Linux磁盘管理精讲

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一、磁盘基础

1、磁盘结构

二、磁盘分区表示

1、磁盘分区结构

2、文件系统类型

三、规划硬盘分区

1、检测并确认新硬盘

2、规划硬盘中的分区

一、磁盘基础

1、磁盘结构

• 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

1）硬盘的物理结构

• 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片2面；

• 磁头：每面一个磁头；

2）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；

• 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；

3）磁盘接口类型

• IDE（并口）：基本上已经淘汰；

• SATA（串口）：速度快，纠错能力强，目前主流接口，应用广泛；

• SCSI：转速快，CPU占用资源低，支持热插拔；

4）MBR主引导记录

MBR（Master Boot Record）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。

二、磁盘分区表示

Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件。

• IDE：/dev/hda5，硬盘的顺序号用a~z表示，分区的顺序号用数字表示，1~4表示为主分区，5以后表示为逻辑分区，计算机总共两块IDE接口磁盘。

• SATA，SCSI：/dev/sdb2，计算机总共三块SATA或者SCSI接口的硬盘。

应用举例如下：

1、磁盘分区结构

硬盘中的主分区数目只有4个，因此主分区和扩展分区的序号也就限制在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。如下图所示：

2、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，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。

3）EXT4第4代扩展（Extended）文件系统

存放文件和目录数据的分区，典型的日志型文件系统，系统中默认使用的文件系统。

4）Linux支持的其他文件系统类型

FAT16、FAT32、NTFS、XFS、JFS......

三、规划硬盘分区

1、检测并确认新硬盘

1）检测并确认新硬盘的基本语法格式如下：

输出信息说明如下所示：

应用举例如下（列出当前系统中所有硬盘设备及其分区的信息）：

[root@centos01 ~]# fdisk -l

磁盘 /dev/sda：85.9 GB, 85899345920 字节，167772160 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：0x000ab7bb

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048      411647      204800   83  Linux
/dev/sda2          411648     8800255     4194304   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda3         8800256   167772159    79485952   83  Linux

磁盘 /dev/sdb：42.9 GB, 42949672960 字节，83886080 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

2、规划硬盘中的分区

1）规划硬盘分区的作用及语法格式

用来在交互式的操作环境中管理磁盘分区，规划硬盘分区的基本语法格式如下：

2）应用举例如下：

[root@centos01 ~]# fdisk /dev/sdb  
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。

命令(输入 m 获取帮助)：m   
命令操作
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)

3）在fdisk交互模式中的常用指令

• m：查看操作指令的帮助信息；

• p：列表查看分区信息；

• n：新建分区；

• d：删除分区；

• t：变更分区类型；

• w：保存分区设置并退出；

• q：放弃分区设置并退出；

3）规划硬盘中的分区案例

• 为主机新添加一块40GB的SCSI硬盘；

• 对该硬盘进行分区：划分3个主分区，各5GB；

• 剩余空间为扩展分区；在扩展分区中建立2个逻辑分区，容量分别为5GB、10GB；

• 将第一个逻辑分区的类型更改为swap，第二个逻辑分区的类型更改为lvm卷；

• 确认分区设置情况，保存退出；

案例应用如下：

[root@centos01 ~]# fdisk /dev/sdb    
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。

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): p           
分区号 (1-4，默认 1)：          
起始 扇区 (2048-83886079，默认为 2048)：       
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-83886079，默认为 83886079)：+5G        
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)：n            
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended 
Select (default p): p           
分区号 (2-4，默认 2)：           
起始 扇区 (10487808-83886079，默认为 10487808)：    
将使用默认值 10487808
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (10487808-83886079，默认为 83886079)：+5G            
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): p
分区号 (3,4，默认 3)：
起始 扇区 (20973568-83886079，默认为 20973568)：
将使用默认值 20973568
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20973568-83886079，默认为 83886079)：+5G
分区 3 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n        
Partition type:
   p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
   e   extended
Select (default e): e         
已选择分区 4
起始 扇区 (31459328-83886079，默认为 31459328)：  
将使用默认值 31459328
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (31459328-83886079，默认为 83886079)：            
将使用默认值 83886079
分区 4 已设置为 Extended 类型，大小设为 25 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n           
All primary partitions are in use
添加逻辑分区 5
起始 扇区 (31461376-83886079，默认为 31461376)：     
将使用默认值 31461376
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (31461376-83886079，默认为 83886079)：+5G           
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n             
All primary partitions are in use
添加逻辑分区 6
起始 扇区 (41949184-83886079，默认为 41949184)：       
将使用默认值 41949184
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (41949184-83886079，默认为 83886079)：+10G          
分区 6 已设置为 Linux 类型，大小设为 10 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t             
分区号 (1-6，默认 6)：5            
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：82          
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris”

命令(输入 m 获取帮助)：t          
分区号 (1-6，默认 6)：6            
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e             
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：p             

磁盘 /dev/sdb：42.9 GB, 42949672960 字节，83886080 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：0xd91b1f6f

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    10487807     5242880   83  Linux
/dev/sdb2        10487808    20973567     5242880   83  Linux
/dev/sdb3        20973568    31459327     5242880   83  Linux
/dev/sdb4        31459328    83886079    26213376    5  Extended
/dev/sdb5        31461376    41947135     5242880   82  Linux swap / Solaris
/dev/sdb6        41949184    62920703    10485760   8e  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.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: 设备或资源忙.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
正在同步磁盘。

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