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linux分區_【Linux系統】Linux下的磁盤分區和邏輯卷淺解一、硬碟接口類型二、硬碟和分區三、邏輯卷四、檔案系統五、分區工具

一、硬碟接口類型

硬碟的接口主要有IDE、SATA、SCSI 、SAS和光纖通道等五種類型。其中IDE和SATA接口硬碟多用于家用産品中,也有部分應用于伺服器,SATA是一種新生的硬碟接口類型,已經取代了大部分IDE接口應用。SCSI 、SAS主要應用于伺服器上,普通家用裝置一般不支援SCSI和SAS接口。SAS也是是一種新生的硬碟接口類型,可以和SATA以及部分SCSI裝置無縫結合。光纖通道最初設計也不是為了硬碟設計開發的接口,是專門為網絡系統設計的,但随着存儲系統對速度的需求,才逐漸應用到硬碟系統中,并且其隻應用在高端伺服器上價格昂貴。

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二、硬碟和分區

Linux中主要有兩種分區類型,分别為MBR(Master Boot Record)和GPT(GUID Partition Table),是在磁盤上存儲分區資訊的兩種不同方式。這些分區資訊包含了分區從哪裡開始的資訊,這樣作業系統才知道哪個扇區是屬于哪個分區的,以及哪個分區是可以啟動的。在磁盤上建立分區時,你必須在MBR和GPT之間做出選擇。

在Linux中會把裝置映射成為一個/dev目錄下的系統檔案,IDE接口類型的硬碟裝置映射的檔案名稱字首為“hd”,SCSI、SATA、SAS等接口的硬碟裝置映射的檔案名稱字首為“sd”(部分虛拟機或者雲主機的名稱可能是其他的,比如“vd”),後面拼接從“a”開始一直到“z”用來區分不同的硬碟裝置,在硬碟名稱後面拼接數字形式的分區号用來區分不同的分區。

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1、MBR分區

MBR的意思是“主引導記錄”,它是存在于驅動器開始部分的一個特殊的啟動扇區。這個扇區包含了已安裝的作業系統的啟動加載器和驅動器的邏輯分區資訊。MBR支援最大2TB磁盤,它無法處理大于2TB容量的磁盤。MBR格式的磁盤分區主要分為基本分區(primary partion)和擴充分區(extension partion)兩種主分區和擴充分區下的邏輯分區。主分區總數不能大于4個,其中最多隻能有一個擴充分區。且基本分區可以馬上被挂載使用但不能再分區,擴充分區必須再進行二次分區後才能挂載。擴充分區下的二次分區被稱之為邏輯分區,邏輯分區數量限制視磁盤類型而定。

MBR的主分區号為1-4,邏輯分區号為從5開始累加的數字。比如裝置主機闆上裝了4塊硬碟,分别為2塊IDE接口硬碟,1塊SCSI接口硬碟和一塊SATA接口硬碟。其中2塊IDE接口硬碟的分區政策為2個主分區和2個邏輯分區,SCSI分區政策為3個主分區和3個邏輯分區,SATA分區政策為4個主分區。硬碟檔案和分區名稱如下:

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其中分區名稱後面的(p)代表基本分區,(e)代表擴充分區,(l)代表邏輯分區。需要注意的是,如果分區政策中存在邏輯分區,則說明一定會有擴充分區,那麼基本分區數則最多隻能有3個,擴充分區數最多隻能是1個,如果沒有擴充分區則可以建立4個基本分區。想要建立邏輯分區,則必須先将唯一的擴充分區建立出來,并且如果删除了擴充分區,那麼它下面的所有邏輯分區也會被自動删除。

如果是SCSI接口硬碟則最多隻能有15(其中擴充分區不能直接使用是以不計算)個分區,其中主分區最多4個,邏輯分區最多12個。IDE接口硬碟最多隻能有63(其中擴充分區不能直接使用是以不計算)個分區,其中主分區最多4個,邏輯分區最多60個。

2、GPT分區

GPT意為GUID分區表,驅動器上的每個分區都有一個全局唯一的辨別符(globally unique identifier,GUID)。支援的最大磁盤可達18EB,它沒有主分區和邏輯分區之分,每個硬碟最多可以有128個分區,具有更強的健壯性與更大的相容性,并且将逐漸取代MBR分區方式。GPT分區的命名和MBR類似,隻不過沒有主分區、擴充分區和邏輯分區之分,分區号直接從1開始累加一直到128。

三、邏輯卷

LVM(邏輯卷)的産生是因為傳統的分區一旦分區好後就無法線上擴充空間,也存在一些工具能實作線上擴充空間但是還是會面臨資料損壞的風險;傳統的分區當分區空間不足時,一般的解決辦法是再建立一個更大的分區将原分區解除安裝然後将資料拷貝到新分區,但是在企業的生産系統往往不允許停機或者允許停機的時間很短,LVM就能很好的解決線上擴充空間的問題,而且不會對資料造成影響,LVM還能通過快照在備份的過程中保證日志檔案和表空間檔案在同一時間點的一緻性。

在LVM中PE(Physical Extend)是卷的最小機關,預設4M大小,就像我們的資料是以頁的形式存儲一樣,卷就是以PE的形式存儲。PV(Physical Volume)是實體卷,如果要使用邏輯卷,首先第一步操作就是将實體磁盤或者實體分區格式化成PV,格式化之後PV就可以為邏輯卷提供PE了。VG(Volume Group)是卷組,VG就是将很多PE組合在一起生成一個卷組,當然這裡的PE是可以跨磁盤的,如果目前伺服器磁盤空間不足就可以增加一個新磁盤對目前系統不會産生任何影響。LV(Logical Volume)是邏輯卷,邏輯卷最終是給使用者使用的,前面幾個都是為建立邏輯卷做的準備,建立邏輯卷的大小隻要不超過VG剩餘空間就可以。

四、檔案系統

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當硬碟分區被建立完成之後,還并不能直接挂載到目錄上存儲檔案,需要選擇合适的檔案系統進行格式化。常見的分區類型有FAT32、FAT16、NTFS、HP-UX等,而專供Linux使用的主流的一些分區有ext2/3/4、physical volume (LVM) 、softwareRAID、swap、vfat、xfs等。其中:

1、ext2/3/4:是适合Linux的檔案系統類型,由于ext3檔案系統多了日志記錄功能,是以系統恢複起來更加快速,ext4是ext3的更新,效率更加高,是以建議使用預設類型ext4類型,而不要使用ext2/3;

2、physical volume (LVM):這是一種彈性調整檔案系統大小的機制,即可以讓檔案系統變大或變小,而不改變原檔案資料的内容,功能不錯,但性能不佳。

3、softwareRAID:利用Linux系統的特性,用軟體仿真出磁盤陣列功能。

4、swap:就是記憶體交換空間。由于swap并不會使用到目錄樹的挂載,是以用swap就不需要指定挂載點。

5、vfat:同時被Linux與windows所支援的檔案系統類型。如果主機硬碟同僚存在windows和linux兩種作業系統,為了進行資料交換,可以使用該檔案系統。

6、xfs:也是一個檔案系統類型,在centos7中将被作為預設的檔案系統類型,替換ext4。

五、分區工具

一般使用fdisk、parted進行分區,這裡不再詳細介紹。

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