一学就废:Linux系统磁盘分区

科技   科技   2024-10-24 18:14   河北  

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通常在给服务器添加新磁盘时,运维人员将对新磁盘进行分区规划,从而更好地利用磁盘空间。常见的磁盘分区方式有两种,分别是MBR与GPT,下面将讲解这两种磁盘分区的具体方式。

1.MBR

MBR(Main Boot Record,即主引导记录),是一种应用较早的磁盘分区方式。通常磁盘是以扇区为单位进行分区,磁盘第一个扇区中包含一个大小为64B的磁盘分区表,而磁盘也拥有4个基础分区,所以磁盘分区表中储存了4个基础分区的信息,每个分区的信息占用16B。即使磁盘拥有多余的空间,也无法再增加基础分区,如图所示。

除了4个基础分区外,MBR可以利用剩余空间创建出一个扩展空间,但扩展空间是不可以直接使用的。通过扩展空间,可以创建出一个或多个逻辑空间,而逻辑空间是可以直接存储内容的,如图所示。

在MBR分区中,逻辑分区的编号必然是从5开始,因为编号1至4是预留给基础分区的,即使基础分区的数量不足4个。另外,扩展分区的磁盘分区表储存在扩展分区的第一个扇区中。

通过fdisk命令可以对磁盘进行MBR分区,其常用参数如下所示。

-l:列出所有分区表

-s:显示磁盘分区大小

-b:设置扇区大小

(1) 查看磁盘信息

下面将演示fdisk命令的简单使用方式,示例代码如下。

#查看磁盘大小[root@localhost ~]# fdisk -s /dev/sda20971520#查看磁盘分区表[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sda 磁盘 /dev/sda:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节磁盘标签类型:dos磁盘标识符:0x000d84a9 设备 Boot Start End Blocks Id System/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux/dev/sda2 2099200 41943039 19921920 8e Linux LVM

上述示例中可以看到,本地磁盘/dev/sda总共20971520B(20G)大小的空间,有41943040个扇区,且分为两个基础分区。

(2) 创建分区

以上只是对于磁盘的简单管理,下面通过“fdisk 磁盘”命令进入交互界面,并根据提示执行m命令,示例代码如下。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。命令(输入 m 获取帮助):m命令操作 a toggle a bootable flag b edit bsd disklabel c toggle the dos compatibility flag d delete a partition g create a new empty GPT partition table G create an IRIX (SGI) partition table l list known partition types m print this menu n add a new partition o create a new empty DOS partition table p print the partition table q quit without saving changes s create a new empty Sun disklabel t change a partition's system id u change display/entry units v verify the partition table w write table to disk and exit x extra functionality (experts only)

上述示例中是fdisk命令储存管理的帮助信息。

如果此时磁盘剩余空间已经不足,可以在fdisk的交互界面中删除一个分区,示例代码如下。

#输入d进行分区删除命令(输入 m 获取帮助):d#选择需要删除的分区号分区号 (1,2,默认 2):分区 2 已删除

有了足够的磁盘剩余空间之后,创建一个扩展分区,示例代码如下。

#输入n开始创建分区命令(输入 m 获取帮助):n#选择分区类型Partition type:#创建主分区 p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)#创建扩展分区 e extendedSelect (default p): e分区号 (2-4,默认 2):起始 扇区 (2099200-41943039,默认为 2099200):将使用默认值 2099200#将扩展分区配置为100MB大小Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2099200-41943039,默认为 41943039):+1G分区 2 已设置为 Extended 类型,大小设为 100 MiB

上述示例中已经创建了一个大小为1G的扩展分区。

接着通过刚刚创建的扩展分区创建两个逻辑分区,示例代码如下。

命令(输入 m 获取帮助):nPartition type: p primary (1 primary, 1 extended, 2 free)#添加逻辑分区 l logical (numbered from 5)Select (default p): l添加逻辑分区 5起始 扇区 (2101248-2303999,默认为 2101248):将使用默认值 2101248Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2101248-2303999,默认为 2303999):+400M分区 5 已设置为 Linux 类型,大小设为 400 MiB#注意此时扩展分区已经使用了400MB命令(输入 m 获取帮助):nPartition type: p primary (1 primary, 1 extended, 2 free) l logical (numbered from 5)Select (default p): l添加逻辑分区 6起始 扇区 (2922496-4196351,默认为 2922496):将使用默认值 2922496Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2922496-4196351,默认为 4196351):将使用默认值 4196351分区 6 已设置为 Linux 类型,大小设为 622 MiB

