动，只有通过修复才能启动系统。
最大支持2TB容量，在容量方面存在着极大的瓶颈，那么GPT在今后的发展就会越来越占优势，MBR也会逐渐被GPT取代。
GPT分区：
GPT意为GUID分区表，这是一个正逐渐取代MBR的新标准，它由UEFI辅住而形成的，这样就有了UEFI用于取代老旧的BIOS，而GPT则取代老旧的MBR。这个标准没有MBR的那些限制。磁盘驱动器容量可以大得多，大到操作系统和文件系统都没法支持。它同时还支持几乎无限个分区数量，限制只在于操作系统，Windows支持最多128个GPT分区。通过UEFI，所有的64位的win0，win8，win7和Vista，以及所对应的服务器都能从GPT启动。
如今现在的机子硬盘分区基本采用UEFI相辅的GPT启动，您如果要用原来的那种系统安装方式是启动不了系统的。
如果你刚在市面上买了一台最近的机子，若如你想换一个ghost系统（PS：现在你在店里买的机子，基本都是盗版
系统），你用原来的MBR方式去安装那是启动不了机子的，因为自己找不到启动器，因为MBR是利用BIOS寻找启动代
码，而现在您用GPT分区方式使用的是BIOS选择UEFI，由于不能识别，所以系统不能启动。正确的方式是MBR对应的
是利用BIOS选择启动器代码，GPT对应是利用UEFI选择启动。
若磁盘小于2TB，可用fdisk /dev/sdb进行分区，即MBR分区格式
若磁盘大于2TB，可用parted /dev/sdb进入分区，我们都知道MBR分区磁盘是不能大于2TB,所以超过2TB需要使用GPT分区格式
我们先在超级用户模式下用fdisk -l命令查看挂载的硬盘设备，假设设备号为/dev/sdb，接下来我们使用parted命令来进行GPT分区：
1.yun install parted -y
parted /dev/sdb
GUN Parteed 1.8.1
Using /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type ‘help’to view a list of commands.
2.将MBR磁盘分区格式调整为GPT
（parted）mklabel gpt
3.划分所有空间到一个分区
(parted) mkpart primary 0 -1
这一步也可以这样设置：
unit TB （设置单位为TB）
mkpart primary 0 3 (设置为一个主分区，大小为3TB,开始是0，结束是3)
4.显示设置的分区大小
（parted）print
5.退出parted程序
（parted）quit
磁盘分区的表示
常见的硬盘可以划分为主分区，扩展分区和逻辑分区，通常情况下主分区只有四个，而扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型，在扩展分区中可以建立逻辑分区。
Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件
硬件设备文件所在的目录： /dev/hda5
hd 表示IDE设备
sd表示scsl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
扩展分区要建立逻辑分区才能使用，不能独立使用
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
文件系统类型
文件系统（File System）类型决定了向分区中存放，读取文件数据的方式和效率，在对分区进行格式化的时候需要选择所用的文件系统类型
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
centos 7系统中默认使用的文件系统
SWAP ,交换文件系统
为Liunx系统建立交换分区
交换分区相当于虚拟内存，能够在一定程度上缓解内存不足的问题
一般建议将交换分区的大小设置为物理内存的1.5-2倍。
Liunx支持的其他文件系统类型
FAT16、FAT32、NTFS
EXT4、JFS......
