瞭解磁盤
電腦硬盤是計算機最主要的存儲設備。硬盤（港臺稱之爲硬碟，英文名：Hard Disk Drive， 簡稱HDD 全名溫徹斯特式硬盤）由一個或者多個鋁製或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
絕大多數硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。早期的硬盤存儲媒介是可替換的，不過今日典型的硬盤是固定的存儲媒介，被封在硬盤裏 （除了一個過濾孔，用來平衡空氣壓力）。隨着發展，可移動硬盤也出現了，而且越來越普及，種類也越來越多.大多數微機上安裝的硬盤，由於都採用溫切斯特（winchester)技術而被稱之爲“溫切斯特硬盤”，或簡稱“溫盤”。
——百度百科
機械硬盤
1、容量
作爲計算機系統的數據存儲器，容量是硬盤最主要的參數。
硬盤的容量以兆字節（MB）或千兆字節（GB）爲單位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。但硬盤廠商在標稱硬盤容量時通常取1G=1000MB，因此我們在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值要小。
硬盤的容量指標還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤片的容量，單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問時間也越短。對於用戶而言，硬盤的容量就象內存一樣，永遠只會嫌少不會嫌多。Windows操作系統帶給我們的除了更爲簡便的操作外，還帶來了文件大小與數量的日益膨脹，一些應用程序動輒就要喫掉上百兆的硬盤空間，而且還有不斷增大的趨勢。因此，在購買硬盤時適當的超前是明智的。前兩年主流硬盤是320G，500G，而750G以上的大容量硬盤亦已開始普及，2007年開始出現1TB的大容量硬盤。
2、轉速
轉速(Rotationl Speed 或Spindle speed)，是硬盤內電機主軸的旋轉速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一，它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉速越快，硬盤尋找文件的速度也就越快，相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示爲RPM，RPM是Revolutions Per minute的縮寫，是轉/每分鐘。RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬盤的整體性能也就越好。
硬盤的主軸馬達帶動盤片高速旋轉，產生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方，轉速越快，則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬盤的讀取速度。
家用的普通硬盤的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種，高轉速硬盤是臺式機用戶的首選；而對於筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm爲主，雖然已經有公司發佈了7200rpm的筆記本硬盤，但在市場中還較爲少見；服務器用戶對硬盤性能要求最高，服務器中使用的SCSI硬盤轉速基本都採用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬盤的平均尋道時間和實際讀寫時間，但隨着硬盤轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。筆記本硬盤轉速低於臺式機硬盤，一定程度上是受到這個因素的影響。筆記本內部空間狹小，筆記本硬盤的尺寸（2.5寸）也被設計的比臺式機硬盤（3.5寸）小，轉速提高造成的溫度上升，對筆記本本身的散熱性能提出了更高的要求；噪音變大，又必須採取必要的降噪措施，這些都對筆記本硬盤製造技術提出了更多的要求。同時轉速的提高，而其它的維持不變，則意味着電機的功耗將增大，單位時間內消耗的電就越多，電池的工作時間縮短，這樣筆記本的便攜性就受到影響。所以筆記本硬盤一般都採用相對轉速較低的5400轉硬盤。
3、訪問時間
平均訪問時間(Average Access Time)是指磁頭從起始位置到達目標磁道位置，並且從目標磁道上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。
平均訪問時間體現了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的尋道時間和等待時間，即：平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。
硬盤的平均尋道時間(Average Seek Time)是指硬盤的磁頭移動到盤面指定磁道所需的時間。這個時間當然越小越好，硬盤的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間，而SCSI硬盤則應小於或等於8ms。
硬盤的等待時間，又叫潛伏期(Latency)，是指磁頭已處於要訪問的磁道，等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間爲盤片旋轉一週所需的時間的一半，一般應在4ms以下。
4、傳輸速率
傳輸速率(Data Transfer Rate) 硬盤的數據傳輸率是指硬盤讀寫數據的速度，單位爲兆字節每秒（MB/s）。硬盤數據傳輸率又包括了內部數據傳輸率和外部數據傳輸率。
內部傳輸率(Internal Transfer Rate) 也稱爲持續傳輸率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盤緩衝區未用時的性能。內部傳輸率主要依賴於硬盤的旋轉速度。
