目录

一、 磁盘结构

1. 数据结构

2. 物理结构

3. 硬盘的接口类型

二、 如何使用Linux中的磁盘

三、 文件系统

四、 磁盘分区

1. MBR分区

2. 分区的优缺点

3. 磁盘及分区的管理工具

五、格式化与挂载

1. 格式化

2. 挂载

六、实例演示

1. 演示分区格式化挂载

2. 拓展 演示swap分区

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一、 磁盘结构

1. 数据结构

• 扇区：磁盘上的每一个被等分为若干个弧段，这些弧段就是扇区。硬盘的第一个扇区叫引导扇区。一个扇区512字节，是磁盘的最小单位。
• 磁道：磁盘旋转时，磁头保持位置不变，就会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这即是磁道。
• 柱面：多个盘片构成的盘组中，由不同盘片的面且处于同一半径圆的多个磁道组成的一个圆柱面。

2. 物理结构

• 盘片：硬盘有多个盘片，每个盘片有两面。
• 磁头：每面一个磁头。
• 硬盘的存储容量=磁头数 x 磁道数 x 每道扇区数 x 每个扇区字节数

3. 硬盘的接口类型

硬盘的重要指标：容量、读写性能

硬盘按数据接口不同，大致分为ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS，接口速度不是实际硬盘数据传输速度。

（1）ATA(IDE)，并口线连接主板和硬盘，抗干扰性弱且排线占用空间大，不利于散热，近乎被SATA取代。

（2）SATA，串口线连接，抗干扰强，支持热插拔等，速度快，纠错能力强。

（3）SCSI，小型机系统接口，广为工作站级个人电脑以及服务器所用，传输时CPU占用率较低，转速快，支持热插拔等。并行接口，早期服务器。

（4）SAS，新一代SCSI，和SATA硬盘相同，都是采用序列式技术来获得更高的传输速度，可达6G/s。

二、 如何使用Linux中的磁盘

分区 ---> 格式化=安装文件系统软件(编译) ---> 挂载

三、 文件系统

文件系统的定义：管理文件的系统(软件)

文件系统的类型：

• XFS：centos7默认，性能强
• FAT16、FAT32:最大支持32GB分区，单个文件只支持最大4G
• NTFS：单个文件最大64G，window默认
• EXT4：centos6默认

四、 磁盘分区

1. MBR分区

MBR是主引导记录，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。

基本特性：

• MBR是主引导记录446字节，位于硬盘第一个物理扇区，其中包含了主引导程序和硬盘分区表，以512字节大小存储
• 分区表有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节，共64字节
• MBR最多支持4个主分区或3个主分区1个拓展分区（拓展分区可包含多个逻辑分区）
• MBR只支持2GB以下的硬盘

硬盘：对于IDE接口的硬盘设备，表示为“hdX”形式的文件名；而对于SCSI接口的硬盘设备，则表示为“sdX”形式的文件名。其中“X”可以为a、b、c等字母序号。第一个IDE设备为hda，第二个SCSI设备为sdb等。

分区：表示分区时，以硬盘设备的文件名作为基础，在后边添加该分区(主分区、扩展分区、逻辑分区)对应的数字序号即可。例如第一个IDE硬盘中的第一个分区表示hda1、第二个分区表示hda2等。

分区的类别：

• 主分区：可以直接使用，安装操作系统文件等
• 拓展分区(特殊的主分区)：不能直接使用，需要再划分逻辑分区
• 逻辑分区：可以直接使用，一般只用于存储文件

主分区的序号为1-4，逻辑分区的序号从5开始

2. 分区的优缺点

分区的好处：加快磁盘的读写速度；便于管理磁盘空间和系统文件；增加数据的安全性

分区的缺点：必须是连续的空间；一旦分好，无法增加或减少空间

3. 磁盘及分区的管理工具

fdisk：对2t及以下分区 推荐 分完区，不保存则不生效 管理MBR分区

gdisk：全支持 推荐 分完区，不保存则不生效 管理GPT分区

parted：全支持 不推荐 即时生效，分完立马生效 高级分区操作，可以是交互或非交互方式

fdisk 设备名 //进入交互页面

fdisk -l	查看所有磁盘分区信息
fdisk -l 设备名	查看某个磁盘的分区信息
fdisk /dev/sdb(设备名)	进入交互页面对(sdb)磁盘进行分区

