MBR GPT FDISK PARTED LVM详解

  昨天给DELL R720服务器安装centos6.5,用8个1T的硬盘做了RAID6,6T的可用磁盘要求使用LVM。之前只了解过LVM和大硬盘安装系统并没有实际操作过,在网上找了很多资料,现在重新整理一下。

一:先理解清楚几个基础概念

硬盘初始化

硬盘刚买回来的时候是没有进行过初始化的,现在初始化的时候可以选择 MBR硬盘分区格式或者GPT 硬盘分区格式;

注意:硬盘分区格式和分区文件格式

MBR:全称为Master Boot Record,即硬盘的主引导记录。

广义的MBR包含整个扇区(引导程序、分区表及分隔标识),也就是上面所说的主引导记录;而狭义的MBR仅指引导程序而言;

在硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区(也叫主引导记录MBR)。

它由三个部分组成,主引导程序、硬盘分区表DPT(Disk Partition table)和硬盘有效标志(55AA)。在总共512字节的主引导扇区里主引导程序(boot loader)占446个字节,第二部分是Partition table区(分区表),即DPT,占64个字节,硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是magic number,占2个字节,固定为55AA。

主引导扇区MBR是不属于任何一个操作系统,也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它,但可以通过命令来修改和重写,例如 fdisk/mbr;

扇区中的主引导程序用来引导操作系统,告诉主机硬件从那里加载操作系统引导文件;

扇区中的分区表DPT部分只有64字节,由于每个分区信息需要16个字节,所以对于采用MBR型分区结构的硬盘(其磁盘卷标类型为MS-DOS),最多只能识别4个主要分区。所以对于一个采用此种分区结构的硬盘来说,想要得到4个以上的主要分区是不可能的。这里就需要引出扩展分区了。扩展分区也是主分区(Primary partition)的一种,但它与主分区的不同在于理论上可以划分为无数个逻辑分区,每一个逻辑分区都有一个和MBR结构类似的扩展引导记录(EBR)。
在MBR分区表中最多4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区,也就是说扩展分区只能有一个并且不能保存数据也不能格式化,只能再细划分为逻辑分区才可以使用
在Linux系统中,硬盘分区命名为sda1-sda4或者hda1-hda4(其中a表示硬盘编号可能是a、b、c等等)。在MBR硬盘中,分区号1-4是主分区(或者扩展分区),逻辑分区号只能从5开始。

传统的硬盘采用MBR分区格式,使用LBA寻址,这种寻址机制是32位的,因此最大能够支持2^32(2的32次方)个扇区,而每个扇区的数据量是512字节,于是2^32 x 512,就得出了最大支持容量,这个数值按硬盘厂商的计算方式(1000进位制)来说,大约就是2.199TB.而3TB硬盘明显已经超越了这个数值,于是多出来的那部分容量就会无法寻址,于是也就无法使用。所以在MBR分区表中,一个分区最大的容量为2T,且每个分区的起始柱面必须在这个disk的前2T内。你有一个3T的硬盘,根据要求你至少要把它划分为2个分区,且最后一个分区的起始扇区要位于硬盘的前2T空间内。如果硬盘太大则必须改用GPT。

GPT:全局唯一标识分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)是一个实体硬盘的分区结构。它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分,用来替代BIOS中的主引导记录分区表。但因为MBR分区表不支持容量大于2.2TB(2.2 × 1012字节)的分区,所以也有一些BIOS系统为了支持大容量硬盘而用GPT分区表取代MBR分区表。
在MBR硬盘中,分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中(主引导记录中还存储着系统的引导程序)。但在GPT硬盘中,分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑,硬盘的第一个扇区仍然用作MBR,之后才是GPT头。

可以看到,在GTP磁盘的第一个数据块中同样有一个与MBR(主引导记录)类似的标记,叫做PMBR。PMBR的作用是,当使用不支持GPT的分区工具时,整个硬盘将显示为一个受保护的分区,以防止分区表及硬盘数据遭到破坏。UEFI并不从PMBR中获取GPT磁盘的分区信息,它有自己的分区表,即GPT分区表。

GPT的分区方案之所以比MBR更先进,是因为在GPT分区表头中可自定义分区数量的最大值,也就是说GPT分区表的大小不是固定的。在Windows中,微软设定GPT磁盘最大分区数量为128个。另外,GPT分区方案中逻辑块地址(LBA)采用64位二进制数表示,可以计算一下2^64是一个多么庞大的数据,以我们的需求来讲完全有理由认为这个大小约等于无限。除此之外,GPT分区方案在硬盘的末端还有一个备份分区表,保证了分区信息不容易丢失。

BIOS:"Basic Input Output System"的缩略词,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实,它是一组固化到计算机主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制

EFI:可扩展固件接口(英文名Extensible Firmware Interface 或EFI)是一种个人电脑系统规格,用来定义操作系统与系统韧体之间的软件界面,为替代BIOS的升级方案。可扩展固件接口负责加电自检(POST)、连系操作系统以及提供连接操作系统与硬件的接口。
EFI最初由英特尔开发,现时由UEFI论坛来推广与发展。
UEFI:是由EFI1.10为基础发展起来的,它的所有者已不再是Intel,而是一个称作Unified EFI Form的国际组织,贡献者有Intel,Microsoft,AMI,等几个大厂,属于open source,目前版本为2.1。

小结:超过2T的分区用MBR硬盘分区格式就会识别不全,只有使用GPT的方式才可以,但是GPT如果用原来的BIOS是无法引导装系统,需要主板支持EFI。现在的主板大多都支持UEFI并且兼容传统BIOS方式(legacy boot)启动,可以通过BIOS选项来设置。所以用么用“BIOS (legacy boot)+MBR或者UEFI+GPT不能混搭使用会报错。

注意:CentOS6.4版本后都同时支持BIOS和UEFI两种方式启动

时间: 2024-10-24 20:11:03

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