外部傳輸率（External Transfer Rate）也稱爲突發數據傳輸率（Burst Data Transfer Rate）或接口傳輸率，它標稱的是系統總線與硬盤緩衝區之間的數據傳輸率，外部數據傳輸率與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關。
Fast ATA接口硬盤的最大外部傳輸率爲16.6MB/s，而Ultra ATA接口的硬盤則達到33.3MB/s。
使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機硬盤的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規範。2002年，雖然串行ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規範。Serial ATA採用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
5、緩存
緩存（Cache memory）是硬盤控制器上的一塊內存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤內部存儲和外界接口之間的緩衝器。由於硬盤的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同，緩存在其中起到一個緩衝的作用。緩存的大小與速度是直接關係到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。當硬盤存取零碎數據時需要不斷地在硬盤與內存之間交換數據，有大緩存，則可以將那些零碎數據暫存在緩存中，減小外系統的負荷，也提高了數據的傳輸速度。
機械硬盤結構
（1）磁頭
磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式
磁頭，但是，硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，爲此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬盤設計上的侷限。而MR磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的準確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁道寬度無關，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，達到200MB/英寸2，而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸普及。
（2）磁道
當磁盤旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道用肉眼是根本看不到的，因爲它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁盤上的信息便是沿着這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間並不是緊挨着的，這是因爲磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也爲磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁道，而硬盤上的磁道密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁道。
磁盤表面塗有做爲紀錄使用的磁性介質，其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變，並且在改變之後可以穩定的保持，系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因爲所有的操作均是在微觀情況下進行，所以如果硬盤在高速運行的同時受到外力的震盪，將會有可能因爲磁頭拍擊磁盤表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外，磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性，而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性，也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是，磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高，它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。
扇區
磁盤上的每個磁道被等分爲若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區，每個扇區可以存放512個字節的信息，磁盤驅動器在向磁盤讀取和寫入數據時，要以扇區爲單位。
（3）柱面
硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分爲數目相等的磁道，並從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之爲磁盤的柱面。磁盤的柱面數與一個盤面上的磁道數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬盤的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬盤的CHS的數目，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。
固態硬盤
