《Linux操作系统基础》课件-项目六 磁盘管理

项目六磁盘管理能力目标和要求：

（1）理解磁盘类型、文件系统。

（2）理解磁盘的命名方式、分区的命名规则。

（3）重点掌握磁盘的分区操作。

（4）掌握为分区创建文件系统。

（5）掌握如何挂载分区。

（6）掌握如何挂载移动存储设备。项目六磁盘管理项目六

思维导图任务6.1磁盘基础知识6.1.1磁盘分类（按接口分类）

（1）SCSI硬盘：即小型计算机系统接口硬盘，是一种并行接口，其广泛应用于小型机上提供高速的数据传输，主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

（2）IDE硬盘：即电子集成驱动器硬盘，是一种并行接口，它把盘体与控制器集成在一起，减少了硬盘接口的电缆数目与长度，使得数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易。但由于其数据传输速度较慢，现在已经被淘汰。

（3）SATA硬盘：即串口硬盘，其采用串行连接方式，串行总线具有更强的纠错能力，不仅能对数据，还能对传输指令进行检查纠错，很大程度上提高了数据传输的可靠性。

（4）SAS硬盘：即串行SCSI硬盘，其采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等，是新一代的SCSI技术。SAS接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。

（5）SSD硬盘：即固态硬盘，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，SSD硬盘由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同。它具有读写速度快、低功耗、无噪音、工作温度范围大、轻便等特点。任务6.1磁盘基础知识6.1.2磁盘的命名规则

在Linux中，它没有盘符这个概念，一切设备皆文件，磁盘都是通过设备名来访问，而设备名存放在/dev目录中。表6-1磁盘的命名规则磁盘类型命名规则说明IDE硬盘/dev/hd[a-d]一般主机有两个IDE接口，每一个IDE接口通过IDE数据线可以连接两块硬盘，分别叫主盘和从盘。根据规则，分别命名为hda、hdb，依此类推，第二个IDE接口连接的硬盘分别命名为hdc、hdd。SCSI/SATA/SAS/SSD/U盘/dev/sd[a-p]在Linux系统中，SCSI、SATA、SAS、SSD以及U盘都被当成sd设备，因此，这五种设备依照连接主机的先后顺序，分别命名为sda、sdb、sdc、...，依此类推。图6-1磁盘的命名规则任务6.1磁盘基础知识6.1.3分区的命名规则

（1）在Linux系统中，分区是以编号方式进行标注，4个主分区（或3个主分区和1个扩展分区）的编号为1～4，而逻辑分区从5开始顺序编号。

（2）这里要注意，即使只有一个主分区和一个扩展分区，只占用了编号1、2，逻辑分区的编号也是从5开始。图6-2分区的命名规则任务6.1磁盘基础知识6.1.4文件系统

文件系统是指操作系统用于在存储设备（比如磁盘等）上组织文件的方法，文件通过文件系统在磁盘及分区上命名、存储、检索以及更新。

（1）ext文件系统

ext是第一个专门为Linux开发的文件系统，叫做扩展文件系统。它于1992年4月完成，对Linux早期的发展产生了重要作用。但是，由于其在稳定性、速度和兼容性上存在许多缺陷，现在已经很少使用了。

（2）ext2文件系统

ext2是为解决ext文件系统存在的缺陷而设计的可扩展、高性能的文件系统，称为二级扩展文件系统。ext2于1993年发布，在速度和CPU利用率上具有较突出的优势，是GNU/Linux系统中标准的文件系统，支持256个字节的长文件名，文件存取性能极好。

（3）ext3文件系统

即三级扩展文件系统。ext3是ext2的升级版本，兼容ext2。其在ext2的基础上，增加了文件系统日志记录功能，因此又称为日志式文件系统。日志式文件系统在因断电或其他异常事件而停机重启后，操作系统会根据文件系统的日志，快速检测并恢复文件系统到正常的状态，并可提高系统的恢复时间，提高数据的安全性。任务6.1磁盘基础知识6.1.4文件系统

（4）ext4文件系统

即四级扩展文件系统，是下一代的日志文件系统，具有向后兼容性。ext4在性能、伸缩性和可靠性方面进行了大量改，支持1EB的文件系统。另外，ext4文件系统能够批量分配block块，从而极大地提高了读写效率。

（5）XFS文件系统

XFS是一种非常优秀的日志文件系统，它是一个全64位、快速、稳固的日志文件系统，作为一个64位文件系统，XFS可以支持超大数量的文件（9000×1GB），可在大型2D和3D数据方面提供显著的性能。XFS有能力预测其它文件系统薄弱环节，同时提供了在不妨碍性能的情况下增强可靠性和快速的事故恢复。

