linux磁盤管理

磁盤管理簡概
目錄
（1） 磁盤結構（HDD）
（2） 分區類型及工具
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（1） 磁盤結構（HDD）
設備類型：
塊設備：block ，存取單位“塊”，磁盤
字符設備：char ，存取單位“字符”，鍵盤
機械硬盤（HDD）：
Hard Disk Drive，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

硬盤存儲術語：
head ：磁頭
track ：磁道
cylinder: 柱面
secotr: 扇區，512bytes（最小單位）

設備文件命名方式：
磁盤設備的設備文件命名：/dev/DEV_FILE
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
HDD磁盤結構計算方式：
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

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（2） 分區類型及管理
為什麽分區：
優化I/O 性能
實現磁盤空間配額限制
提高修復速度
隔離系統和程序
安裝多個OS
采用不同文件系統
兩種分區方式：MBR，GPT
MBR:
Master Boot Record ，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：扇區大小，512bytes，存儲MBR，分為三部分
446bytes: 存儲boot loader，引導加載器
64bytes ：存儲分區表，有多少個分區，每個分區從哪裏開始到哪裏結束，每16bytes標識一個分區，因此，一塊硬盤最多只能有4個主分區

2bytes: 55AA，結束標誌，前面信息的有效性標識，用4個16進制數表示55AA，表示前面510bytes是有效的。
4個主分區；3主分區+1擴展(N 個邏輯分區)
MBR分區結構
硬盤主引導記錄MBR由4個部分組成
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。
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 ?
結束標誌字：偏移地址01FE--01FF的2個字節值為結束標誌 55AA
MBR硬盤分區結構圖

MBR結構

MBR中DRT（分區表結構）

GPT分區
GPT:GUID（Globals Unique Identifiers）partition table 支持128個分區，使用64位，支持8Z（ 512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）應用於分區超過2T ?
使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盤 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
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

分區工具
列出塊設備
lsblk
fdisk -l /dev/sda
cat /proc/partitions
創建分區使用工具
fdisk， gdisk，parted
fdisk：fdisk創建MBR分區，是一個交互式界面
fdisk -l /dev/sdX ——查看硬盤分區信息
fdisk /dev/sdX ——進行分區（交互式），建立分區時　
m 幫助
n 建立分區（建立分區時先選擇 p主分區primary partition 或e 選擇擴展分區extended，建議前3個建立邏輯分區，最後把所有空間給4擴展分區，有擴展分區可以創建多個邏輯分區。）
d 刪除分區
p 顯示分區信息
t 轉換分區類型
a 將指定分區設置/取消 活動分區 第一位為80活動
L 查看分區類型
o 重建分區表
v 驗證分區表，顯示剩余沒有被分區劃分的扇區數量
g 創建GPT格式的分區（centos7)不推薦使用，最好用gdisk
q 退出不保存
w 退出並保存，不保存，所有的修改都不生效
gdisk創建GPT分區（用法和fdisk類似）
n創建分區時，直接從2-128進行分區，不分主分區，擴展分區
parted：高級分區操作（創建、復制、調整大小等等）實時性，小心使用，不用再w已經保存，可以直接非交互式創建分區，aix, amiga, bsd, dvh, gpt, mac, msdos, pc98, sun, loop 都能創建。（不常用）
parted選項
-h：顯示幫助信息；
-i：交互式模式；
-s：腳本模式，不提示用戶；
-v：顯示版本號。
parted參數
設備：指定要分區的硬盤所對應的設備文件
命令：要執行的parted命令
同步分區表
查看內核是否已經識別新的分區： cat /proc/partations
centos6通知內核重新讀取硬盤分區表
新增分區用 partx -a /dev/DEVICE kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
刪除分區用 partx -d --nr M-N /dev/DEVICE
CentOS 5，7: 使用partprobe partprobe [/dev/DEVICE]

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