固態驅動器（Solid State Disk或Solid State Drive，簡稱SSD），俗稱固態硬盤，固態硬盤是用固態電子存儲芯片陣列而製成的硬盤，因爲臺灣英語裏把固體電容稱之爲Solid而得名。SSD由控制單元和存儲單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。固態硬盤在接口的規範和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用於軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空、導航設備等諸多領域。
其芯片的工作溫度範圍很寬，商規產品（070℃）工規產品（-4085℃）。雖然成本較高，但也正在逐漸普及到DIY市場。由於固態硬盤技術與傳統硬盤技術不同，所以產生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買NAND存儲器，再配合適當的控制芯片，就可以製造固態硬盤了。新一代的固態硬盤普遍採用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口、SFF-8639接口和M.2 NVME/SATA協議。
分類方式：
固態硬盤的存儲介質分爲兩種，一種是採用閃存（FLASH芯片）作爲存儲介質，另外一種是採用DRAM作爲存儲介質。
基於閃存類：基於閃存的固態硬盤（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：採用FLASH芯片作爲存儲介質，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被製作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態硬盤最大的優點就是可以移動，而且數據保護不受電源控制，能適應於各種環境，適合於個人用戶使用。 [1] 一般它擦寫次數普遍爲3000次左右，以常用的64G爲例，在SSD的平衡寫入機理下，可擦寫的總數據量爲64G X 3000 = 192000G，假如你是個變態視頻王每天喜歡下載視頻看完就刪每天下載100G的話，可用天數爲192000 / 100 = 1920，也就是 1920 / 366 = 5.25 年。如果你只是普通用戶每天寫入的數據遠低於10G，就拿10G來算，可以不間斷用52.5年，再如果你用的是128G的SSD的話，可以不間斷用104年！這什麼概念？它像普通硬盤HDD一樣，理論上可以無限讀寫，
基於DRAM的固態硬盤：採用DRAM作爲存儲介質，應用範圍較窄。它仿效傳統硬盤的設計，可被絕大部分操作系統的文件系統工具進行卷設置和管理，並提供工業標準的PCI和FC接口用於連接主機或者服務器。應用方式可分爲SSD硬盤和SSD硬盤陣列兩種。它是一種高性能的存儲器，而且使用壽命很長，美中不足的是需要獨立電源來保護數據安全。DRAM固態硬盤屬於比較非主流的設備。
Linux中的硬盤
瞭解文件系統類型
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
SWAP，交換文件系統
爲Linux系統建立交換分區
Swap分區在系統的物理內存不夠用的時候，把硬盤內存中的一部分空間釋放出來，以供當前運行的程序使用。那些被釋放的空間可能來自一些很長時間沒有什麼操作的程序，這些被釋放的空間被臨時保存到Swap分區中，等到那些程序要運行時，再從Swap分區中恢復保存的數據到內存中。
Linux支持的文件系統
★FAT16，FAT32，NTFS
★EXT4，JFS…
MBR與磁盤分區表示
主引導記錄 MBR （Master Boot Record）
MBR位於硬盤的第一個物理扇區，包含硬盤主引導程序和硬盤分區表
分區表有四個分區記錄，每個分區佔16個字節
Linux中將硬盤，分區等均表示爲文件，文件位置，例：
/dev/sdb5
sdb5：sd表示SCSI設備，hd表示IDE設備
b 表示第二塊硬盤，第一塊就是a，第二塊是b，第三塊是c，以此類推
5 是分區順序
硬盤分區
硬盤中的主分區數有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，邏輯分區的序號爲5開始
Linux中使用命令分區
fdisk命令 查看或管理磁盤分區
fdisk -l 顯示硬盤和硬盤的各種分區信息
添加硬盤
接下來以實驗方式演示
打開VM虛擬機 ，添加一塊硬盤
打開虛擬機，使用 fdisk -l 命令查看硬盤
創建分區
fdisk /dev/sdb
這一塊是我新加的硬盤
硬盤名稱 sdd 我加的SATA接口硬盤，也顯示爲sdd，d表示我加的第四塊硬盤a，b，c，d
開始分區
輸入 fdisk /dev/sdd
命令選項中可輸入的選項可以按 m 查看
常用的有以下的
d 刪除分區
m 查看幫助手冊
n 分區
p 列出分區
q 不保存退出
t 更改分區類型
w 保存退出
我先按 n 開始分區
p表示主分區，l表示邏輯分區
我先按p，創建主分區
分區號1-4，不輸入就默認1
扇區可以默認
大小我加了50G
以此類推，創建接下來兩個分區
最後一個分區留給擴展分區
按p 查看分區列表
接下來創建一塊邏輯分區
按w保存一下
使用ll /dev |grep add可以查看sdd硬盤的各文件
格式化分區
再次進入，這次我們給硬盤格式化
按t選擇分區
再按 l 列出可選
輸入 86 格式化成 NTFS，記得w保存
也可以用別的命令進行格式化
我們把第二分區格式化成 Fat32，有兩種方法
再使用fdisk -l查看下，發現看不出來哈哈哈哈
格式化成ext4
創建（增加）SWAP分區
臨時掛載
臨時掛載的swap容量在重啓後會復原
先查看當前的swap分區大小
看到目前大小爲 39712760 k
我們可以手動增加容量
mkswap /dev/sdd5 將sdd5格式化成swap格式
swapon /dev/sdd5 將sdd5加入swap
在查看，看到sdd5的大小已經加入了swap
同理將sdd5從swap中刪除
就使用 swapoff /dev/sdd5
永久掛載
使用vi編輯器編輯 /etc/fstab
在最後行輸入/路徑 swap swap 0 0
在保存退出
init 6重啓
在查看
此時已經永久掛入swap中了
項目結束