（6）VFAT文件系统

vfat是Linux对DOS，Windows系统下的FAT（包括fat16和Fat32）文件系统的一个统称。VFAT主要用于处理长文件的一种文件名系统，它运行在保护模式下并使用VCACHE进行缓存，并具有和Windows系列文件系统和Linux文件系统兼容的特性。因此VFAT可以作为Windows和Linux交换文件的分区。任务6.1磁盘基础知识6.1.4文件系统

（7）swap文件系统swap文件系统用于Linux的交换分区。在Linux中，使用整个交换分区来提供虚拟内存，其分区大小一般应是系统物理内存的2倍，在安装Linux操作系统时，就应创建交换分区，它是Linux正常运行所必需的，其类型必须是swap，交换分区由操作系统自行管理。

（8）NFS文件系统即网络文件系统，用于在UNIX系统间通过网络进行文件共享，用户可将网络中NFS服务器提供的共享目录挂载到本地的文件目录中，从而实现操作和访问NFS文件系统中的内容。

（9）ISO9660文件系统光盘标准文件系统，Linux不仅能读取光盘和光盘ISO映像文件，而且还支持在Linux环境中刻录光盘。任务6.2添加新磁盘 对于Linux系统来说，新的磁盘要能被使用，一般需要做几个步骤；

（1）对磁盘进行分区；

（2）为新分区创建文件系统（格式化）；

（3）挂载；

（4）编辑/etc/fstab配置文件，实现开机自动挂载；

为了完成以上实验，我们需要先给虚拟机新添加一块磁盘，操作步骤如下：

（1）关闭系统

（2）单击“编辑虚拟机设置”，在弹出的“虚拟机设置”对话框中选择“添加”按钮，在弹出的“添加硬件向导”对话框中选择硬盘进行添加。图6-3添加新磁盘任务6.3磁盘分区6.3.1查看系统磁盘设备及分区表信息

在上一步骤当中，我们给虚拟机添加了一块磁盘，但在分区之前，需要先确认系统是否已经识别出新的磁盘，以及其分区情况。此时，使用fdisk-l命令来查看。该命令操作的语法格式为：

fdisk-l[磁盘设备名]

例如：

[root@centos7~]#fdisk-l

\\查看系统所有磁盘设备及他们的分区表情况任务6.3磁盘分区6.3.2对新磁盘进行分区

如果需要对新磁盘进行分区，则fdisk命令后跟着指定磁盘设备名即可，随后将会进入分区互交界面。其命令格式为：

fdisk磁盘设备名

例如：

[root@centos7~]#fdisk/dev/sdb\\对新添加的第二块硬盘进行分区表6-2分区常用命令命令功能p列出当前磁盘的分区情况n建立一个新的分区d删除一个分区l查看分区类型的IDt指定（更改）分区类型w把分区写进分区表，保存并退出q退出不保存任务6.3磁盘分区6.3.3创建文件系统

磁盘分区后，下一步的工作就是创建各分区文件系统，类似Windows下的格式化硬盘，如果没有对硬件存储设备进行格式化，则Linux系统无法得知如何在其上读写数据。

命令格式：mkfs[选项]文件系统硬盘分区

命令功能：makefilesystem的缩写，用来在指定的分区创建Linux文件系统。表6-3mkfs常用选项选项功能-t指定要创建的文件系统类型-c创建文件系统前首先检查坏块-V输出创建文件系统的详细信息任务6.3磁盘分区6.3.4挂载/卸载文件系统

磁盘设备默认是没有入口的，因此在磁盘上创建好文件系统之后，需要将其“关联”到根目录下的某个目录来实现，这种关联操作就是“挂载”，这个目录就是“挂载点（mountpoint）”，通过这个目录（挂载点）就可以访问磁盘上的数据，所以挂载的实质是为磁盘添加入口。而解除此次关联关系的过程称之为“卸载”。挂载需要注意以下几点：

（1）根目录必须挂载，而且一定要先于其他“挂载点”被挂载。因为所有目录都是由根目录衍生出来的。

（2）挂载点目录必须事先存在，可以用mkdir命令新建挂载点目录；

（3）挂载点目录不可被其他进程使用到；

（4）如挂载点目录非空，则挂载之后目录下原有文件将被隐藏。

（5）所有挂载点在同一时间只能被挂载一次。

（6）所有磁盘分区在同一时间只能挂在一次。

（7）若进行卸载，必须将工作目录退出挂载点（及其子目录）之外。任务6.3磁盘分区6.3.4挂载/卸载文件系统

磁盘设备默认是没有入口的，因此在磁盘上创建好文件系统之后，需要将其“关联”到根目录下的某个目录来实现，这种关联操作就是“挂载”，这个目录就是“挂载点（mountpoint）”，通过这个目录（挂载点）就可以访问磁盘上的数据，所以挂载的实质是为磁盘添加入口。而解除此次关联关系的过程称之为“卸载”。挂载需要注意以下几点：