检测、确认规划新硬盘
在Linux服务器中，当现有硬盘的分区规划不能满足要求（例如，根分区的剩余空间过少，无法继续安装新的系统程序）时，就需要对硬盘中的分区进行重新规划和调整，有时候还需要添加新的硬盘设备来扩展存储空间
实现上述操作需要用到fdisk磁盘及分区管理工具，fdisk是大多数Linux系统中自带的基本工具之一。
分区对应的系统ID号中，83表示Linux中的EXT4分区，8e 表示LVM逻辑卷
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
fdisk [磁盘设备]
Device 分区设备名称
Boot 是否是引导分区，如是有*号
Start 起始位置（硬盘柱面数）
End 结束位置（硬盘柱面数）
Blocks 分区大小 以块为单位，默认块大小是1024字节
ID 分区对应的系统ID号 ，7表示NTFS格式、81表示逻辑分区、82表示SWAP、83表示EXT4、8e表示LVM逻辑卷
System 分区类型
fdisk /dev/sdb //进入交互式分区管理页面
交互模式中的常用命令
m man手册帮助
m、p、n、d、t、w、q
检测并确认新硬盘fdisk -l
规划硬盘中的分区 fdisk /dev/sdx
n 新建分区
p 列出分区
d 删除分区
t 改变分区类型
I 查看分区对应的系统id号
w 保存
q 退出
“n”命令–新建分区
使用“n”命令可以进行创建分区的操作，包括主分区和扩展分区。
根据提示输入“p”选择创建主分区。
输入“e”选择创建扩展分区，扩展分区设置完后，可以设置逻辑分区。
之后依次选择分区序号，起始位置，结束位置或分区大小即可完成新分区的创建。
选择分区号时，主分区和扩展分区的序号只能为1-4，分区起始位置一般有fdisk默认识别即可，结束位置或大小可以使用’’+sizeM‘或“+sizeG”的形式。如“+20G”表示将该分区的容量设置为20GB。
parted命令–查看或管理磁盘分区
fdisk命令适用于给容量小于2TB的硬盘进行分区，而实际生产环境中使用的硬盘容量往往会大于2TB，例如监控硬盘的容量甚至会达到16TB，这时就需要parted命令来给硬盘管理分区（parted命令适用于GPT分区表）。
parted -l 列出所有设备的分区信息
操作实例：
1.选择要进行分区的硬盘，创建gpt方式的分区表。
[root@server1 ~]# parted /dev/sdb //选择要分区的硬盘
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt //创建gpt的分区表
(parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
2.完成分区操作，利用print可以查看分区信息
(parted) mkpart //开始创建分区
分区名称？ []? part1 按照提示填写分区信息
文件系统类型？ [ext2]? xfs
起始点？ 0
结束点？ 2GB
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? ignore 输入忽略
(parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt 利用print查看分区是否创建成功
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 2000MB 2000MB part1
3.rm+分区号 可以删除分区
Number Start End Size File system Name 标志
1 17.4kB 2000MB 2000MB part1
(parted) rm 1
(parted) p
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
4.创建完后quit退出
5.利用mkfs命令将新建的分区格式化，并且挂载到系统目录中才能使用。
创建文件系统（格式化分区）
创建文件系统的过程也是格式化分区的过程，在Linux系统中使用mkfs（Make Filesystem，创建文件系统）命令格式可以格式化xfs、ext4、fat等不同类型的分区，而使用mkswap命令可以格式化swap交换分区。
mkfs命令使用格式
mkfs -t 文件系统类型 分区设备
CentOS7默认xfs文件系统类型，所以我们现在常用这条命令
mkfs.xfs /dev/sda1
mkfs -t ext4 /dev/sdb1 ###将sdb1格式化成ext4文件系统
mkfs -t vfat -F 32 /dev/sdb6
或者mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb6 ###将sdb6格式化成fat32文件系统（先通过fdisk工具添加/dev/sdb6分区，并将id设为b）
mkswap命令的使用
在Linux系统中，Swap分区的作用类似于Windows系统中的“虚拟内存”，可以在一定程度上缓解物理内存不足的情况。在当前Linux主机运行的服务较多，需要更多的交换空间支撑应用时，可以为其增加新的交换分区。
使用mkswap命令工具可以在指定的分区上创建交换文件系统，目标分区应先通过fdisk工具将ID号设为82. t命令
make swap：创建文件交换系统
fdisk -l /dev/sdb ##查看交换分区的信息
mkswap /dev/sdb5 ##创建交换分区sdb5
cat /proc/meminfo |grep “SwapTotal” ##查看总交换空间大小
