之是以想到寫這篇，是因為本人在折騰Linux系統的過程中，有多次掉入硬碟分區的陷阱的經曆。最近幾天，再一次掉入坑中，折騰了兩天才從坑中爬出來。經過多方查詢資料，終于弄明白了硬碟分區的一些概念。下面将其記錄下來，以警示來者。 說起我自己掉坑的經曆
之是以想到寫這篇，是因為本人在折騰Linux系統的過程中，有多次掉入硬碟分區的陷阱的經曆。最近幾天，再一次掉入坑中，折騰了兩天才從坑中爬出來。經過多方查詢資料，終于弄明白了硬碟分區的一些概念。下面将其記錄下來，以警示來者。
說起我自己掉坑的經曆，無不與WinXP和Linux的激烈碰撞有關。多年前，我就開始在一台電腦上同時安裝WinXP和Linux，隻要遵守先安裝WinXP再安裝Linux的順序，就不會出問題，Linux的安裝程式會自動識别多系統，安裝完成後可順利啟動多系統。有一天，我覺得單用Linux就夠了，于是就格了整個硬碟安裝了Linux。又有一天，我覺得還是要用WinXP，于是就重新安裝WinXP(不要對我說虛拟機，多年前我的電腦還隻有256M記憶體，虛拟機根本跑不動)，結果發現，WinXP的安裝程式沒辦法對硬碟進行分區了。這個坑是由Linux中的LVM引起的，WinXP識别不了LVM分區，那個時代的WinPE、DOS工具箱中的所有工具都沒辦法識别LVM，而那時我對Linux的了解又隻停留在隻會在安裝系統的時候分區，根本不知道Linux系統中還有fdisk、parted這樣的工具，是以折騰了許久才從坑裡面爬出來。多年後的現在，我又一次掉入了坑中。我工作時用的電腦是WinXP系統(天朝國情，你懂的)，為了幹點私活，我又裝了個Ubuntu上去了，這兩個系統一直相安無事。直到有一天，我把Ubuntu系統又折騰挂了，于是重裝，因為在分區的時候不小心選擇了預設的“清除整個盤并安裝Ubuntu”，然後硬碟就被整個格掉了，WinXP就沒有了。我當時想，這多大點兒事，我再裝個WinXP不就完了嗎。但是問題來了，無論我怎麼安裝，WinXP系統就是啟動不了。後來才整明白，這個坑是硬碟采用了GPT分區引起的。那為什麼我讓Ubuntu自動分區它就分成了GPT分區呢?這也怪這台惠普的工作用機比較奇葩，它即支援legacy BIOS，也支援EFI，當原來WinXP存在時，它用的當然是MBR分區(msdos分區)，是以安裝Ubuntu時就是使用的MBR分區，而後來Ubuntu自動分區時，它看到主機闆支援EFI，就自動把硬碟整成GPT分區了。我也是折騰了幾天才明白這個道理，最後終于在Ubuntu LiveCD的parted程式的幫助下，使用一個mklabel msdos指令把硬碟從GPT分區更改為MBR分區，然後再按順序安裝WinXP和Ubuntu，才算是從坑裡面爬出來。
對于那些長期管理大型機房和大存儲容量的伺服器的朋友，對于硬碟分區，他們肯定是早就做好了功課。不會像我這樣，直到碰到問題才會去學習相關的知識。對于硬碟分區的這些知識，我總結如下(隻是簡單總結，具體内容請大家自行搜素)：
1、傳統的BIOS隻支援從MBR分區的硬碟啟動。MBR分區的分區表儲存在硬碟的第一個扇區，而且隻有64位元組，是以最多隻能有四個表項。也就是說，我們隻能把硬碟分為4主分區，或者分成小于等于3個主分區再加一個擴充分區。擴充分區又可以分為多個邏輯分區。MBR分區的優點就是簡單，大家都用，是以大家都懂的嘛，很多作業系統都可以從MBR分區的硬碟啟動。缺點就是MBR分區不能識别大于2T的硬碟空間，也不能有大于2T的分區;
2、GPT分區的硬碟可以解決以上MBR分區的所有缺點，，它沒有4個主分區的限制，想分幾個主分區就可以分幾個主分區，它可以識别大于2T的硬碟空間，每個分區的大小也可以超過2T。但是它的缺點是需要作業系統支援。比如隻有WinXP 64位、Win Vista、Win 7和Win 8和比較新的Linux發行版支援GPT分區的硬碟。而且，如果沒有EFI的支援的話，以上系統也隻能将GPT分區的硬碟當成資料盤，不能從GPT分區的硬碟啟動;
3、要從GPT分區的硬碟啟動，則主機闆使用EFI、硬碟使用GPT分區、作業系統支援GPT和EFI這三個條件缺一不可。目前比較新的64位Linux系統和Win8系統都是支援EFI的，是以都是需要從GPT分區的硬碟啟動的。現在的電腦主機闆已經逐漸抛棄legacy BIOS，而隻支援EFI了。(像我的工作機這樣的過渡産品将越來越少。)目前很多預裝Win8的筆記本的主機闆幾乎都隻支援EFI了。是以，學習GPT和EFI的相關知識勢在必行;
4、以上分區政策都是固定分區。硬碟分區一旦完成，則分區的大小不可改變，如果要改變分區的大小的話，隻有重新分區。而且由于沒有辦法把多個硬碟分到一個區，是以再怎麼分，每個分區的大小都有限。是以我們需要一種動态分區的東西。LVM就是這樣一個東東，它叫邏輯卷管理。使用LVM的機制是這樣的：首先把硬碟分區或者整塊硬碟标記為一個實體卷(PV)，然後再建立一個卷組(VG)，把一個或多個實體卷加入卷組，最後對卷組進行分區，每一個分區稱為一個邏輯卷(LV)。LVM的優點就是可以随時向卷組中添加實體卷擴充卷組的大小，以可以動态調整邏輯卷的大小。這在伺服器中尤其有用，比如說有一個原本有100個使用者的伺服器，其/home目錄下就會有100個使用者的主目錄，如果給他們每人配置設定20G的空間的話，就會占滿一個2T的硬碟，如果這時再來100個使用者怎麼辦?如果使用LVM就可以順利解決這個問題，我們可以再加一個3T的硬碟，然後把這個硬碟加入卷組就可以擴大卷組的大小，然後再調整/home所在的邏輯卷的大小即可。LVM既可以搭配MBR使用，也可以搭配GPT使用。
下面通過Ubuntu 14.04安裝過程中自動分區的政策來驗證以上知識點。首先，對于隻支援legacy BIOS的電腦，安裝Ubuntu時分區選項如下：
這時，不選擇啟動LVM的選項。安裝完作業系統後，使用parted程式檢視硬碟分區，通過檢視/etc/fstab檔案來了解哪個分區對應哪個檔案系統，如下圖：
通過上面圖檔中parted程式中的print指令的輸出可以看出，硬碟的分區表類型為msdos，也就是MBR分區。硬碟分為一個主分區sda1和一個擴充分區sda2，主分區sda1占20.4G，擴充分區sda2隻有1072M，擴充分區中隻有一個邏輯分區sda5。通過/etc/fstab可以看出主分區sda1挂載到根目錄，邏輯分區sda5為交換空間。
上面的分區方案是最簡單最常用的一種。下面來看看啟用LVM是什麼效果。在選擇分區方案的界面選擇開啟LVM的選項，如下圖：