Linux--磁盤與文件系統管理

一、磁盤基礎
1、硬盤的物理結構：
盤片：硬盤有多個盤片，每個盤片2面
磁頭：每面一個磁頭
2、硬盤的數據結構：
扇區：盤面被分成多個扇形區域，每個扇區存放512個字節的數據
PS：硬盤的第一個扇區，叫做引導扇區MBR
磁道：同一盤片不同半徑的同心圓（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（Track））
柱面：不同盤片相同半徑構成的圓柱面（在有多個盤片構成的盤組中，由不同盤片的面，但處於同一半徑圓的多個磁道組成的一個圓柱面（Cylinder））
PS：固態硬盤：電子芯片存儲，速度快，但是數據丟失無法恢復
​ 機械硬盤：磁道存儲，速度一般，數據丟失有機率恢復
3、存儲容量：
硬盤存儲容量=磁頭數 x 磁道（柱面）數 x 每道扇區數 x 每扇區字節數
可以用柱面/磁頭/扇區來確定唯一定位磁盤上每一個區域
4、硬盤的接口：
ATA（IDE（並口））：現在已經很少見到，逐漸被SATA所取代
SATA（串口）：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（Serial Attached SCSI）：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
5、磁盤的分區：
（1）“MBR”:
MBR是主引導記錄（Master Boot Record），位於硬盤第一個物理扇區處（引導扇區）
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
（2）分區特性：
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。
主分區一般用來安裝操作系統，擴展分區則多用來存儲文件數據（不能直接存儲數據，存儲在邏輯分區上）。
Linux中將硬盤，分區等設備均表示爲文件
硬盤：對於IDE接口的硬盤設備，表示爲“hdX”形式的文件名。而對於SCSI接口的硬盤設備，則表示爲“sdX”形式的文件名。其中"X"可以爲a，b，c，d等字母序號。例如：將系統中的第一個IDE設備（硬盤）表示爲“hda”，將第二個SCSI設備表示爲“sdb”
分區：表示分區時，以硬盤設備的文件名作爲基礎，然後在後面添加該分區（主分區，擴展分區，邏輯分區）對應的數字序號即可。例如：第一個IDE硬盤中的第一個分區表示爲"hda1"，第二個分區表示爲"hda2"。第二個SCSI硬盤中的第三個分區表示爲"sdb3"，第五個分區表示爲"sdb5"。
PS：硬盤中的主分區數目只有4個，因此主分區和擴展分區的序號也就限制在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

6、系統文件類型：
（1）EXT4文件系統：
1.存放文件和目錄數據的分區
2.高性能的日誌型文件系統
3.CentOS 6系統中默認使用的文件系統
（2）XFS
1.開啓了日誌功能，即使發生宕機也不怕數據遭到破壞，可以根據日誌記錄在短時間內進行數據恢復。
2.高性能的日誌文件系統，特別擅長處理大文件，可支持上百萬T字節的存儲空間
3.CentOS 7系統默認使用XFS文件系統
（3）SWAP，交換文件系統
1.爲Linux系統建立的交換分區
2.交換分區相當於虛擬內存，能夠在一定程度上緩解物理內存不足的問題
3.一般建議將交換分區的大小設置爲物理內存的1.5-2倍
7、fdisk 命令——查看或管理磁盤分區
格式：[root@localhost ~]# fdisk -l [磁盤設備] 查看
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda1 管理
p 列出硬盤中的分區情況，信息顯示的格式與執行"fdisk -l"命令相同
n 創建新分區 再按“p”創建主分區，按“e”拓展分區
d 刪除分區
t 變更分區類型，轉換格式 轉swap 輸入“82”即可轉換
w 保持配置
q 退出
l 查看分區對應的系統ID號
8、mkfs命令（Make Filesystem）——創建文件系統
ls /sbin/mkfs* （查看可以創建的幾種文件系統類型）
（1）創建xfs文件系統：
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sda1
（2）創建EXT4文件系統：
[root@hostname ~]# mkfs -t ext4 /dev/sda1
（3）創建FAT32文件系統：
[root@hostname ~]# mkfs -t vfat -F 32 /dev/sda1
9、mkswap命令——創建交換文件系統
swapon /dev/sdb5 ###臨時啓用交換分區 swapoff /dev/sdb5 ###關閉交換分區
10、mount命令–掛載文件系統：
格式：mount 顯示當前系統中已掛載的各個分區（文件系統）的相關信息，最近掛載的文件信息將顯示在最後面
mount [-t 文件系統類型] 存儲設備（要掛載的東西） 掛載點目錄(要掛在的地方)
mount -o loop ISO鏡像文件 掛載點目錄 （特殊的掛載文件就要特殊的對待）
mount -a 將現在所有能掛載的都掛載
11、umount命令–卸載文件系統：
12、設置文件系統的自動掛載（永久掛載）：
系統中的/etc/fstab文件可以視爲mount命令的配置文件，其中存儲了文件系統的靜態掛載數據，Linux系統在每次開機時，會自動讀取這個文件的內容，自動掛載所指定的文件系統。

13、df命令–查看磁盤使用情況；
不帶選項和參數的mount命令可以顯示分區的掛載情況，若要了解系統中已經掛載各文件系統的磁盤使用情況（如剩餘磁盤空間等），可以使用df命令。
df命令使用文件或者設備作爲命令參數，較常用的選項爲“-h”"-T"。其中，“-h”選項可以顯示更容易讀的容量單位，而“-T”選項用於顯示對應文件系統的類型。(常用的 df -Th)