（1）根目录必须挂载，而且一定要先于其他“挂载点”被挂载。因为所有目录都是由根目录衍生出来的。

（2）挂载点目录必须事先存在，可以用mkdir命令新建挂载点目录；

（3）挂载点目录不可被其他进程使用到；

（4）如挂载点目录非空，则挂载之后目录下原有文件将被隐藏。

（5）所有挂载点在同一时间只能被挂载一次。

（6）所有磁盘分区在同一时间只能挂在一次。

（7）若进行卸载，必须将工作目录退出挂载点（及其子目录）之外。任务6.3磁盘分区6.3.4挂载/卸载文件系统

在Linux系统中提供了/mnt和/media两个专门的挂载点。通常会将光盘和软盘挂载到/media/cdrom（或者/mnt/cdrom）和/media/floppy（或者/mnt/floppy）中，其对应的设备文件名分别为/dev/sr0和/dev/fd0。当然，也可以挂载到根目录下任意自己创建的目录。

（1）mount命令

命令格式：mount[选项]设备名挂载点

命令功能：用于手动挂载文件系统表6-4mount常用选项选项功能无参数查看当前系统已经挂载的所有分区及分区文件系统的类型、挂载点和一些选项等信息。-t指定要挂载的文件系统类型。通常情况下可不指定，系统会自动选择正确的文件系统类型。-r以只读方式挂载，挂载成功后不可修改挂载的内容-w以可写的方式挂载-a挂载/etc/fstab文件中记录的设备，即强制更新-oloop把一个文件当成硬盘分区挂接上系统任务6.3磁盘分区6.3.4挂载/卸载文件系统

（2）umount命令

命令格式：umount设备文件名或挂载目录

命令功能：用于撤销已经挂载的设备文件。

例如：

[root@centos7~]#umount/media/cdrom/\\卸载光盘

[root@centos7~]#umount/dev/sdb2\\卸载硬盘分区/dev/sdb2任务6.3磁盘分区6.3.5挂载U盘/移动硬盘

1.FAT32格式的挂载把U盘、移动硬盘插入计算机，然后在VMware虚拟机菜单选择【虚拟机】｜【可移动设备】｜【USBFlashDisk】|【连接（断开与主机的连接）】命令。

[root@centos7mydir]#mount-tvfat/dev/sdc1/media/fat32_usb/\\挂载U盘任务6.3磁盘分区6.3.5挂载U盘/移动硬盘

2.NTFS格式的挂载

如果U盘或者移动硬盘的格式是NTFS格式，那么Linux系统是不能识别的，如果直接挂载会出错，需要借助第三方工具NTFS-3G。由于系统没有自带NTFS-3G安装包，所以需要从网上下载进行安装。（下载地址：/linux/rpm2html/search.php?query=ntfs-3g）。直接使用鼠标拖拽到Linux系统相关目录，如/tmp目录。

[root@centos7tmp]#rpm-ivhntfs-3g-2017.3.23-11.el7.x86_64.rpm

\\安装NTFS-3G

[root@centos7tmp]#mount-tntfs-3g/dev/sdc1/NTFS_dir/

\\挂载NTFS格式U盘任务6.3磁盘分区6.3.6实现开机自动挂载

（1）mount命令对磁盘设备的挂载为手动挂载，其特点之一是可立即使用文件系统，但是系统在重启后挂载将会失效。

（2）要实现磁盘设备开机自动挂载，则需要把相关信息按照指定的格式编辑到/etc/fstab文件中。/etc/fstab用来存放文件系统的静态信息的文件，当系统启动的时候，系统会自动地从这个文件读取信息，并且会自动将此文件中指定的文件系统挂载到指定的目录。任务6.3磁盘分区6.3.6实现开机自动挂载

（3）/etc/fstab文件主要包括6字段，依次是：

设备文件挂载目录格式类型权限选项dump选项自检选项表6-5/etc/fstab文件中各字段及其含义选项功能设备文件要挂载的分区或存储设备。如/dev/sda1，也可以写UUID（universallyuniqueidentifier，唯一识别码），通过blkid命令来查看UUID挂载目录挂载的目录位置，即挂载点，须提前创建好格式类型挂载分区的文件系统类型，比如：ext3、ext4、xfs、swap权限选项文件系统的参数，一般设置为默认：defaults，同时具有rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async等默认参数的设置dump选项能否被dump备份命令作用。dump是一个用来作为备份的命令。通常这个参数的值为0或者1：0代表不做dump备份1代表要每天进行dump备份2代表不定期进行dump操作是否检验扇区开机