天天看點

Linux磁盤管理與檔案系統(五)

知識結構:

磁盤基礎

檢測并确認新磁盤

規劃硬碟中的分區

建立檔案系統

挂載,解除安裝檔案系統

(一)磁盤基礎

磁盤:磁盤(disk)是指利用磁記錄技術存儲資料的存儲器。磁盤是計算機主要的存儲媒體,可以存儲大量的二進制資料,并且斷電後也能保持資料不丢失。早期計算機使用的磁盤是軟磁盤(soft disk,簡稱軟碟),如今常用的磁盤是硬磁盤(hard disk,簡稱硬碟)。

機械硬碟:

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硬碟的實體結構

盤片:硬碟有多個盤片,每盤片2面

磁頭:每面一個磁頭

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硬碟的資料結構

扇區:盤片被分為多個扇形區域,每個扇區存放512位元組的資料

磁道:同一盤片不同半徑的同心圓

柱面:不通盤片相同半徑構成的圓柱面

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Linux磁盤管理與檔案系統(五)

磁盤容量計算:

存儲容量 = 磁頭數 × 磁道(柱面)數 × 每道扇區數 × 每扇區位元組數

圖中磁盤是一個 3個圓盤6個磁頭,7個柱面(每個盤片7個磁道) 的磁盤,圖3中每條磁道有12個扇區,是以此磁盤的容量為:

存儲容量 6 * 7 * 12 * 512 = 258048

每個磁道的扇區數一樣是說的老的硬碟,外圈的密度小,内圈的密度大,每圈可存儲的資料量是一樣的。新的硬碟資料的密度都一緻,這樣磁道的周長越長,扇區就越多,存儲的資料量就越大。

磁盤讀取響應時間:

尋道時間:磁頭從開始移動到資料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。

旋轉延遲:盤片旋轉将請求資料所在扇區移至讀寫磁頭下方所需要的時間,旋轉延遲取決于磁盤轉速。普通硬碟一般都是7200rpm,慢的5400rpm。

資料傳輸時間:完成傳輸所請求的資料所需要的時間。

小結一下:從上面的名額來看、其實最重要的、或者說、我們最關心的應該隻有兩個:尋道時間;旋轉延遲。

讀寫一次磁盤資訊所需的時間可分解為:尋道時間、延遲時間、傳輸時間。為提高磁盤傳輸效率,軟體應着重考慮減少尋道時間和延遲時間。

塊/簇:

概述

磁盤塊/簇(虛拟出來的)。 塊是作業系統中最小的邏輯存儲機關。作業系統與磁盤打交道的最小機關是磁盤塊。

通俗的來講,在Windows下如NTFS等檔案系統中叫做簇;在Linux下如Ext4等檔案系統中叫做塊(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。

為什麼存在磁盤塊?

讀取友善:由于扇區的數量比較小,數目衆多在尋址時比較困難,是以作業系統就将相鄰的扇區組合在一起,形成一個塊,再對塊進行整體的操作。

分離對底層的依賴:作業系統忽略對底層實體存儲結構的設計。通過虛拟出來磁盤塊的概念,在系統中認為塊是最小的機關。

page

作業系統經常與記憶體和硬碟這兩種儲存設備進行通信,類似于“塊”的概念,都需要一種虛拟的基本機關。是以,與記憶體操作,是虛拟一個頁的概念來作為最小機關。與硬碟打交道,就是以塊為最小機關。

扇區、塊/簇、page的關系

扇區: 硬碟的最小讀寫單元

塊/簇: 是作業系統針對硬碟讀寫的最小單元

page: 是記憶體與作業系統之間操作的最小單元。

扇區 <= 塊/簇 <= page

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磁盤的接口類型:

IDE(并口)

SATA(序列槽)

SCSI

MBR與磁盤分區表示

主引導記錄(MBR:Master Boot Record)

MBR位于硬碟第一個實體扇區處

MBR中包含硬碟的主引導程式和硬碟分區表

分區表有4個主分區,每個分區記錄占16個位元組

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硬碟中的主分區數目隻有4個

是以主分區和擴充分區的序号也就限制在1~4

擴充分區在分為邏輯分區

邏輯分區的序号将始終從5開始

Linux中将硬碟,分區等裝置均表示為檔案

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檔案系統類型

XFS檔案系統

存放檔案和目錄資料的分區

高性能的日志型檔案系統

Centos7系統中預設使用的檔案系統

SWAP,交換檔案系統

為Linux系統建立交換分區

Linux支援的其他檔案系統類型

FAT16,FAT32,NTFS

EXT4,JFS

(二)檢測并确認新硬碟

fdisk:檢視或管理磁盤分區

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Device:分區的裝置檔案名稱。 

Boot:是否是引導分區。若是,則有“*”辨別。

Start:該分區在硬碟中的起始位置(柱面數)。

End:該分區在硬碟中的結束位置(柱面數)。

Blocks:分區的大小,以 Blocks(塊)為機關,預設的塊大小為 1024 位元組。

Id:分區對應的系統 ID 号。83 表示 Linux 中的 XFS 分區或 EXT4 分區、8e 表示 LVM 邏 輯卷。

System:分區類型。

(三)規劃硬碟中的分區

互動模式中的常用的指令

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m  幫助資訊

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p  顯示分區清單

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n  建立分區

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d  删除分區

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t  轉換分區類型 id轉換

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w  儲存修改

q  退出

(四)建立檔案系統

建立檔案系統(格式化)-mkfs

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建立交換檔案系統(格式化)-mkswap

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(五)挂載,解除安裝檔案系統-mount umount

挂載檔案系統,IOS鏡像到指定檔案夾

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解除安裝檔案系統

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設定檔案系統自動挂載

/etc/fstab配置檔案

包含需要開機後自動挂載的檔案系統記錄

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/dev/sdb2:裝置名稱 

/opt/mnt1:挂載點 

xfs:檔案系統類型 

defaults:功能權限  

0不開啟容災備份 0不開啟啟動檢查序列         中間用空格鍵或者tab鍵區分

重新整理挂載

檢視磁盤使用情況

“-h” 選項可以顯示更易讀的容量機關

“-T”選項用于顯示對應檔案系統的類型

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後語:

磁盤管理和檔案系統在Linux中是至關重要的,也是入門Linux的一個基礎!!!

通過此文希望能對您有些許幫助

謝謝閱讀!!!