磁盘和文件系统管理

磁盘 ①  磁盘分类 ②  磁盘结构 ③  主引导记录扇区 ④  分区 一、磁盘分类 RHEL为每个磁盘提供一个设备文件(Device File),调用设备文件时,RHEL就知道你要使用哪个磁盘。磁盘分为:RHEL支持的磁盘有:IDE磁盘,SCSI磁盘,软盘,移动磁盘.

磁盘

 

 

① 磁盘分类

② 磁盘结构

③ 主引导记录扇区

④ 分区

 

一、磁盘分类

RHEL为每个磁盘提供一个设备文件(Device File),调用设备文件时,RHEL就知道你要使用哪个磁盘。磁盘分为:RHEL支持的磁盘有:IDE磁盘,SCSI磁盘,软盘,移动磁盘. 对于移动磁盘,RHEL是按接口来区分磁盘的,所以会使用不同的设备文件. USB接口的磁盘设备文件名为/dev/sdXX.

[root@gwan ~]# fdisk

Usage: fdisk [-l] [-b SSZ] [-u] device

E.g.: fdisk /dev/hda  (for the first IDE disk)

  or: fdisk /dev/sdc  (for the third SCSI disk)

  or: fdisk /dev/eda  (for the first PS/2 ESDI drive)

  or: fdisk /dev/rd/c0d0  or: fdisk /dev/ida/c0d0  (for RAID devices)

  ...

IDE磁盘:

为PC机上多见,RHEL支持ATA和SATA(serial ATA)两种接口的IDE磁盘,两者分别对应不同的设备文件.

    /dev/hdXX

    'hd' 为ATA接口的IDE磁盘的识别名. XX对应为代号[a-z]. 如,/dev/hda和/dev/hdb分别为第一个和第二个ATA接口的IDE磁盘.

/dev/sdXX

    'sd' 为SATA接口的IDE磁盘的辞别名. XX对应为代号[a-z]. 如,/dev/sda和/dev/sdb分别为第一个和第二个SATA接口的IDE磁盘.

SCSI磁盘:

服务器上多见,为SCSI接口连接到计算机的磁盘. SCSI磁盘由SCSI控制卡(HBA卡)上独立的处理器来执行磁盘调用操作,性能要远高于IDE磁盘,后者为主板上的CPU处理的. 

一台计算机可以安装多个SCSI控制卡,一个SCSI控制卡可以安装多个SCSI磁盘

IDE磁盘与SCSI磁盘的区别:

IDE磁盘代号只有一个字母,SCSI有两个.

 

 

二、磁盘结构

一块硬盘由若干张磁盘(DISK)构成,磁盘表面涂有一层很薄的磁粉,磁盘会提供一个或多个读写头(Read-Writer Header),硬盘通过读写头来改变磁盘上磁性物质的方向.

磁面:磁盘的表面, Head

磁道:每个磁面的空间被切割成多个磁道(Track),类似于运动场的多条跑道.

扇区:硬盘最小的单位是扇区(sector),每个磁道被切割成许多个扇区,每个扇区的容量为512Byte.

磁柱:叠在一起的磁盘上同一编号的磁道就组成了磁柱(Cylinder)

例:

[root@gwan ~]# fdisk -l /dev/sda

Disk /dev/sda: 19.3 GB, 19327352832 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 2349 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes      #每个磁柱的大小

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

/dev/sda1   *           1        1538    12353953+  83  Linux

/dev/sda2            2089        2349     2096482+  82  Linux swap / Solaris

/dev/sda3            1539        1663     1004062+  83  Linux

Partition table entries are not in disk order

-- Boot表示该分区是否可以被启动,整个硬盘只有一个分区能被这么标.

 

 

三、主引导记录扇区

整个第0号磁柱第0号磁面的第0号扇区,存储如下信息:

初始化程序加载器(Initial Program Loader):占用446bytes,存储OS内核.

分区数据表(Partition Table):占用64字节,存储这个磁盘的分区信息.

验证码:占用2字节,存放IPL的校验码(checksum)

MBR(master boot recorder):最多提供4个分区的记忆

如何备份、还原MBR?

例:dd if=/dev/hda  of=/dev/fd0 bs=512 count=1   #这里备份一个ATA IDE

引导扇区 = MBR + 主分区表

MBR(master boot recorder):主引导记录,在第0号磁柱第0号磁面的第0号扇区, 引导OS代码.

主分区表:记录分区开始与结束位置

 

 

四、分区

分区的原理就是操作分区表,后者记录着每一个分区的起始与结束柱面

 

4.1 为什么要分区?

能让一个磁盘安装多个OS, 不同的OS对应着不同的文件系统(Filesystem)来存储文件数据.

每个磁盘空间只能使用一种OS, 硬盘分区后, 每个分区在逻辑上都是一块磁盘.

 

4.2 分区信息

    一个磁盘可有若干条分区信息, 一条分区信息对应一个分区, 占16Bytes; 记录了每一个分区的起始与结束柱面. 可以存放在MBR扇区中或其他位置,存放位置不同,代表着不同的分区类型.

起始磁柱编号(Start Cylinder):本分区从第几号磁柱开始

磁柱数量(Cylinder Count): 本分区霸占的磁柱数

分区系统标识符 (Partition System ID):本分区上文件结构(OS信息)

 

4.3 分区类型

    主分区:分区信息存储在MBR扇区的分区表中, 该表大小为64 bytes, 一个分区要霸占16个bytes, 故而一块磁盘最多只能有4个主分区存在.

    扩展分区:4个分区不能满足需求, 建立这个特殊的分区来专门存储更多的逻辑分区, 因而可看作是一种特殊的主分区(其信息仍旧在MBR扇区的分区数据表中). 扩展分区不划分的话是不能使用的.

【note】 只能存储分区, 不能存储文件的数据. 磁盘是中央政府,主分区便是地方州政府, 扩展分区是特别行政区.

    逻辑分区: 特区政府中的区域政府, 每个逻辑分区仍可以存储一个文件系统,总是按5往上拍.  主分区和扩展分区一般是1~4标识码, 逻辑分区是5~63.

    System ID为5的扩展分区,最多只能有12个逻辑分区.

System ID 为85的扩展分区, 根据磁盘而定, IDE, 60; SCSI 12.

知秋君
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