Linux基礎之磁盤概念及其管理工具fdisk

引言：馮諾依曼體系中的數據存儲器就是咱們常說的磁盤或硬盤，它是計算機不可缺乏的一個組件，下面來看看Linux中磁盤的基礎概念及管理工具fdisk

                                                              實驗環境CentOS7.2

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磁盤概念

按磁盤屬性分類有機械硬盤跟固態硬盤

(1)機械硬盤：內部真空

 磁盤：正反面含有磁性物質的盤片，由一個馬達固定全部磁盤轉動，固定角速度

   每一個盤片正反面各有一個磁頭，全部磁頭固定在一個機械臂上

平均尋道時間：5400rpm, 7200rpm, 10000rpm, 15000rpm轉速

track(磁道)：每一個盤片上出廠格式化

sector(扇區)：512bytes單位

cylinder(柱面)：不一樣盤面上同一編號的磁道組合在一塊兒，分區劃分按照柱面實現

越靠近較外部分區的柱面組成的分區，越快。Windows上c盤在最外面

(2)固態硬盤

 相似與多個並行U盤，工做模式上模擬機械硬盤的機制。

電器設備，速度我的筆記本是原來的3到5倍，讀400個iops(io per second)、寫200iops

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在正式介紹Linux設備文件前需先了解一個概念：MBR

MBR(Master Boot Record):主引導分區，爲一個編號爲0的512字節的扇區

      446bytes：bootloader,引導加載器程序，主引導記錄，引導啓動操做系統的程序；

      64bytes：分區表，每16bytes標識一個分區，一共只能有4個分區；

      2bytes：表示MBA是否有效；55AA爲有效；

    注意：

         1) 主分區最多四個，擴展分區只能一個

         2) 擴展分區不能單獨使用，要繼續分紅邏輯分區，邏輯分區能夠由多個

         3) 一個分區就是一個獨立的文件系統

         4) 主分區和擴展分區的標識：1-4；邏輯分區：5+

其在Linux中的建立新磁盤分區會涉及主分區與擴展分區內容

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/dev

無論是機械硬盤仍是固態硬盤對於Linux看來它都是屬於/dev/下的文件

  設備文件名

  1)磁盤：IDE： /dev/hd[a-z]

     SCSI, SATA, USB, SAS: /dev/sd[a-z]

  2)分區：/dev/sda#：      /dev/sda1, ...

  注意：CentOS 6和7通通將硬盤設備文件標識爲/dev/sd[a-z]#

  /dev設備文件介紹

  1)設備文件：關聯至設備的驅動程序；設備的訪問入口；

  2)設備號：

          major：主設備號，區分設備類型；用於標明設備所須要的驅動程序；

          minor：次設備號，區分同種類型下的不一樣的設備；是特定設備的訪問入口；

          好比/dev/sd# ：sd爲主設備號，#爲次設備號。

引用設備的方式：設備文件名，卷標，UUID

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磁盤管理工具fdisk：

fdisk：

    建立查看分區

      (1)查看磁盤的分區信息：

命令使用格式：fdisk -l [-u] [device...]：列出指定磁盤設備上的分區狀況；

      (2)管理分區

命令使用格式：fdisk /dev/sd# ：建立，刪除，保存磁盤分區配置。

fdisk提供了一個交互式接口來管理分區，它有許多子命令，分別用於不一樣的管理功能；全部的操做均在內存中完成，沒有直接同步到磁盤；直到使用w命令保存至磁盤上；

如下命令選項爲m中的經常使用選項：

              n：建立新分區        d：刪除已有分區

              t：修改分區類型      l：查看全部已經ID

              w：保存並退出        q：不保存並退出

              m：查看幫助信息      p：顯示現有分區信息

命令演示：

一、對已使用的磁盤設備，建立新分區，若沒有可用空間則自動退出。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改將停留在內存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請三思。
命令(輸入 m 獲取幫助)：m
命令操做
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)
命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): p
分區號 (3,4，默認 3)：
No free sectors available
命令(輸入 m 獲取幫助)：

二、對新添加的磁盤建立新分區。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改將停留在內存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盤標識符 0xd391e822 建立新的 DOS 磁盤標籤。
命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
分區號 (1-4，默認 1)：
起始 扇區 (2048-10485759，默認爲 2048)：
將使用默認值 2048
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默認爲 10485759)：+1G
分區 1 已設置爲 Linux 類型，大小設爲 1 GiB
命令(輸入 m 獲取幫助)：w
[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盤 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字節，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0x00036006
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     1026047      512000   83  Linux
/dev/sda2         1026048    41943039    20458496   8e  Linux LVM
磁盤 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字節，10485760 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0xd391e822
 設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux

三、建立擴展分區，及刪除已存在分區

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改將停留在內存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請三思。
命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): e
分區號 (2-4，默認 2)：
起始 扇區 (2099200-10485759，默認爲 2099200)：
將使用默認值 2099200
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2099200-10485759，默認爲 10485759)：+1G
分區 2 已設置爲 Extended 類型，大小設爲 1 GiB
命令(輸入 m 獲取幫助)：p
磁盤 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字節，10485760 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0xd391e822
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576    5  Extended
擴展分區建立完畢，下面在擴展分區上建立邏輯分區，你們能夠看到其標號從5開始
命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l
添加邏輯分區 5
起始 扇區 (2101248-4196351，默認爲 2101248)：
將使用默認值 2101248
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (2101248-4196351，默認爲 4196351)：+100M
分區 5 已設置爲 Linux 類型，大小設爲 100 MiB
命令(輸入 m 獲取幫助)：p
磁盤 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字節，10485760 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0xd391e822
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576    5  Extended
/dev/sdb5         2101248     2306047      102400   83  Linux

保存退出後，將邏輯分區刪除

命令(輸入 m 獲取幫助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盤。
[root@localhost ~]# fdisk -l
...
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576    5  Extended
/dev/sdb5         2101248     2306047      102400   83  Linux
...
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改將停留在內存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請三思。
命令(輸入 m 獲取幫助)：d
分區號 (1,2,5，默認 5)：5
分區 5 已刪除
命令(輸入 m 獲取幫助)：p
磁盤 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字節，10485760 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0xd391e822
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576    5  Extended
命令(輸入 m 獲取幫助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盤。
[root@localhost ~]# fdisk -l
...
   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576    5  Extended
...

注意：在已經分區而且已經掛載其中某個分區的磁盤設備上建立的新分區，內核可能在建立完成後沒法直接識別；

   通知內核強制重讀磁盤分區表：

查看：cat  /proc/partitions

CentOS 5：partprobe [device]

CentOS 6,7：partx, kpartx

partx -a [device]

kpartx -af [device]