磁盤管理詳解(01)

1、簡介

    對Linux而言，其哲學思想之一就是一切皆文件，所以Linux之上的全部設備都是經過文件接口來實現的，也就是說在訪問設備的時候就如同訪問一個文件同樣，由於它們使用的都是文件系統接口。

    那咱們要向設備中寫入數據是怎樣操做的？首先硬件設備在系統上會映射成一個一個文件，那咱們在向硬件中寫入數據就至關於在文件中寫入數據。

2、設備文件

    1.設備類型

        塊設備：Block，其存取單位是「塊」，如硬盤；

        字符設備：char，其存取單位是「字符」，如鍵盤；

    2.設備文件

        每個設備都有一個文件做爲它的訪問入口，此文件稱之爲設備文件；該文件關聯至一個設備驅動程序，進而可以跟與之對應的硬件設備進行通訊。

    3.設備號碼

        用來標識設備，不一樣類別的設備用不一樣的設備號，同一類別的設備有不一樣的設備或多個設備，所以就有了主設備號和次設備號。

        主設備號：major number，標識設備類型；

        次設備號：minor number，標識同一類型下的不一樣設備；

    能夠經過ls -l /dev來查看設備文件的設備號碼，主設備號和次設備號經過逗號隔開，前面爲主設備號，後面爲次設備號，以下圖所示：

                

3、磁盤設備的設備文件命名

    1.硬盤接口類型

        並行：數據傳輸有n根線並行傳輸

            IDE:133MB/s

            SCSI:640MB/s

        串口：數據傳輸有一根線按照順序傳輸

            SATA:6Gbps

            SAS:6Gbps

            USB:480MB/s

    2.磁盤設備的設備文件命名：/dev/DEV_FILE

        IDE:/dev/hd

        SCSI,SATA,SAS,USB:/dev/sd 

    2.1.不一樣設備表示方法：在設備文件名後面追加一些字母a-z來表示：

        /dev/sda,/dev/sdb,/dev/sdc

    2.2.同一設備上的不一樣分區：採用數字遞增方式,如1,2...

        /dev/sda1,/dev/sda2,/dev/sda3...

4、硬盤存儲術語

    1.head：磁頭

    2.track：磁道,存儲數據的地方

    3.cylinder：柱面，一個柱面爲8MB

    4.secotr：扇區，512bytes

5、磁盤分區

    1.磁盤兩種分區方式：

        MBR:

            Master Boot Record,主引導記錄，使用32位表示扇區數，分區不超過2T。

        GPT:

            GPT:GUID patition table 支持128個分區，使用64位，支 持8Z（ 512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）；

            使用128位UUID 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；

    2.0磁道0扇區

        該扇區大小爲512bytes，專門用來存儲MBR，MBR即主引導記錄，MBR又分爲三部分：

            446bytes：存儲boot loader，引導加載器；

            64bytes:存儲分區表，有多少個分區，每一個分區從哪裏開始到哪裏結束；其中每16bytes標識一個分區，所以一塊硬盤最多隻能用4個主分區；

            2bytes：前面信息的有效性標識（或者叫作結束標誌），用四個16進制數來表示55AA，表示前面510bytes是有效的；

    注：①一塊磁盤要麼最多劃分4個主分區，要麼劃分紅3個主分區+1個擴展分區（N個邏輯分區）；

        ②當磁盤容量超過2T的時候，如今的MBR機制是沒辦法識別2T之後的磁盤空間的，此時就是要使用GPT機制來進行分區

6、管理分區

    1.磁盤分區管理工具：fdisk、gdisk,parted

        fdisk：建立MBR分區，交互式操做

        gdisk:建立GPT分區，交互式操做

        parted：高級分區操做（建立、複製、調整大小等等），非交互式操做，謹慎使用；

7、使用fdisk劃分分區

    1.查看：fdisk -l [DEVICE]...，例如：fdisk -l /dev/sda；

    2.建立分區：fdisk [DIVICE]...,例如：fdisk /dev/sda；

    3.fdisk建立分區是一個交互式界面，有許多子命令：

        p:顯示磁盤分區表；

        n:建立新分區；

        d:刪除分區； 

        t:修改分區的系統ID；

        l:查看支持哪些分區ID；

        w:保存並退出

        q:不保存退出

    注：centos6劃分分區是按柱面來劃分的；centos7是按扇區劃分的，在centos7上要以柱面方式顯示則可使用fdisk -l -u=cylinder   

    4.在Linux系統上增長硬盤後默認不會生效，使用如下命令使其生效：
            echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan ；
            
    5.查看/dev/sda硬盤512bytes的內容
    
            hexdump -C -v -n 512 /dev/sda；
    6.備份MBR
            dd if=/dev/sda of=/root/mbr bs=1 count=512；
            
    7.用mbr恢復分區信息
            dd if=mbr of=/dev/sdb；
            fdisk -l /dev/sdb；
            
    8.清零引導加載器
            dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1 count=446；
            hexdump -C -v -n 512 /dev/sdb；
            
    9.清零分區表
            dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1 count=64 skip=446 seek=446；
            hexdump -C -v -n 512 /dev/sdb；

8、同步分區表

    1.查看內核是否識別新的分區:

        （1）cat /proc/partitions；

        （2）lsblk；

        （3）ll /dev/sd*  

    2.對於已經有分區處於使用狀態的磁盤來說，新建分區後須要讓內核從新讀其分區表；

       2.1新增分區：

            格式： partx -a -n M:N /dev/DEVICE ；

                   kpartx -a /dev/DEVICE -f: force ；

               centos6系列：partx -a /dev/DEVICE；例如：partx -a /dev/sda；

               centos5，7系列：partprobe [/dev/DEVICE]；

        2.2刪除分區：

        格式：partx -d -n M:N /dev/DEVICE；

             centos6系列:partx -d --nr 7-8 /dev/DEVICE；

             centos5，7系列：partprobe [/dev/DEVICE]；

9、parted命令

    parted的操做都是實時生效的，當心使用 

    用法：parted [選項]... [設備 [命令 [參數]...]...]

    parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos

    parted /dev/sdb print

    parted /dev/sdb mkpart primary 1 200

    parted /dev/sdb rm 1 

    parted -l