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创建分区后，未出现可以使用 partprobe 刷新检测分区表 partprobe是一个命令行工具，用于重新加载Linux系统中的分区表信息，而无需重新启动系统。通常用于在对磁盘进行分区操作或更改分区表后，立即更新系统对分区的识别。

磁盘命令和一些查看命令

lsblk	查看系统中的磁盘和分区状态
blkid	查看设备的唯一标识符
partprobe	刷新检测分区表
df	显示挂载情况和磁盘剩余情况 -T显示文件系统 -h显示单位​​​​​​​
mount	查看所有挂载情况和权限
free	查看内存和swap分区，buff写缓存，cache读缓存
badblocks      设备名	查看磁盘的坏道
lscpu	查看cpu信息
date	看时间
uname -r	查看系统内核版本
cat /etc/os-release	查看操作系统

五、格式化与挂载

1. 格式化

命令：mkfs -t 文件系统类型 设备名的分区

或        mkfs.文件系统类型 设备名的分区

mkswap 设备名的分区         用于格式化swap分区

2. 挂载

2.1 挂载

命令：mount 设备名 挂载到的目的文件夹

2.2 解挂载

命令：umount 设备名/已被挂载的文件夹路径

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2.3 挂载的规则

• 一个挂载点同时挂载了多个设备，只显示最后一个设备的数据，其他设备的数据将被隐藏
• 一个设备可以同时挂载到多个挂载点
• 挂载点一般是已存在的空目录

2.4 解决无法解挂载问题

(1)自己在挂载目录时，离开挂载目录即可。

(2)别人在挂载目录时，使用fuser -v 挂载目录路径，可以查看谁在挂载目录，

再使用fuser -km 挂载目录路径，终止所有在正访问指定的文件系统的进程后，

再umount 设备名，来解挂载。

2.5 重新挂载更改权限命令

mount  -o  rw,remount  挂载目录路径

选项	功能
rw/ro	是否对挂载的文件系统拥有读写权限，rw 为默认值，表示拥有读写权限；ro 表示只读权限。
remount	重新挂载已挂载的文件系统，一般用于指定修改特殊权限。

2.6 永久挂载

先使用blkid查看设备的UUID，然后使用vim /etc/fstab进入永久挂载文件进行配置，在末行添加如下：

#设备名/UUID     挂载点     分区类型     权限     0 0

设备的UUID    挂载目录路径  文件系统类型 defaults  0 0

保存后，使用mount -a可以直接将配置文件中的挂载项进行挂载。

六、实例演示

1. 演示分区格式化挂载

                                                                    (Centos7系统)

1. 首先添加磁盘

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注意：

若在做第一步时，虚拟机没有关闭，输入命令lsblk，则看不到新添加的硬盘

需要重启虚拟机，或者输入以下命令，来刷新接口后，再查看即可看到

echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host0/scan
echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host2/scan

 

2. 对新磁盘进行分区

再使用lsblk查看

若保存后没有看到新建的分区，则输入partprobe命令来刷新检测分区表，然后再查看即可

3. 格式化分区

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4. 挂载

mount命令也可以查看是否挂载成功

演示完毕。

2. 拓展 演示swap分区

1. 新增一个4G大小的硬盘

2. 新建分区

3. 修改新建分区的类型

4. 格式化

5. 开启新建的swap分区

先查看现有的swap分区大小

再打开刚刚新建的swap分区

也可以关闭swap分区

6. 配置文件 /etc/fstab

查看新建分区的UUID

编辑配置文件

vim /etc/fstab

保存后，再查看

配置成功。