Linux的储存管理(基础篇)01

储存管理

一.基本分区

1.磁盘简介

硬盘是计算机最为重要的存储设备,存放着用户所有的数据信息,这些数据的价值远远高于硬盘本身,同时硬盘又是计算机的主要组成部分,其性能的好坏直接影响计算机的运行速度和用户的操作体验。
磁盘/硬盘/disk是同一个东东,不同于内存的是容量比较大

2.类型

硬盘按照其工作形式的不同分为两种,机械硬盘HDD(Hard Disk Drive)和固态硬盘SSD(Solid State Drive)。
机械硬盘即传统的普通硬盘,主要由盘片、盘片转轴、磁头组件、磁头驱动机构、控制电路组成。Linux的储存管理(基础篇)01

固态硬盘类似于U盘技术,全电子结构,没有机械运动部件,采用集成电路存储技术,由控制单元和存储单元组成。

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3.尺寸

基本尺寸有:
1.8寸硬bai盘,这个尺寸的du硬盘体积很小,曾经广泛应用于早期的掌zhi上电脑和PDA等领域,后来基本被闪存取代。

2.5寸硬盘,这个尺寸的硬盘主要用于笔记本电脑和移动硬盘领域。

3.5寸硬盘,这个尺寸的硬盘主要用于现在台式机领域。

5.25寸硬盘,这个尺寸的硬盘出现在硬盘刚发明的时期,由于体积太过庞大,很快就被3.5寸硬盘取代了。

4.接口

硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件,作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度,在整个系统中,硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上,硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种。Linux的储存管理(基础篇)01
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5.转速

目前硬盘的转速主要有5400r每分钟或7200r每分钟。3.5寸SCSI,SAS盘转速普遍是7200转,也有1W转的。3.5寸SCSI,SAS盘转速都在万转以上有10000转,15000转。2.5寸普遍是5400转和7200转2种。1寸,1.8寸的普遍是3600转和4200转

6.术语

盘片
一块硬盘有若干盘片,每个盘片有可以存储数据的上、下两盘面(Side)。这些盘面堆叠在主轴上高速旋转,它们从上至下从“0”开始依次编号。
磁道
每个盘面被划分成许多同心圆,这些同心圆轨迹叫做磁道;磁道从外向内从0开始顺序编号。
扇区
将一个盘面划分为若干内角相同的扇形,这样盘面上的每个磁道就被分为若干段圆弧,每段圆弧叫做一个扇区。每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。硬盘的第一个扇区,叫做引导扇区。
柱面
所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱,称作柱面
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7.命名(以centos7为例)

IDE
IDE属于并口(一排针)sata属于串口(类似usb),总的来说sata传输速度高于IDE,当然现在应该是有并口转向串口的线。一般来说每个主板有两个IDE接口,那么每个接口可以连接两个设备(假设是硬盘),我们假设只有用一个IDE接口,那么命名规则就是/dev/hda,/dev/hdb事实上每条接口线有主和从区别,以后的命名一次类推。
SATA(串口)
stat命名规则就是 /dev/sda,/dev/sdb。IDE磁盘是有一定的规则性严格按照接口顺序,假如你用的是IDE的第二个接口命名规则就是/dev/hdc,/dev/hdd ,而sata是按照linux侦测到磁盘的顺序。比如一个主板上有6个sata插槽,我们选用其中的第一个第5个插槽,那么命名规则是这样的 /dev/sda ,/dev/sdb。
/dev设备文件目录
sda是一个文件
s代表sata就是串口
d代表磁盘
a第一块

8.分区方式

1)什么是分区?
分区是将一个硬盘驱动器分成若干个逻辑驱动器,分区是把硬盘连续的区块当做一个独立的磁硬使用。分区表是一个硬盘分区的索引,分区的信息都会写进分区表。
2)为什么要有多个分区?
防止数据丢失:如果系统只有一个分区,那么这个分区损坏,用户将会丢失所的有数据。
增加磁盘空间使用效率:可以用不同的区块大小来格式化分区,如果有很多1K的文件,而硬盘分区区块大小为4K,那么每存储一个文件将会浪费3K空间。这时我们需要取这些文件大小的平均值进行区块大小的划分。
数据激增到极限不会引起系统挂起:将用户数据和系统数据分开,可以避免用户数据填满整个硬盘,引起的系挂起。

MBR
(主引导记录)是早期的Linux系统使用的分区表格式,在早期计算机在磁盘使用过程中,磁盘的第一个扇区里含有的重要信息就是MBR。这个引导记录主要记录的就是计算机的引导程序,它有512字节,其中446字节是主引导记录,64字节记录的是分区表,它记录了整块硬盘的分区状态。

由于分区表所在的区块仅有64字节,所以最多只有四组记录区。每组记录区记录了该区域的启始与结束的柱面号码。这四个分区的位置分别为:/dev/sda1;/dev/sda2;/dev/sda3; /dev/sda4。

MBR支持最大的磁盘容量是 <2TB。设计时分配4个分区

如果想要划分的分区超过四个分区呢?这个时候就会使用扩展分区的方法,由于在第一个扇区所在的分区表只能记录四级组数据,所以需要在额外的扇区来记录更多的分区信息。在分区表的一组记录中记录一个新的地址,在这个地址写入一个新的分区表。由于新的分区表没有大小的限制,所以可以记录足够多的分区。

由于MBR分区记录中的地址信息只有16个字节,所以操作系统没有办法使用2.2TB以上的磁盘。而且,仅使用一个区块来记录分区信息,一但被破坏,经常无法或很难恢复。

所以我们常用第二种方式分区
GPT
全局唯一标识分区表(GUIDPartition Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准。
GPT 支持大于2T的硬盘,支持128个分区
具体操作如下:

二.管理磁盘

使用VMware虚拟机添加磁盘
1)先关闭虚拟机电源
2)编辑虚拟机设置
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3)添加磁盘
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4)管理磁盘流程三部曲
新硬盘
分区(MBR或者GPT) ---->格式化/文件系统 Filesystem ----> 挂载mount
查看磁盘信息
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/dev/sdb
/dev/sdc
/dev/sdc

虚拟机新建的磁盘
相当于购买的新磁盘。