day18-磁盘管理

1.磁盘的基本概念

1.什么是磁盘？
磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量的二进制数据，并且断电后也能保持数据不丢失。

当记录数据时，硬盘的磁头开始通电，形成强磁场，数据在磁场的作用下转变成电流，使颗粒磁化，从而将信息记录在圆盘上。

当记录数据时，硬盘的磁头开始通电，形成强磁场，数据在磁场的作用下转变成电流，使颗粒磁化，从而将信息记录在圆盘上。

由海量颗粒组成的信息，就是我们存在硬盘里的数据。

2.磁盘的基本结构

1.什么是盘片: 硬盘一般有一个或多个盘片，每个盘片可以有两面，即第一个盘片的正面为0面，反面为1面然后依次类推。
2.什么是磁道:每个盘片的盘面在出厂的时候被划分出了多个同心圆环，数据就存储在这样的同心圆环上面，我们将这样的圆环称为磁道(Track)，每个盘面可以划分多个磁道。但肉业不可见。
3.什么是扇区: 在硬盘出厂时会对磁盘进行一次低格，其实就是再每个磁道划分为若干个弧段，每个弧段就是一个扇区 (Sector)。扇区是硬盘上存储的物理单位，现在每个扇区可存储512字节数据已经成了业界的约定。
4.什么是柱面:柱面实际上就是我们抽象出来的一个逻辑概念，简单来说就是处于同一个垂直区域的磁道称为柱面，即各盘面上面相同位置磁道的集合。这样数据如果存储到相同半径磁道上的同一扇区，这样可以实现并行读取，主要是减少磁头寻道时间。
5.什么是磁头: 读取磁盘磁道上面金属块，主要负责读或写入数据。

磁盘物理结构图

3.磁盘的预备知识

我们需要简单了解下磁盘的接口类型、磁盘涉及的相关术语、磁盘在Linux下的命名方式。

1.常见硬盘

IDE，Scsi（已经被淘汰）
SATA III 与SAS(企业使用较多)
SSD m.2
M.2接口是为超极本量身定做的新一代接口标准，以取代原来的mSATA接口。拥有更小巧的规格尺寸，还是更高的传输性能，M.2都远胜于mSATA。

2.磁盘的基本术语

尺寸: 2.5英寸 3.5英寸
容量：KB MB GB TB PB EB
转速：7500 15000
IOPS：每秒能够发生IO的次数

3.磁盘在系统上的命名方式

设备名称	分区信息	设备类型
/dev/sda	/dev/sda1	第一块物理磁盘第一分区
/dev/sdb	/dev/sdb2	第二块物理磁盘第二个分区
/dev/vdd	/dev/vdd4	第四块虚拟磁盘的第四个分区

MBR与GPT

区别如下：

1、MBR分区表最多只能识别2TB左右的空间，大于2TB的容量将无法识别从而导致硬盘空间浪费；GPT分区表则能够识别2TB以上的硬盘空间。
2、MBR分区表最多只能支持4个主分区或三个主分区+1个扩展分区逻辑分区不限制；GPT分区表在Windows系统下可以支持128个主分区。
3、在MBR中，分区表的大小是固定的；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。

MBR

GPT

4.磁盘基本分区Fdisk

添加一块磁盘进行使用，步骤如下:
1.给虚拟机添加一块新的硬盘

2.使用fdisk进行分区

#查看磁盘信息
[root@localhost ~]# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk 
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0  800M  0 part [SWAP]
└─sda3   8:3    0 18.2G  0 part /
sdb      8:16   0   20G  0 disk 
sr0     11:0    1  4.3G  0 rom  

#格式化新添加的磁盘
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb       #磁盘分区
-------------第一步-----------------
Command (m for help): n   
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p

-------------第二步-----------------
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-41943039, default 2048): 
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039): +10G
Partition 1 of type Linux and of size 10 GiB is set

#创建逻辑分区
-------------第一步-----------------
Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p): e

-------------第二步-----------------
Partition number (2-4, default 2): 
First sector (20973568-41943039, default 20973568): 
Using default value 20973568
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (20973568-41943039, default 41943039):           
Using default value 41943039
Partition 2 of type Extended and of size 10 GiB is set

#创建逻辑分区（逻辑分区不是一个磁盘）中剩余空间
-------------第一步-----------------
Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l

-------------第二步-----------------
Adding logical partition 5
First sector (20975616-41943039, default 20975616): 
Using default value 20975616
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (20975616-41943039, default 41943039): 
Using default value 41943039
Partition 5 of type Linux and of size 10 GiB is set

-------------w保存-----------------
Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

3.使用mkfs进行格式化

-------------格式化/dev/sdb1-----------------
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f  /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=655360 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=2621440, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

-------------格式化/dev/sdb5-----------------
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f  /dev/sdb5
meta-data=/dev/sdb5              isize=512    agcount=4, agsize=655232 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=2620928, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

4.使用mount进行挂载

[root@localhost ~]# mkdir /data-1
[root@localhost ~]# mkdir /data-5
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /data-1
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb5 /data-5
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3        19G  5.5G   13G  30% /
devtmpfs        224M     0  224M   0% /dev
tmpfs           235M     0  235M   0% /dev/shm
tmpfs           235M  5.6M  229M   3% /run
tmpfs           235M     0  235M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1      1014M  155M  860M  16% /boot
tmpfs            47M     0   47M   0% /run/user/0
/dev/sdb1        10G   33M   10G   1% /data-1
/dev/sdb5        10G   33M   10G   1% /data-5