文章目录

本章概要
一、磁盘基础
- 1、磁盘结构概述
二、规划硬盘中的分区
- 1、MBR与磁盘分区表示
- 2、磁盘分区结构
三、文件系统类型
四、检测并确认新磁盘
五、创建swap交换分区文件系统
六、总结

本章概要

主要讲述磁盘结构，对磁盘进行分区，各类分区所表示的含义。文件系统是什么，有什么用，swap分区的文件系统。并结合案例实现对磁盘分区、格式化、挂载等操作。

基础资源

CPU资源、内存资源、磁盘资源、I/O资源（input/ouput）、网络资源。

一、磁盘基础

1、磁盘结构概述

磁盘：扇区固定大小，每个扇区4k。磁盘会进行磨损，损失生命周期。

磁盘的物理结构

盘片： 硬盘有多个盘片，每盘片2面，用来存储数据。

磁头： 每面一个磁头，进行读写数据。

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（新的硬盘使用4字KB的扇区）的数据，硬盘的最小存储单位。

磁道： 同一盘片不同半径的同心圆

柱面： 不同盘面相同半径构成的圆柱面，由同一半径圆的多个磁道组成。

磁盘容量

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。

磁盘接口类型

IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤通道。

二、规划硬盘中的分区

1、MBR与磁盘分区表示

1、主引导记录（MBR：Master Boot Record）

MBR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
分区表中有4个分区记录区，每个分区记录区占16个字节

每个磁盘会留2048个字节留给引导程序。

2、Linux中将硬盘、分区等设备均表示为文件

虚拟机有虚拟化功能，虚拟化的磁盘不一定与真实磁盘相符。

在linux中，所有硬件设备文件都存在/dev下面。

hd： 表为不同的硬盘类型，SCSI类型称为sd，IDE设备称为hd

a：表示不同的硬盘，a表示一块硬盘，b表示另一块硬盘

5：表示该硬盘的不同的分区。

3、分区解释：

分区的意义：方便管理

假如一块500G的磁盘进行分区

默认C盘为主分区，主分区存储一些系统相关的文件。分给100G。

剩下的划分为扩展分区，扩展分区不能直接使用，需要划分为逻辑分区才能进行使用，逻辑分区也就是D、E、F盘等。根据自己需要进行划分。

还会留下一些独立磁盘空间作为SWAP区，SWAP区作用：
平时不会作为存储使用，当内存不够时，会被交换成内存使用，但是内存的速度比磁盘的要快，
SWAP分区作为内存使用的时候回影响程序在内存中的执行速度。

2、磁盘分区结构

硬盘中的主分区数目只有4个
主分区和扩展分区的序号限制在 1 ~ 4
扩展分区再分为逻辑分区
逻辑分区的序号始终从5开始

三、文件系统类型

文件系统有什么用？

当我们向一个文件写入内容时，那这个文件怎么向硬盘中写入数据的？这就需要文件系统，文件系统就帮助把文件内容写入到底层硬件。

或者当我们跨磁盘转存数据时，就需要文件系统去帮忙转存。

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

SWAP：交换文件系统

为Linux系统建立交换分区

Linux支持的其它文件系统类型

FAT16、FAT32、 NTFS、EXT4（有日志功能）、JFS…

四、检测并确认新磁盘

1、查看磁盘信息： fdisk -l

2、创建磁盘

我现在在虚拟机里面已经创建一个新磁盘（在虚拟机关机的时候创建），创建的磁盘大小为20G。

进行查看磁盘信息

3、进行磁盘分区

交互步骤

按m会出现一些指令说明，按照对应的执行进行交换

指令	说明
d	删除一个分区
l	显示已知的分区类型，其中82位linux的swap分区，83位linux分区
m	显示帮助菜单
n	增加一个新分区
p	显示磁盘当前的分区表
q	退出fdisk程序，不保存任何修改
t	改变一个分区的系统号码
w	保存修改结果并退出fdisk程序

进行主分区

进行主分区2分区

进行扩展分区分区（扩展分区的的序号也在1 ~4，和主分区一样）

进行逻辑分区分区（因为扩展分区不能使用，所以需要划分为逻辑分区）

截止上面操作，已分好2个主分区，1个扩展分区，1个逻辑分区，现在将一个主分区修改成扩展分区。

将分区进行保存

使用 fdisk -l 进行查看所有磁盘分区

4、格式化分区

格式化命令：mkfs -t xfs /dev/sdb1 或者 mkfs.xfs /dev/sdb1

查看分区简要类型：lsblk

5、挂载

概念：就是将新分区挂载在某个目录下面，使得目录可以有自己的分区大小，然后通过xfs文件系统向磁盘中写入数据。

查看磁盘的挂载信息：df -hT（-h：友好显示，-T：显示文件类型）

临时挂载

挂载命令：mount

解挂载命令：umount

重启后消失

永久挂载

将磁盘分区的位置在存储在 /etc/fstab（fs表示文件，tab表示系统）

查看磁盘分区在系统中的位置：blkid /dev/sdb1

/etc/fstab 文件内字段的意思

字段	解释
第一个字段UUID	设备名或设备卷标名
第二个字段	文件系统的挂载点目录的位置
第三个字段	文件系统类型，如：XFS，Swap等
第四个字段	挂载参数，即mount命令“ -o ”选项可使用的参数，例如：defaults默认，rw只写，ro只读，noexec禁用执行程序
第五个字段	表示文件系统是否需要dump备份，1表示需要，0表示不需要
第六个字段	该数字决定在系统启动时进行磁盘检查顺序。0表示不检查，1表示有限检查，2表示其次检查

挂载之后，不会立即生效，需要进行刷新

刷新：mount -a

五、创建swap交换分区文件系统

意义： swap交换分区的作用，就是当运行内存不够时，可以从swap分区中获取一定的内存进行使用，但是swap交换分区毕竟是硬盘上面的区域，运行速度远不及内存。所以在跑一些对运行速度要求很高的程序，建议不要开启swap分区功能，可能会导致程序崩溃。

先格式化： mkfs.xfs /dev/sdb2

创建swap分区： mkswap  /dev/sdb2

开启swap： swapon   /dev/sdb2 

关闭swap：swapoff   /dev/sdb2

关闭所有swap分区： swapoff   

显示已开启的分区：swapon

查看分区状态信息：swapon -s