linux 磁盘管理与文件系统_linux 磁盘存储和文件系统

磁盘是计算机常用的存储设备之一，

磁盘的组成

 

 磁盘的物理结构

·盘片:硬盘有多个盘片，每盘片2面

磁头: 每面一个磁头

 磁盘的数据结构

·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，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

磁盘存储容量

硬盘存储容量= 磁头数x磁道(柱面)数每道扇区数X每扇区字节数(512字节)

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

磁盘的作用：

存储设备:存储包括计算机系统、应用程序、文档多媒体文件， 

 计算机需要访问这些数据时：内存发出调度指令------->硬盘（硬盘读取数据）———>发送到计算机内存当中处理------>cup----->分配资源执行

硬盘分区

MBR 主引导记录

位于第一个物理扇区处，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16字节，·Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件

   一共446字节在系统安装时，安装操作系统写入MBR

流程：引导---->磁盘在不在，工作是否正常———>(如果正常）加载操作系统

作用：识别活动分区，引导打开操作系统

分区表：只有64字节，记录硬盘有多少分区以及分区的属性.

其中一个分区的信息占用16字节，分区表最多只能有4个分区

硬件设备文件所在目录/dev

命令：fdisk -l   查看当前磁盘分区详细信息

         fidisk -l /dev/sda

partprobe  强制刷新

硬盘分区及作用

硬盘的分区可以分为：主分区（p），扩展分区（e）和逻辑分区（l）

1~4既可以时主分区，亦可以是扩展分区

逻辑分区：分区时从5开始，先建立扩展分区才能设置逻辑分区

主分区：安装操作系统，也可以存储数据

扩展分区：用来存储逻辑分区的信息数据

逻辑分区：用来存储数据

GBT分区方式（GUID)相较于MBR，GBD 要先进分区方式

工作原理：使用GUID全局唯一标识符，来标识分区和硬盘，主要针对2T以上硬盘，使用GBT

在工作中，2T以内都用MBR

分区数为128个分区

在Linux系统中，对2T以上的磁盘分区命令是：gdisk(主流）

分区完成后，进行刷新

刷新的命令：scan刷新

partprobe： 刷新内存的缓存表

磁盘分区交互页面命令选项

分区的原因及优缺点

分区原因：

1. 优化读写性能
2. 磁盘空间配额
3. 提高修复速度
4. 隔离系统和程序
5. 可以使用不同文化系统

分区优点：

1. 优化读写性能
2. 便于管理

 缺点：

1. 不够灵活，一旦进行修改，只能重新开始，重来，格式化操作数据会丢失
2. 所有使用空间都来自于硬盘，必须是连续的空间
3. 没有备灾功能，只能依靠人工设置，手动备份

contos7默认文件系统是xfs， 

文件系统

文件系统的作用：

1. 数据的组织和存储
2. 数据保护：权限的方式来控制保证数据安全
3. 数据访问：通过把二进制转换成人类识别的语言，通过指定的接口进行数据访问
4. 数据管理：复制、剪切、移动、删除、重命名——文件系统 

文件系统的重要性：有了分区，但是没有安装文件系统，硬盘和操作系统之间没有形成联动关系也就是说系统无法访问存储设备  没有文件系统，既不能访问设备，也不能够 运行程序和存储文件

文件系统有XFS 、EXT4、EXT3、EXT2

xfs文件系统：大型文件，高性能需求，运行高性能的日志文件系统

创建文件系统的命令：

mkfs  创建文件系统命令

mkfs -d  文件系统类型 分区设备

mkfs .文件系统 分区设备

mkfs .文件系统 -f 强制 分区设备

ioslat：查看磁盘读写性能

交换分区设置：

进行分区设置（磁盘分区小于2t）

：lsblk查看分区情况

   进入交换分区设置：fdisk -l /dev/sdb1

完成设置后刷新scan 或则part probe

创建文件系统（格式化）mkfs .xfs /dev /sdb1

创建目录：mkdir   dat

临时挂载：mount/dev/sdb1   /dat

查看df -h

永久挂载：vim /dev/fstab

设置：/dev/sdb1  /opt/dat  xfs default 0 0

保存   mount   -a

光盘镜像挂载：

vim /dev/fstab

/dev/cdrom  /mnt iso9660 defaults

保存退出

mount -a

交换分区

交换分区系统swap

swap交换分区

作用：系统物理内存不够用，会从其他物理内存释放一部分内存空间，来给当前运行的程序使用

释放的空间一部分是人工添加的硬盘空间，还有一部分是系统长时间未运行的的程序提供

这些分区一般记录在swap分区中，那些要用就从swap中使用

UUID：标识符（设备为一标识符）

blkid：查看设备标识符