运维开发宝典012-磁盘存储和分区

运维开发宝典012-磁盘存储和分区

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​ 上篇已经介绍了I/O重定向与管道，本章介绍的存储是服务器的硬盘存储，在Linux系统下，系统识别到硬盘后，会为其创建一份初始分区表。硬盘在分区后才可以使用，系统通过分区表来管理硬盘的使用。我们首先看看系统是如何识别出磁盘的。

一，存储方式

​ 从连接方式上，存储分为3种类型。

1.本地存储：直接插在服务器上的硬盘、系统文件存放在本地，本章主要介绍本地存储。

2.外部存储：可以理解为平时使用的移动硬盘，不过移动硬盘用的是USB接口连接，一般外部存储可以使用SCSI线、 SATA线、 SAS线 、FC线。

3.网络存储：以太网络、FC网络。当存储的数据量非常庞大时，不可能再存储到本地，需要存储到专门的存储设备上或者存储集群里，这时用户可以通过网络去连接与使用这些数据。

​ 从工作原理上，硬盘分为固态硬盘（Solid State Drire，SSD）与机械硬盘（Hard Dist Drire，HDD）。如图所示，左侧的图片为固态硬盘，内部采用集成固态电子存储芯片阵列，分为存储单元与控制单元两部分；右侧为机械硬盘，在其内部占最大区域的为盘片（Platters），盘面上面为读/写磁头、控制电机、磁头控制器、数据转换器等。

​ 机械硬盘可以含有多张盘片，一般不会超过5张，每张盘片有两个面，每一个盘面有一个编号，编号自下而上从0开始。盘面又分成若干扇形的区域，称作扇区（Sector）。扇区大小以前为512字节，现在为4096字节，也称为 “4k对齐”。读写数据时，盘面会高速旋转，一般家用的普通硬盘转速为5400r/min、7200r/min，服务器使用硬盘转速通常为10000r/min、15000r/min等。硬盘转速越快，访问时间越短，整体性能越好。硬盘盘片具体如图所示。

​ 每个盘面会有一个磁头，磁头可以在盘面上来回摆动，读写数据时，磁头首先要移动的数据所在区域，这个过程称为寻道。多张盘面半径相同的磁道组成的柱型的盘面称作柱面。以前分区是按照柱面来分，现在是按照扇区来分。磁道与扇区如图所示。

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​ 不同的颜色模式适用于不同的应用场合，RGB颜色模式应用于电子屏幕，CMYK模式是印刷品的专用模式，Lab颜色模式是色域最丰富的色彩模式，各种颜色模式的对比效果如图所示。

二，添加新硬盘

​ 在虚拟机上为系统添加两块10G虚拟硬盘sdb与sdc，使用lsblk命令查看新添加的两块硬盘，具体如下所示。

[root@localhost ~]# lsblkNAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda8:0020G0disk ├─sda18:101G0part /boot └─sda28:2019G0part ├─centos-root253:0017G0lvm / └─centos-swap253:102G0lvm[SWAP]sdb8:16010G0disk sdc8:32010G0disk sr011:014.2G0rom /run/media/root/CentOS7x86_64

三，MBR分区

​ 采用MBR（Master Boot Record，主引导记录）分区表形式创建分区，可使用fdisk命令，添加“-l”参数可以查看系统所挂硬盘个数及分区情况，具体如下所示。

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sda磁盘 /dev/sda：21.5 GB,21474836480字节，**41943040** 个扇区 Units=扇区 of1*512=512bytes 扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 /512字节 I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 /512字节 磁盘标签类型：dos 磁盘标识符：0x000cf332 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 *20482099199104857683Linux /dev/sda22099200**41943039**199219208e Linux LVM

​ sda硬盘有41943040个扇区，每个扇区512字节。第2个分区sda2的End数字为41943039个扇区，与总扇区几乎相等，说明该sda硬盘已经分完所有存储空间。

比较硬盘sda与sdb的区别，具体如下所示：

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb磁盘 /dev/sdb：10.7 GB,10737418240字节，20971520 个扇区 Units=扇区 of1*512=512bytes 扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 /512字节 I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 /512字节

显然sdb硬盘还未分区，没有分区信息，它有20971520个扇区。

​ 采用MBR分区表，使用fidsk命令对sdc硬盘进行分区，其中创建新的 DOS 磁盘含义指的就是MBR分区表系统。具体如下所示。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdc欢迎使用fdisk(util-linux2.23.2)。 更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 Device does not contain a recognized partition table 使用磁盘标识符 0xb9ba9e95 创建新的 DOS 磁盘标签。

具体案例请观看我的主页教学（2025Linux云计算运维架构师课程入门阶段-磁盘管理章节）视频。

四，GPT分区创建文件系统、挂载

​ 采用GPT（GUID Partition Table，GUID磁盘分区表）形式创建分区，其创建过程与MBR无太大差别。使用gidsk命令对sdb硬盘进行分区，系统显示创建新的GPT分区表，具体如下所示。

[root@localhost ~]# gdisk /dev/sdbGPTfdisk(gdisk)version0.8.6 Partition table scan: MBR: not present BSD: not present APM: not present GPT: not present Creating new GPT entries.

具体案例详情参考我的磁盘管理视频。

五，创建文件系统

​ 创建分区后并不能立即存放数据，需要对分区进行格式化。如果将创建分区比作一间教室，格式化是教室里的桌椅，数据就是学生，规定每个学生占用一套桌椅。格式化是组织文件系统的方式，常用的文件系统有EXT与XFS。在终端中输入“mxfs”后连续按2次tab键可以查看所有文件系统类型，CentOS 7的文件系统默认为XFS，具体如下所示。

[root@localhost ~]# mkfs.mkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.minix mkfs.vfat mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.fat mkfs.msdos mkfs.xfs

​ 使用EXT4文件系统格式化/dev/sdb1主分区，块大小为1024字节。块是文件存储的最小单元，若文件小于1K，也会占用1K的存储空间。sdb1分区大小为100M，因此有102400个块，具体案例详情参考7.2.4。

六，挂载分区

​ 格式化完成后需挂载分区，首先创建两个目录作为挂载点，然后使用mount命令临时把sdb01分区与 sdb02分区分别挂载到data01与data02目录上。现在这两个目录不再是两个普通的目录，而是设备的挂载点，用户要设备中存放数据，需要借助挂载点，具体如下所示。

[root@localhost ~]# mkdir /data01[root@localhost ~]# mkdir /data02[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /data01[root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /data02

[root@localhost ~]# mkdir /data01[root@localhost ~]# mkdir /data02[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /data01[root@localhost ~]# mount /dev/sdb2 /data02

好了磁盘管理部分的基础内容就讲到这里了。非常抱歉文章的解释能力毕竟有限，学习计算机还是需要边看边练才可以，大家如果对文章中的内容或者实验操作有疑问，可以参考我的主页视频进行学习。谢谢大家。

配套视频 ：https://edu.csdn.net/course/detail/40861