文章目錄
Linux硬盤管理與文件系統
一、磁盤基礎
1.1 磁盤結構
1.1.1硬盤的物理結構
盤片：硬盤有多個盤片，每盤片2面
磁頭：每面一個磁頭
1.1.2硬盤的數據結構
扇區：盤片被分爲多個扇形區域，每個扇區存放512字節的數據
（硬盤的第一個扇區，叫做引導扇區）
磁道：同一盤片不同半徑的同心圓
柱面：不同盤片相同半徑構成的圓柱面
1.1.3存儲容量
硬盤存儲容量=磁頭數×磁道（柱面）數×每道扇區數×每扇區字節數
可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁盤上每一個區域
1.1.4磁盤接口類型
IDE
SATA ：全稱是Serial ATA，抗干擾性強，支持熱插熱拔等功能，速度快，糾錯能力強。
SCSI ：全稱是 Small Computer System Interface（小型機系統接口），SCSI硬盤廣爲工作站級個人電腦以及服務器所使用的，資料傳輸時CPU佔用率較低，轉速快，支持熱插熱拔等
SAS：是新一代的SCSI技術，和SATA硬盤相同，都是採取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到6Gb/s
光纖通道（FC）
1.2 MBR與磁盤分區表示
1.2.1主引導記錄（MBR：Master Boot Record）
MBR位於硬盤第一個物理扇區處
MBR中包含硬盤的主引導程序和硬盤分區表
分區表有4個分區記錄區，每個分區記錄區佔16個字節
MBR最多四個分區，可創建邏輯分區
1.2.2磁盤分區的表示
常見的硬盤可以劃分爲主分區，擴展分區和邏輯分區，通常情況下主分區只有四個，而擴展分區可以看成是一個特殊的主分區類型，在擴展分區中可以建立邏輯分區。
Linux中將硬盤、分區等設備均表示爲文件
硬件設備文件所在的目錄： /dev/hda5
hd 表示IDE設備
sd表示scsl設備
硬盤的順序號，以字母a、b、c…表示
分區的順序號，以數字1、2、3表示
1.2.3磁盤分區結構
硬盤中的主分區數目只有4個
主分區和擴展分區的序號限制在1-4
擴展分區再分爲邏輯分區
邏輯分區的序號將始終從5開始
1.3 文件系統類型
文件系統（File System）類型決定了向分區中存放，讀取文件數據的方式和效率，在對分區進行格式化的時候需要選擇所用的文件系統類型
1.3.1 XFS文件系統
存放文件和目錄數據的分區
高性能的日誌型文件系統
Centos 7系統中默認使用的文件系統
1.3.2 SWAP，交換文件系統
爲Linux系統建立交換分區 （存放臨時數據的地方）
交換分區相當於虛擬內存，能夠在一定程度上緩解內存不足的問題
一般建議將交換分區的大小設置爲物理內存的1.5-2倍。
1.3.3 Linux支持的其它文件系統類型
FAT16、FAT32、NTFS
EXT4、JFS…
二、檢測、確認規劃新硬盤
在Linux服務器中，當現有硬盤的分區規劃不能滿足要求（例如，根分區的剩餘空間過少，無法繼續安裝新的系統程序）時，就需要對硬盤中的分區進行重新規劃和調整，有時候還需要添加新的硬盤設備來擴展存儲空間
實現上述操作需要用到fdisk磁盤及分區管理工具，fdisk是大多數Linux系統中自帶的基本工具之一。
分區對應的系統ID號中，83表示Linux中的EXT4分區，8e 表示LVM邏輯卷
2.1 fdisk 命令–查看或管理磁盤分區
2.1.1 fdisk -l 【磁盤設備】或 fdisk 【磁盤設備】
列出當前系統中所有硬盤設備及其分區的信息
Device 分區設備名稱
Boot 是否是引導分區，如是有*號
Start 起始位置（硬盤柱面數）
End 結束位置（硬盤柱面數）
Blocks 分區大小 以塊爲單位，默認塊大小是1024字節
ID 分區對應的系統ID號 ，7表示NTFS格式、81表示邏輯分區、
82表示SWAP、83表示EXT4、8e表示LVM邏輯卷
System 分區類型
2.1.2 fdisk /dev/sdb ###進入交互式分區管理頁面
m man手冊幫助
p 查看分區情況
n 創建新分區
d 刪除分區
t 變更分區類型，轉換格式
w 保存分區操作後退出
q 不保存退出
l 查看分區對應的系統id號
“n”命令–新建分區
使用“n”命令可以進行創建分區的操作，包括主分區和擴展分區。
