Linux磁碟分割區及檔案系統管理詳解

2020-06-16 17:07:55

磁碟，提供持久的資料儲存，它不像我們的記憶體，如果突然斷電了，在記憶體中的資料一般都會被丟掉了，記憶體中的資料在儲存的時候，會被寫到硬碟裡面，磁碟也是一種I/O裝置。

我們都知道磁碟分割區完成之後，還要進行格式化，這個格式化操作就是指定檔案系統，檔案系統的本質就是對一個儲存裝置上的後設資料和資料就行組織，最終把資料有組織的放在可以長期儲存的裝置中。

本文主要是介紹可Linux中的磁碟分割區和檔案系統管理。

IDE：一種較老的介面技術，價格低廉，相容性強，傳輸速度可達133MB/s；

SCSI：主要應用於中、高階伺服器中，支援熱拔插，價格較高，其中UltraSCSI可達320MB/S，UltraSCSI640可達640MB/S；

SCSI介面

SATA：主要用於PC上，串列埠硬碟，可達6gbps；

SAS：是一種序列連結的SCSI介面技術，向下相容SATA，速度快；

USB：一種便攜的儲存裝置，USB3.0理論最大傳輸速度可達500MB/s，現在最新的USB3.1Gen 2最高可達10Gbps。

並口和串列埠的區別：

並口：同一線纜可以接多塊裝置，IDE和SCSI為併口硬碟；

串列埠：同一線纜只可以接一個裝置，SATA、SAS和USB為串列埠，抗干擾能力強。

我們都知道作為linux的哲學思想之一，一切皆檔案，在linux中使用裝置檔案來標識不同的硬碟，也就是裝置的存取介面，在Linux中I/O裝置分為2倍，字元裝置和塊裝置，基於不同的功能進行分類的：

（1）字元裝置：線性存取的，資料的交換單位是“字元”，提供的連續的資料流，不支援隨機存取，舉例來說，鍵盤、數據機都是典型的字元裝置；

（2）塊裝置：可以提供隨機存取，資料交換的單位是“塊”，硬碟、CD-ROM驅動器都是典型的塊裝置，應用可以定址磁碟上的任何位置，並讀取資料。

在Linux系統中，c代表字元裝置，b為塊裝置（紅色部分標識）。

後面黃色標注的兩行為裝置號：

主裝置號：左列，區分裝置型別，用於標明裝置所需要的驅動程式；

次裝置號：右列，區分同種型別下的不同的裝置。

mknod命令

mknod可以建立裝置檔案，格式如下：

mknod  [OPTION]...  NAME  TYPE  [MAJOR  MINOR]
選項：
-m MODE：建立後的裝置檔案的存取許可權

mknod /dev/ttyUSB32 c 188 32

linux的裝置檔案都是放在/dev目錄下的，應用程式可以通過這些裝置檔案完成都裝置的讀寫等操作。之前寫過裝置都有主次裝置號，linux有約定俗成的編號，如硬碟的主裝置號在CentOS6和7中為8：

根據介面型別的不同，裝置的檔名命令也有一些規定，在centos如下：

在參照裝置的時候可以通過以下三種方式：

1.裝置檔名，也就是/dev目錄下的檔名；

2.系統卷標（volume label）；

3.UUID，唯一表示碼，能夠唯一的表示一個裝置。

一塊磁碟是可以被分割成多個分割區，從Windows的角度來看，就是C,D,E分割區。磁碟分割區的方式有MBR和GPT。

MBR（Master Boot Record）

總共大小為512位元組，存在於磁碟的第0個磁區。

446bytes：引導啟動作業系統的程式；

64bytes：分割區表，每16bytes標識一個分割區，一共能夠有4個主分割區，但是如果想劃分更多的區，可以指定擴充套件分割區，比如分為3個主分割區，一個擴充套件分割區，而擴充套件分割區可以劃分為若干個邏輯分割區。

綜上所述，如果使用MBR分割區，就必須至少有一個擴充套件分割區，然後將擴充套件分割區分成邏輯分割區，邏輯分割區的序號從5開始。

GPT（GUID Partition Table）：

MBR是另一種分割區方式：

1)：GPT分割區表中最多可以支援128個主分割區

2)：突破了MBR單個分割區只能是2.2T的限制，最大支援1EB容量

在GPT中主分割區、擴充套件分割區和模糊分割區的概念就淡化了很多。

fidisk