swapon /dev/sdb5 ##临时开启交换分区
swapoff /dev/sdb5 ##关闭交换分区
vi /etc/fstab ##永久挂载（永久开启交换分区）自动挂载
在最后一行加入
/dev/sdb5 swap swap defaults 0 0
或
创建swap分区 mkswap /dev/sdx1
挂载swap分区用作交换分区 swapon /dev/sdx1
卸载swap分区 swapoff /dev/sdx1
挂载、卸载文件系统
在Linux系统中，对各种存储设备中的资源访问（如读取，保存文件等）都是通过目录结构进行的，虽然系统核心能够通过“设备文件”的方式操纵各种设备，但是对于用户来说，还需要增加一个“挂载”的过程，才能像正常访问目录一样访问存储设备中的资源。
当然，在安装Linux操作系统的过程中，自动建立或识别的分区通常会由系统自动完成挂载，如“/”分区，“boot”分区等。然而对于后来新增加的硬盘分区，光盘等设备，有时候还需要管理员手动进行挂载，实际上用户访问的是经过格式化后建立的文件系统。挂载一个分区时，必须为其制定一个目录作为挂靠点（或称为挂载点），用户通过这个目录访问设备中的文件，目录数据。
挂载文件系统
mount 【-t 文件系统类型】挂载目录
文件系统类型-t可以省略，因为系统会自动识别。
mount /dev/cdrom /opt //将cdrom挂载到opt目录下
mkdir /opt/a //在opt目录下创建a文件夹
mount /dev/sdb6 /opt/a //将sdb6挂载到/opt/a目录下面
mount //查看当前系统中挂载的信息
卸载文件系统
umount /opt/a ##通过挂载点目录卸载对应的分区
umount /dev/sdb6 ##通过设备文件卸载分区
fusermount -uz /opt ##强制卸载/opt挂载的分区
查看已挂载各文件系统的磁盘使用情况
df -Th
-h 可以显示更易读的容量单位
-T 用于显示对应文件系统的类型（ext，xfs）
或
挂载文件系统
临时：mount /dev/cdrom（源文件）/mnt（挂载点）
永久：vi /etc/fstab
/dev/cdrom /mnt iso9660 defaults 0 0
mount -a (启用/etc/fastb中的配置信息进行挂载)
卸载文件系统
umount /dev/cdrom(源文件)
umount /mnt(挂载点)
查看本地挂载状况/磁盘使用情况
df' -Th
验证，查看
fdisk -l 查看硬盘信息
fdisk /dev/sdb 对磁盘sdb进行管理
p 打印分区表（此时为空）
wq 退出并保存
df -Th 查看光盘挂载
对根目录下data目录进行扩容
cd /
ls 查看没有data目录
mkdir data 创建一个data目录
fdisk /dev/sdb 对sdb进行分区
n 添加分区
p 分四个主分区 e：扩展
一直回车
默认
p 发现多了一个sdb1分区
wq 退出
mkfs.xfs /dev/sdb1 系统格式化
mount /dev/sdb1 /data/ 挂载到data目录中 临时挂载
df -Th 查看挂载情况
vi /etc/fstab 永久挂载
添加最后一段
：wq
init 6 重启验证
df -Th 查看 发现两只者挂载的位置不同
umount /data/ 删除/data/挂载目录
fdisk /dev/sdb 对sdb进行分区
p 查看分区表
d 删除分区
：wq 保存退出
总结
创建文件系统
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
示例
[root@localhost~]#ls /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 /dev/sdb1
mkswap命令
make swap，创建交换文件系统
mkswap 分区设备
示例
[root@localhost~]#mkswap /dev/sdb5
[root@localhost~]#cat /proc/meminfo | grep Swap Total
Swap Total: 8257532kB
[root@localhost~]#swapon /dev/sdb5
[root@localhost~]#cat /proc/meminfo | grrep Swap Total
Swap Total: 10354680kB
[root@localhost~]# swapoff /dev/sdb5
挂载、卸载文件系统
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
umount命令
卸载已挂载的文件系统
umount 存储设备的文件系统
umount 挂载点目录 147页
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爱你系统记录
[root@localhost~]#vi /etc/fstab
... ...//省略部分内容
/dev/sdb1 /mailbix xfs defaults 0 0
分区 挂载点 文件系统类型
查看硬盘使用情况
df命令
df [选项] [文件]
硬盘的初始化分区格式：mbr、gpt
linux中常用的文件系统类型：ext4（一般linux）、xfs（centos默认）、swap（交换分区）
标签：管理,分区,文件系统,dev,mkfs,挂载,Linux,磁盘,硬盘 来源： https://blog.csdn.net/xwy9526/article/details/110763331