根據提示輸入“p”選擇創建主分區。
輸入“e”選擇創建擴展分區，擴展分區設置完後，可以設置邏輯分區。
之後依次選擇分區序號，起始位置，結束位置或分區大小即可完成新分區的創建。
選擇分區號時，主分區和擴展分區的序號只能爲1-4，分區起始位置一般有fdisk默認識別即可，結束位置或大小可以使用’’+sizeM‘或“+sizeG”的形式。如“+20G”表示將該分區的容量設置爲20GB。
三、創建文件系統（格式化分區）
創建文件系統的過程也是格式化分區的過程，在Linux系統中使用mkfs（Make Filesystem，創建文件系統）命令格式可以格式化xfs、ext4、fat等不同類型的分區，而使用mkswap命令可以格式化swap交換分區。
3.1 mkfs命令的使用
與mkfs命令相關的工具程序，這些程序位於/sbin/目錄中，例如：支持XFS分區格式的mkfs.xfs程序等。
可以使用ls /sbin/mkfs* 查看mkfs 有哪些支持的工具程序
mkfs命令使用格式
mkfs -t 文件系統類型 分區設備
CentOS7默認xfs文件系統類型，所以我們現在常用這條命令
mkfs.xfs /dev/sda1
mkfs -t ext4 /dev/sdb1 ###將sdb1格式化成ext4文件系統
mkfs -t vfat -F 32 /dev/sdb6
或者mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb6 ###將sdb6格式化成fat32文件系統（先通過fdisk工具添加/dev/sdb6分區，並將id設爲b）
3.2 mkswap命令的使用
在Linux系統中，Swap分區的作用類似於Windows系統中的“虛擬內存”，可以在一定程度上緩解物理內存不足的情況。在當前Linux主機運行的服務較多，需要更多的交換空間支撐應用時，可以爲其增加新的交換分區。
使用mkswap命令工具可以在指定的分區上創建交換文件系統，目標分區應先通過fdisk工具將ID號設爲82. t命令
make swap：創建文件交換系統
fdisk -l /dev/sdb ##查看交換分區的信息
mkswap /dev/sdb5 ##創建交換分區sdb5
cat /proc/meminfo |grep “SwapTotal” ##查看總交換空間大小
swapon /dev/sdb5 ##臨時開啓交換分區
swapoff /dev/sdb5 ##關閉交換分區
vi /etc/fstab ##永久掛載（永久開啓交換分區）自動掛載
在最後一行加入
/dev/sdb5 swap swap defaults 0 0
四、掛載、卸載文件系統
在Linux系統中，對各種存儲設備中的資源訪問（如讀取，保存文件等）都是通過目錄結構進行的，雖然系統核心能夠通過“設備文件”的方式操縱各種設備，但是對於用戶來說，還需要增加一個“掛載”的過程，才能像正常訪問目錄一樣訪問存儲設備中的資源。
當然，在安裝Linux操作系統的過程中，自動建立或識別的分區通常會由系統自動完成掛載，如“/”分區，“boot”分區等。然而對於後來新增加的硬盤分區，光盤等設備，有時候還需要管理員手動進行掛載，實際上用戶訪問的是經過格式化後建立的文件系統。掛載一個分區時，必須爲其制定一個目錄作爲掛靠點（或稱爲掛載點），用戶通過這個目錄訪問設備中的文件，目錄數據。
4.1 掛載文件系統
mount 【-t 文件系統類型】掛載目錄
文件系統類型-t可以省略，因爲系統會自動識別。
mount /dev/cdrom /opt #####將cdrom掛載到opt目錄下
mkdir /opt/a #####在opt目錄下創建a文件夾
mount /dev/sdb6 /opt/a ####將sdb6掛載到/opt/a目錄下面
mount ####查看當前系統中掛載的信息
4.2 卸載文件系統
umount /opt/a ##通過掛載點目錄卸載對應的分區
umount /dev/sdb6 ##通過設備文件卸載分區
fusermount -uz /opt ##強制卸載/opt掛載的分區
4.3 查看已掛載各文件系統的磁盤使用情況
df -Th
-h 可以顯示更易讀的容量單位
-T 用於顯示對應文件系統的類型（ext，xfs）