磁盘分区和挂载_磁盘挂载

1、磁盘

• 一切皆文件：open(), read(), write(), close()
• 设备类型：

1. 块设备：block，存取单位“块”，磁盘
2. 字符设备：char，存取单位“字符”，键盘

• 磁盘空间的管理，使用硬盘三步

3. 分区：
4. 安装文件系统=格式化
5. 挂载：

1.1为什么分区（分区的优点）

• 优化I/O性能 读写
• 实现磁盘空间配额限制
• 提高修复速度
• 隔离系统和程序
• 安装多个OS
• 采用不同文件系统

1.2分区的缺点

• 必须是连续的空间
• 一旦分好区域后，无法增加或者减少空间

1.3分区分类

主分区：可以直接使用 ， 安装操作系统 存储文件等
扩展分区：不可以直接使用， 需要再 划分逻辑分区，让分区超过4个

逻辑分区：可以直接使用， 存储文件
扩展分区是特殊的主分区，主分区的序号为 1-4，逻辑分区的序号 从5 开始。
mbr 分区 （老的技术） gpt分区（新技术）
MBR： 2T 以下 的硬盘 fdisk
GPT： 可以支持 2T 以上的硬盘 gdisk
MBR分区：只可以分4个分区， 一个分区表要占 16字节
GPT分区：支持128个分区

2 文件系统

文件系统的组成

• 内核中的模块：ext4, xfs, vfat
• Linux的虚拟文件系统：VFS
• 用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat

2.1什么是文件系统

• 用来管理（增删改查恢复）文件的程序
  是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的使用方法和数据结构；即在存储设备上组织使用文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩，加密等。
• Linux 默认 ext4、XFS
• windows默认NTFS
• iso9660 光驱

2.1.1 XFS （Cent Os7默认） ext4（Cent Os6默认）

• 根据所记录的日志在很短的时间内迅速恢复磁盘文件内容
• 用优化算法，日志记录对整体文件操作影响非常小
• 是一个全64-bit的文件系统，最大可以支持8EB的文件系统，1EB=1024PB，1PB=1024TB（这里1TB=1024GB）
• 而支持单个文件则达到8EB能以接近裸设备I/O的性能存储

2.1.2 swap

• swap交换分区是系统RAM的补充，swap 分区支持虚拟内存。当没有足够的 RAM 保存系统处理的数据时会将数据写入 swap 分区，当系统缺乏 swap 空间时，内核会因 RAM 内存耗尽而终止进程。配置过多 swap 空间会造成存储设备处于分配状态但闲置，造成浪费，过多 swap 空间还会掩盖内存不足。

2.1.3FAT16、FAT32、

• 且最大只能支持32GB分区，单个文件也只能支持最大4GB。

2.1.4NTFS（xfs）

• NTFS文件系统所具备3个功能：错误预警功能、磁盘自我修复功能和日志功能，单个文件64GB

2.1.5EXT4

• Extended file system 适用于那些分区容量不是太大，更新也不频繁的情况，例如 /boot 分区是 ext 文件系统的最新版。提供了很多新的特性，包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件(16TB)、最大1EB的文件系统，以及速度的提升1EB=1024PB=1024*1024TB

2.1.6 JFS

• 主要是为满足服务器的高吞吐量和可靠性需求而设计、开发的。单个文件最大限制16TB，该文件系统最大支持1PB的容量。1PB=1024TB

3.2 文件系统的修复

• fsck.FS_TYPE
  -a 自动修复
  -r 交互式修复错误

3 分区工具

3.1 fdisk

格式：fdisk -l [磁盘设备]

• fdisk [磁盘设备]
  
  -m 打印出菜单
  -p 打印出当前分区表
  -n 新建一个分区
  -d 删除一个分区
  -t 改变分区的属性，系统ID
  -w 保存
  -q 不保存退出

3.2 blkid

• 可以查看块设备属性信息
  

3.3mkfs

-创建文件系统（格式化）常用选项

3.4 mkswap

-swap
特殊的文件系统，缓解内存不足，为了个别应为程序加内存有点浪费
添加交换分区的空间
mkswap + 分区
swapon +分区 开启 -a 全部
swapoff +分区 关闭 -a 全部

4. 挂载与解挂载

• 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

device：指明要挂载的设备

• 设备文件：例如:/dev/sda5

• 卷标：-L ‘LABEL’, 例如 -L ‘MYDATA’

• UUID： -U ‘UUID’：例如 -U ‘0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e’

• 伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs

  mountpoint：挂载点目录必须事先存在，建议使用空目录

挂载规则

• 一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
• 一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
• 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
• 通常挂载点一般是已存在空的目录
  -t fstype 指定要挂载的设备上的文件系统类型,如:ext4,xfs
  -r readonly，只读挂载
  -w read and write, 读写挂载,此为默认设置,可省略
  -n 不更新/etc/mtab，mount不可见
  -a 自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有auto功能)
  -L ‘LABEL’ 以卷标指定挂载设备
  -U ‘UUID’ 以UUID指定要挂载的设备
  -B, --bind 绑定目录到另一个目录上
  -o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔

4.1如何永久挂载

挂载是临时性的，要永久挂载，需要写入配置文件 /etc/fstab 中
vim /etc/fstab 使用UUID实现永久挂载
mount -a 编辑完Vim后要输入 mount -a 重新挂载

4.2具体操作如下所示：