linux 磁盤管理四部曲——(1)磁盤結構,認識分區
最近小編整理了磁盤管理的相關知識,發現還是挺多的,所有就分了四個部分來給大家分享一下:
1、磁盤結構,認識分區
2、管理分區,文件系統格式化
3、mount掛載,/etc/fstab配置文件
4、外設連接,常見工具
這篇就先以最基礎的磁盤知識開始——磁盤結構,認識分區。(講基礎的會有些無聊,但是基礎還是很重要,所以還是希望大家詳細了解)
一、設備類型:
(1)塊設備:block ,存取單位“塊”,磁盤
字符設備:char ,存取單位“字符”,鍵盤
(2)機械硬盤和固態硬盤
機械硬盤(HDD ):即是傳統普通硬盤,主要由:盤片,磁頭,盤片轉軸及控制電機,磁頭控制器,數據轉換器,接口,緩存等幾個部分組成。機械硬盤中所有的盤片都裝在一個旋轉軸上,每張盤片
之間是平行的,在每個盤片的存儲面上有一個磁頭,磁頭與盤片之間的距離比頭發絲的直徑還小,所有的磁頭聯在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿盤片的半徑方向運動,加上盤片每分鐘幾千轉的高速旋轉,磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進行數據的讀寫操作。數據通過磁頭由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁盤上,也可以通過相反方式讀取。硬盤為精密設備,進入硬盤的空氣必須過濾。
固態硬盤(SSD ):用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,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與普通硬盤一致。
比較:
相較於HDD ,SSD 在防震抗摔、傳輸速率、功耗、重量、噪音上有明顯優勢,SSD 傳輸速率性能是HDD 的2倍
相較於SSD ,HDD 在價格、容量、使用壽命上占有絕對優勢
硬盤有價,數據無價,目前SSD 不能完全取代HHD
(3)設備文件
① 磁盤設備的設備文件命名:/dev/DEV_FILE
② 不同磁盤標識:a-z,aa,ab…
/dev/sda, /dev/sdb, ... /dev/sdaa,/dev/sdab...
同一設備上的不同分區:1,2, ...
/dev/sda1, /dev/sda5
③ 硬盤存儲術語
head :磁頭
track :磁道
cylinder: 柱面
secotr: 扇區,512bytes(最小單位)
④ HDD磁盤結構
CHS
512bytes * 64 sector數/track * 1024 track數/盤面 256 head磁頭數(盤面數) 8G
扇區 扇區數/磁道 磁道/盤面
( 512bytes * 64 sector數/track * 256 )一個柱面的大小:8M * 1024磁道 =8G
單位:B KB MB GB TB PB EB ZB YB BB NB DB
(4)如何使用分區空間?(後邊會詳細講解每一步)
① 設備識別
② 設備分區
③ 文件系統類型格式化
④ 在/etc/fstab 文件中創建條目
⑤ mount 掛載新的文件系統
(5)為什麽分區?
① 優化I/O 性能
② 實現磁盤空間配額限制
③ 提高修復速度
④ 隔離系統和程序
⑤ 安裝多個OS
⑥ 采用不同文件系統
(6)兩種尋址方法:CHS和LBA
CHS:
采用24bit 位尋址
其中前10 位表示cylinder ,中間8 位表示head ,後面6 位表示sector。 。
最大尋址空間8GB
LBA (logical block addressing):
LBA 是一個整數,通過轉換成CHS 格式完成磁盤具體尋址
LBA 采用48 個bit 位尋址
最大尋址空間128PB
由於CHS 尋址方式的尋址空間在大概8GB 以內,所以在磁盤容量小於大概8GB 時,可以使用CHS 尋址方式或是LBA 尋址方式;在磁盤容量大於大概8GB 時,則只能使用LBA 尋址方式
二、分區介紹
兩種分區方式:MBR ,GPT
(1)MBR: Master Boot Record ,1982年, 使用32位表示扇區數 , 分區不超過2T
如何分區:按柱面
0 磁道0 扇區:512bytes
446bytes: boot loader
64bytes :分區表
16bytes: 標識一個分區
2bytes: 55AA,結束標誌
4 個主分區;3 主分區+1 擴展(N 個邏輯分區)
分區表(DPT)結構
(2)硬盤主引導記錄MBR 主要由 3 個部分組成
① 主引導程序(偏移地址0000H--0088H ),它負責從活動分區中裝載,並運行系統引導程序。
出錯信息數據區,偏移地址0089H--00E1H 為出錯信息,00E2H--01BDH 全為0 字節。
② 分區表(DPT,Disk Partition Table )含4 個分區項,偏移地址01BEH--01FDH, 每個分區表項長16 個字節,共64 字節為
分區項1 、分區項2 、分區項3 、分區項4
③ 結束標誌字,偏移地址01FE--01FF 的2 個字節值為結束標誌 55AA
(3)GPT分區
① GPT:GUID (Globals Unique Identifiers) partitiontable 支持128個分區,使用64 位,支持8Z(512Byte/block )64Z (4096Byte/block)
使用128 位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盤區 和分區 GPT 分區表自動備份在頭和尾兩份,並有CRC 校驗位
UEFI ( 統一擴展固件接口) 硬件支持GPT ,使操作系統啟動
② EFI部分又可以分為4個區域:EFI信息區(GPT頭)、分區表、GPT分區、備份區域
第一篇基礎就這些了,下一篇就是精彩的操作了,不要錯過~~~
希望對大家有幫助,有什麽錯誤請告訴我~
linux 磁盤管理四部曲——(1)磁盤結構,認識分區