硬盘分区管理
作者：尹正杰
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在了解文件系统之前，我们要学习一下磁盘存储数据的方式，大家都知道文件从内存若要持久化存储的话就得把它存到硬盘上，想毕都知道文件存入磁盘都是二进制存取的。那么硬盘是如何存储的呢？我们现在标配基本上都是1T呢，现在都是2017了，500G的硬盘都已经遭嫌弃了。
1.生活小知识。
上面是一幅图可以看到，有磁头，而且这个磁头是悬浮在盘面上的，如果这个盘面有震动，很可能直接滑到盘面，导致上面写的数据被划掉，造成数据丢失，因此，我们在购买硬盘的时候都写着不能强剧烈震动。硬盘在工作的时候，这个盘面一直在转，如果访问里面的数据，需要一定时间，我们称之为“平均寻道时间”。把不同盘面上的相同磁道(可以理解就是盘面上的一个圈，整个盘面有好多个这个样的打圈小圈形成的)划分成同一个分区内部。那么这些维护不同盘面的相同编号的磁道我们成为柱面(cylinder).磁盘划分实际上是按照柱面划分的，那么很显然在最外层的柱面划分出来的分区的性能是最好的，你可能会问为什么？原因很简单，就是在相同的角速度中，最外层的周长是最大(也就意味着它存储的数据将越多)。因此我们在划分分区的时候依次划分C,D,E硬盘，最先划分的是C盘(分区软件默认把C盘划分到最外层)，因此大家都用C盘做系统盘是有原因的哟！
2.MBR分区
在整块硬盘的最外侧磁道上，在第零("0")个扇区上,这个扇区是不能用来划分区的，因为这个扇区上存放着整块磁盘的分区信息。这个分区通常被称作为MBR(Master Boot Record,主引导记录 )分区(现在都流行GPT分区了)，这个扇区仅仅占用了512个字节(bytes),你可别小看这512bytes，
a>.它保函了引导加载器(bootloader,其占用了446bytes)；
b>.fat,即分区表，其占用了64bytes,每16bytes一个分区，总共只能分区4个[据说比尔盖茨层发表过言论：“硬盘这么小，有谁能用到多余4个分区呢？)【当时的硬盘都很小而且特别贵，只有几百兆(M)大小】”；
c>.5A,其为十六进制的“5A”，占用最后2个字节，用来标记这个MBR分区是否是有效数据的(2个字节被填充了2个5A，MBR有效性标记)。
硬盘内部都是真空的，为什么呢？因为它要旋转，有的硬盘的转速高达1.5w/m,如果不坐车真空的这么高的转速很容易和真空中的微粒发生碰撞，导致温度过高！所以不要轻易拆开硬盘，基本上你拆开就不是真空了，即使拆开后能用，也用不了多长时间就会坏掉的。
3.扩展分区与逻辑分区
随着硬盘的存储数据进一步的增长，我们分区4个是远远够用的，因此需要从4个主分区中拿出一个分区单独，用来存放其他的分区信息我们叫它为“扩展分区”，如果这个扩展分区足够大，就可以对其进行划分多个分区让不同用户使用。因此这个扩展分区(引用额外的分区表)是不能被格式化的，这样它就不能被使用，需要额外划分出一个或多个逻辑分区才能被使用。
4.MBR分区方法
a>.4个主分区
b>.3个主分区和一个扩展分区。
注意：MBR最大支持2T的硬盘。大于2TB就得使用GPT分区格式！
5.硬盘接口：
DMA:Direct Memory Access （直接内存访问机制）
磁盘设备存放于/dev/文件夹下，
IDE接口的磁盘：/dev/hda、/dev/hdb、/dev/hdc、/dev/hdd
SCSI接口的磁盘：/dev/sda、/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd
/dev/XdYZ
/dev/ 表示的是一个设备目录
X h IDE硬盘
s SATA、SISC、U盘
Y a 第一块硬盘
b 第二块硬盘
c 第三块硬盘
。。。。。。。。。。
Z 1-3表示主分区，4一般为扩展分区
5是逻辑分区第一个分区
6是逻辑分区第二个分区
。。。。。。。。。。
a>.IDE（ATA）：并口，每个控制器可接两个硬盘，master/slave,133MB/S（这个速率就是被淘汰的根部原因）
/dev/hd[a-z]（注意：在Centos6.x版本以后，所有的硬盘即便是IDE接口的都被识别为sd,早起的设备被设置为hd）
/dev//hda[1-4](标识4个主分区)
/dev/hda[5+]（逻辑分区5开始）
b>.SCSI:Small Computer System Interface (小型计算机接口，在读取数据上效率很高，因为它有单独的SCSI控制器，容错能力强且抗衰老【但是价格贵啊,相同存储空间是机械硬盘的8倍价格呢！】) 速率：320mb/s 也是并口的 （有的人为了省钱用IDE做raid阵列）
c>.SATA(Serial):300Mbps,600Mbps,6Gbps
d>.SAS:6Gbps
e>.USB：2.0接口： 3.0接口：
6.查看系统是如何识别磁盘分区的
