Linux磁盘管理详解

今天继续给大家介绍Linux基础知识，本文主要内容是Linux磁盘管理。

磁盘是目前计算机主要存储介质，根据磁盘中材料的磁性来存储数据。磁盘由磁道、柱面、扇区、磁头等部分组成。计算机磁盘如下：

须知，目前磁盘分为机械磁盘与固态磁盘两种，上图是典型的机械磁盘模式，而固态磁盘相当于一个“大号”的U盘，其存储原理这里不予介绍，本文所介绍的磁盘，全部都是指机械磁盘。
当前，常见的磁盘类型有SAS、SATA、SCSI、IDE、iSCSI等。在Linux系统中，与硬盘相关的设备文件存放在/dev/目录下，磁盘文件有/dev/hda、/dev/sda、/dev/vda等等。

在拥有了磁盘之后，想要使磁盘正常存储文件，还需要在磁盘上存在文件系统。用户在硬件存储设备中执行的文件建立、写入、读取、修改、转存等操作都是依靠文件系统来完成的，文件系统的作用是合理的规划硬盘，以保证用户正常的使用需求。文件系统规定了文件在磁盘中的存储格式，会记录磁盘中目录与文件存储位置，当前磁盘使用情况，以及空白的磁盘扇区等等。我们在使用磁盘前，需要首先将磁盘（分区）进行格式化操作，这里的格式化就是创建文件系统。
Linux系统支持数十种文件系统，常见的文件系统有Ext3、Ext4、XFS等。CentOS6系统默认使用的文件系统是Ext4而CentOS7默认使用文件系统是XFS。

在磁盘中，文件存储的最小单位是扇区（Sector），每个扇区可以存储512Bytes的数据。但是，为了提升系统效率（因为相比于CPU的执行速度来说，磁盘的读写速度其实非常非常非常慢！！！），操作系统会一次性连续读取多个Sector，我们把这一次性读取的多个Sector叫做Block（块）。
因此，Block的大小是文件存取的最小单位，Block常见的大小有1K、2K、4K等等。在Linux系统中，/boot分区的Block大小为1K，而/分区的大小为4K。在Linux系统中，查看磁盘分区大小的命令为stat，使用stat命令查看/分区Block大小如下：

从上图红色部分可以看出，/分区的Block大小为4K。

通常而言，磁盘对于文件的存储会包括两个部分，具体的文件内容和文件的概略内容，包括文件权限、文件属性、文件名等等，我们把这些信息叫做元信息。磁盘（分区）在被格式化的时候，会被分成两个区域，一个是数据Block区，用于存放文件内容，一个是Inode区，用于存放文件的元信息。当我们使用计算机查看文件内容是，总是先根据文件名找到文件的Inode，然后根据Inode找到文件的Block。
除了Inode与Block之外，在磁盘中含有一个超级区块（SuperBlock），这里记录了文件系统的整体信息，包括Inode与Block的总量、使用大小、剩余大小等等。

磁盘分区可以帮助我们将磁盘分成多个部分，每个部分都可以有自己的文件系统，这样一旦一个分区出现问题时，不至于影响到整个磁盘。
在MBR分区类型的硬盘中，最多只能存在4个主分区。如果需要超过4个分区，那么就只能使用扩展分区。所谓扩展分区，就是将一个主分区该变成扩展分区，扩展分区再次进行分割，分割成一个一个的逻辑分区，这样磁盘中的分区就可以突破4了。
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