Linux系統(tǒng)磁盤管理

概述

磁盤是指利用磁記錄技術(shù)存儲數(shù)據(jù)的存儲器。磁盤是計算機主要的存儲介質(zhì)，可以存儲大量的二進制數(shù)據(jù)，并且斷電后也能保持數(shù)據(jù)不丟失。早期計算機使用的磁盤是軟磁盤，如今常用的磁盤是硬磁盤，即硬盤。硬盤由三部分組成，物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存儲容量。

硬盤結(jié)構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

扇區(qū)：磁盤上每個磁道被分為若干個弧段，這些弧段便是硬盤的扇區(qū)。硬盤的第一個扇區(qū)，叫做引導扇區(qū)。

磁道：當磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡 叫做磁道

（2）物理結(jié)構(gòu)

盤片：硬盤有多個盤片，每個盤片有2面。

磁頭：每面一個磁頭

（3） 存儲容量

硬盤的存儲容量=磁頭數(shù)?磁道數(shù)?每道扇區(qū)數(shù)?每扇區(qū)字節(jié)數(shù)

下圖即使磁盤的結(jié)構(gòu)圖

硬盤的接口

硬盤按數(shù)據(jù)接口不同，大致分為ATA和SATA以及SCSI和SAS，接口速度不是硬盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

磁盤讀取響應時間
1.尋道時間：磁頭從開始移動到數(shù)據(jù)所在磁道所需要的時間，尋道時間越短，I/O操作越快，目前磁盤的平均尋道時間一般在3－15ms，一般都在10ms左右。

2.旋轉(zhuǎn)延遲：盤片旋轉(zhuǎn)將請求數(shù)據(jù)所在扇區(qū)移至讀寫磁頭下方所需要的時間，旋轉(zhuǎn)延遲取決于磁盤轉(zhuǎn)速。普通硬盤一般都是7200rpm，慢的5400rpm。

3.數(shù)據(jù)傳輸時間：完成傳輸所請求的數(shù)據(jù)所需要的時間。

塊/簇

磁盤塊/簇（虛擬出來的）。 塊是操作系統(tǒng)中最小的邏輯存儲單位。操作系統(tǒng)與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。通俗的來講，在Windows下如NTFS等文件系統(tǒng)中叫做簇；在Linux下如Ext4等文件系統(tǒng)中叫做塊（block）。每個簇或者塊可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方個扇區(qū)。
為什么存在磁盤塊？
讀取方便：由于扇區(qū)的數(shù)量比較小，數(shù)目眾多在尋址時比較困難，所以操作系統(tǒng)就將相鄰的扇區(qū)組合在一起，形成一個塊，再對塊進行整體的操作。
分離對底層的依賴：操作系統(tǒng)忽略對底層物理存儲結(jié)構(gòu)的設計。通過虛擬出來磁盤塊的概念，在系統(tǒng)中認為塊是最小的單位。

page

操作系統(tǒng)經(jīng)常與內(nèi)存和硬盤這兩種存儲設備進行通信，類似于“塊”的概念，都需要一種虛擬的基本單位。所以，與內(nèi)存操作，是虛擬一個頁的概念來作為最小單位。與硬盤打交道，就是以塊為最小單位。

扇區(qū)、塊/簇、page的關(guān)系

1.扇區(qū)： 硬盤的最小讀寫單元
2.塊/簇： 是操作系統(tǒng)針對硬盤讀寫的最小單元
3.page： 是內(nèi)存與操作系統(tǒng)之間操作的最小單元。
扇區(qū) <= 塊/簇 <= page

Linux系統(tǒng)中使用的文件系統(tǒng)類型

EXT4：第四代擴展文件系統(tǒng)，用于存放文件和目錄數(shù)據(jù)的分區(qū)，是Linux系統(tǒng)中默認使用的文件系統(tǒng)。它是典型的日志型文件系統(tǒng)，其特點是保存有磁盤存取記錄的日志文件，便于恢復，在存取性能和穩(wěn)定性能方面更加出色。

SWAP：文件交換系統(tǒng)，用于為Linux系統(tǒng)建立交換分區(qū)，交換分區(qū)的作用相當于虛擬內(nèi)存，能夠在一定程度上緩解內(nèi)存不足的問題。

XFS：一種高性能的日志文件系統(tǒng)，特別擅長處理大文件，可支持上百萬T字節(jié)的存儲空間。

操作過程

創(chuàng)建主分區(qū)，擴展分區(qū)，邏輯分區(qū)

在pc機上添加一塊60G的磁盤（重啟后生效），重啟命令init6

重啟后用fdisk -l命令查看是否添加成功

進入sdb磁盤界面進行操作，操作流程為分區(qū)，格式化，加載

成功創(chuàng)建主分區(qū)/dev/sdb1，在創(chuàng)建另一個主分區(qū)/dev/sdb3，方法一樣

同樣方法創(chuàng)建一個擴展分區(qū)

在擴展分區(qū)基礎上，創(chuàng)建一個邏輯分區(qū)（主分區(qū)，擴展分區(qū)區(qū)號1-4，邏輯分區(qū)從5開始），邏輯分區(qū)只能創(chuàng)建在擴張分區(qū)基礎上，而且拓展分區(qū)寫入不了數(shù)據(jù)，邏輯可以

創(chuàng)建完成后，要記得要w保存退出

修改分區(qū)類型和刪除分區(qū)

進入/dev/sdv磁盤操作

格式化磁盤

swap類型磁盤不需要加載，直接用swapon命令啟用，用cat /proc/meminfo 查看虛擬內(nèi)存

輸入指令swapon /dev/sdb2，將空間加到虛擬內(nèi)存中

swapoff /dev/sdb2 刪除空間

設置自動掛載

進入vim編輯器對配置文件設置自動掛載

進行配置

配置完成后保存退出，重啟或輸入mount -a指令生效