Linux磁盘管理与文件系统

一.磁盘基础

磁盘结构

二.MBR

磁盘分区结构

三.文件系统类型

XFS文件系统

SWAP，交换文件系统

四.磁盘分区

linux系统添加并使用新硬盘的步骤

五 .创建文件系统

mkfs

mkfs命令

挂载、卸载文件系统

挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹

编辑umount命令

卸载已挂载的文件系统

查看文件系统使用情况

六.开机自动挂载

一.磁盘基础

磁盘结构

● 盘片:硬盘有多个盘片，每盘片2面

● 磁头:每面一个磁头

● 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。

硬盘存储容量=磁头数 × 磁道(柱面)数 x 每道扇区数 × 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

接口类型	功能特性
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，不利于电脑内部散热，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

二.MBR

主引导记录(MBR: Master Boot Record)

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

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

三.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，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

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

Linux支持的其它文件系统类型

● EXT4、FAT32、NTFS、LVM

注意： CentOS 6默认使用的文件系统是EXT4/3; CentOS 7默认使用的文件系统是XFS.

fdisk命令

fdisk -l [磁盘设备] 或 fdisk [磁盘设备]

交互模式中的常用指令

m、p、n、d、t、 w、q

四.磁盘分区

linux系统添加并使用新硬盘的步骤

1）添加新的硬盘使用2.5/3.5英寸的托盘插入到服务器

2）刷新识别重启服务器刷新
在线刷新

echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
fdisk -l #查看确认新硬盘设备
3）进行分区
fdisk 设备文件/dev/sdb
n 新建分区
p/e/l 创建主分区/扩展分区/逻辑分区
1 设置分区号，主分区/扩展分区 1~4 ，逻辑分区从 5 开始
起始扇区位置一般直接回车，使用默认值
结束扇区位置一般设置为空间大小， +xxG/M/K
t 设置分区类型ID，常用的有 83 默认的linux类型，82 SWAP，8e LVM，fd RAID
p 查看当前分区情况
w/q 保存退出/不保存退出

d 删除分区

[root@localhost ~]# fdisk -l磁盘 /dev/sda：32.2 GB, 32212254720 字节，62914560 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x00094371设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    62914559    30407680   8e  Linux LVM磁盘 /dev/sdc：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x999dbcec设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048        2058           5+  8e  Linux LVM磁盘 /dev/mapper/centos-root：27.9 GB, 27913093120 字节，54517760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节磁盘 /dev/mapper/centos-swap：3221 MB, 3221225472 字节，6291456 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdc
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0x2809372a 创建新的 DOS 磁盘标签。命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)e   extended
Select (default p): 
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：
将使用默认值 10485759
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB命令(输入 m 获取帮助)：t
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Empty”的类型更改为“Linux LVM”命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。

五 .创建文件系统

mkfs

将新硬盘分好区以后，还需要对分区进行格式化(即创建文件系统)，并挂载到Linux系统中的指定目录下，然后才能用于存储文件、目录等数据。

mkfs命令

mkfs -t 文件系统类型分区设备

[root@localhost ~]# mkfs -t xfs /dev/sdc1
meta-data=/dev/sdc1              isize=512    agcount=4, agsize=327616 blks=                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1=                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1310464, imaxpct=25=                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2=                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

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

[root@localhost etc]# mount /dev/sdc1 /lll/
[root@localhost etc]# cd
[root@localhost ~]# df
文件系统                   1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 1913552       0  1913552    0% /dev
tmpfs                    1930628       0  1930628    0% /dev/shm
tmpfs                    1930628   12568  1918060    1% /run
tmpfs                    1930628       0  1930628    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 27245572 5452304 21793268   21% /
/dev/sda1                1038336  191088   847248   19% /boot
tmpfs                     386128      12   386116    1% /run/user/42
tmpfs                     386128       0   386128    0% /run/user/0
/dev/sdc1                5231616   32992  5198624    1% /lll

umount命令

卸载已挂载的文件系统

umount 存储设备位置
umount 挂载点目录

查看文件系统使用情况

df

[root@localhost ~]# df
文件系统                   1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 1913552       0  1913552    0% /dev
tmpfs                    1930628       0  1930628    0% /dev/shm
tmpfs                    1930628   12568  1918060    1% /run
tmpfs                    1930628       0  1930628    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 27245572 5452440 21793132   21% /
/dev/sda1                1038336  191088   847248   19% /boot
tmpfs                     386128      12   386116    1% /run/user/42
tmpfs                     386128       0   386128    0% /run/user/0