1 [[email protected] ~]# cat /proc/partitions #查看系统识别的分区 2 major minor #blocks name 3 4 8 0 292968750 sda 5 8 16 292968750 sdb 6 9 127 278290432 md127 7 259 0 512000 md127p1 8 259 1 277777408 md127p2 9 253 0 52428800 dm-0 10 253 1 33038336 dm-1 11 253 2 192307200 dm-2 12 [[email protected] ~]#
注意：如果你对你的硬盘剩余的空间进行分区后，新加的分区信息内核是不能识别的，需要内核去重读硬件的分区表，重启是不顶事的！我在生产环境中就遇到过这么一个坑。
7.根在内核
根做为访问文件的入口，那么这个根到底在硬盘上呢？还是在操作系统上呢？根实际上是在内核中，我们访问数据都是操作系统将这个硬盘挂在到了根下，然后我们去访问它而已。那你又会问了，那内核在哪啊？答案是在磁盘上。
实际上，在装载内核之前，先启动的是bootloader(内核未启动就还没有文件系统存在),bootloader区磁盘上找到内核并启动，内核启动后会自动生成一个“/”(根)，并将磁盘的文件都挂在到“/”下，这就形成了文件系统。
8.linux目录
1 /bin,/sbin #存放系统自身完成自己的启动和基本运行机制索要提供的程序；。 2 /usr/bin,/usr/sbin #存放完成操作系统基本功能的所提供的二进制程序； 3 /usr/local/bin,/usr/local/sbin #存放第三方程序； 4 /lib,/lib64,/usr/lib,/usr/lib64 #存放库文件的； 5 /etc/ #存放配置文件的； 6 /media,/mnt #用于挂在的目录，当然你也可以自定义的； 7 /dev #存放各种设备文件； 8 /proc,/sys #存放运行中的内存映射数据； 9 /home,/root #存放各普通用户的家目录，比如 /home/yinzhengjie； 10 /var #存放日志的目录； 11 /opt,/misc #触发挂在目录； 12 /srv #存放服务相关数据的； 13 /tmp #存放各种临时文件，每次关机时自动清理； 14 /boot #存放内核、引导菜单等启动文件；
9.用来对设备进行分区的命令
用于分区的管理工具：fdisk,sfdisk,parted
a>.查看分区信息
1 [[email protected] ~]# fdisk -l /dev/[sh]d[a-z] #使用文件名通配过滤掉没有用的信息（不是正则表达式哟），可以看出下面只有2个硬盘 2 3 Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes 4 255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders 5 Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes 6 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes 7 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes 8 Disk identifier: 0x00059922 9 10 Device Boot（是否可引导） Start End Blocks Id（对应文件系统的ID） System 11 /dev/sda1 *（*表示可以引导） 1 39 307200 83 Linux 12 Partition 1 does not end on cylinder boundary. 13 /dev/sda2 39 2358 18631680 83 Linux 14 /dev/sda3 2358 2611 2031616 82 Linux swap / Solaris 15 16 Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes 17 255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders 18 Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes 19 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes 20 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes 21 Disk identifier: 0x00000000 22 23 [[email protected] ~]#
b>虚拟文件系统
VFS：（Virtual File System）#虚拟文件系统
基本文件系统：Ext3，Ext3，Ext4，Reiserfs（早起的suse用的就是该文件系统哟），xfs（支持单个巨大的文件），JFS（日志文件系统，IBM开发的）,vfat，NTFS
交换分区：swap
集群文件系统：GFS2（红帽系统研发，谷歌都再用呢）,OCFS2（甲骨文公司研发，用的人不多）
网络文件系统：NFS,smbfs（window是CIFS）
光盘：iso9660