上述示例中,进行了两次逻辑分区,第一次逻辑分区给5号分区配置了400M的空间,第二次逻辑分区给6号分区配置空间时使用了默认值,将扩展分区中所有空间都分配给了该逻辑分区。

(3) 查看分区结果

接着查看当前磁盘信息,示例代码如下。

命令(输入 m 获取帮助):p磁盘 /dev/sda:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节磁盘标签类型:dos磁盘标识符:0x000d84a9 设备 Boot Start End Blocks Id System/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux/dev/sda2 2099200 4196351 1048576 5 Extended/dev/sda5 2101248 2920447 409600 83 Linux/dev/sda6 2922496 4196351 636928 83 Linux

上述示例中可以看到,此时在磁盘中除了基础分区与扩展分区之外,还有两个刚刚创建的逻辑分区。

(4) 退出界面

配置完磁盘分区之后,在交互界面中执行w即可保存当前配置并退出,如果执行q,则不保存配置直接退出。此处将配置保存并退出,示例代码如下。

命令(输入 m 获取帮助):wThe partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: 设备或资源忙.The kernel still uses the old table. The new table will be used atthe next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)正在同步磁盘。[root@localhost ~]#

(5) 启用分区

在物理服务器中,即使保存了磁盘区分的配置,但刚刚创建的逻辑分区还处于未启用的状态。此时,可以通过partprobe命令使内核强制读取分区表,启用逻辑分区,示例代码如下。

partprobe /dev/sda

MBR是一款比较便捷的磁盘分区方式,但其缺点是无法对2T以上的磁盘进分区,如果磁盘容量超过2T,则最多使用2T的容量。

2.GPT

GTP(GUID Partition Table,即全局唯一标识分区表),是一种较新的磁盘分区方式,不仅能够兼容MBR,还支持对2T以上的磁盘进行分区,但这种分区方式只支持64位操作系统。

gdisk又叫GPT fdisk,相当于fdisk的升级版,主要用于GPT分区类型,用来划分容量大于2T的磁盘。

下面进入gdisk工具的交互界面并执行“?”,查看gdisk工具的帮助信息,示例代码如下。

[root@localhost ~]# gdisk /dev/sdaGPT fdisk (gdisk) version 0.8.10Partition table scan: MBR: MBR only BSD: not present APM: not present GPT: not present***************************************************************Found invalid GPT and valid MBR; converting MBR to GPT formatin memory. THIS OPERATION IS POTENTIALLY DESTRUCTIVE! Exit bytyping 'q' if you don't want to convert your MBR partitionsto GPT format!***************************************************************Warning! Secondary partition table overlaps the last partition by33 blocks!You will need to delete this partition or resize it in another utility.Command (? for help): ?b back up GPT data to a filec change a partition's named delete a partitioni show detailed information on a partitionl list known partition typesn add a new partitiono create a new empty GUID partition table (GPT)p print the partition tableq quit without saving changesr recovery and transformation options (experts only)s sort partitionst change a partition's type codev verify diskw write table to disk and exitx extra functionality (experts only)? print this menu

如果此时磁盘剩余空间已经不足,可以在fdisk的交互界面中删除一个分区,示例代码如下。

#查看当前磁盘分区Command (? for help): pDisk /dev/sda: 41943040 sectors, 20.0 GiBLogical sector size: 512 bytesDisk identifier (GUID): DDFF9FBA-65BC-45B3-85A9-1B43C405696FPartition table holds up to 128 entriesFirst usable sector is 34, last usable sector is 41943006Partitions will be aligned on 2048-sector boundariesTotal free space is 2014 sectors (1007.0 KiB)Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 2099199 1024.0 MiB 8300 Linux filesystem 2 2099200 41943039 19.0 GiB 8E00 Linux LVMCommand (? for help): d#此时选择删除2号分区Partition number (1-2): 2#查看删除结果Command (? for help): pDisk /dev/sda: 41943040 sectors, 20.0 GiBLogical sector size: 512 bytesDisk identifier (GUID): DDFF9FBA-65BC-45B3-85A9-1B43C405696FPartition table holds up to 128 entriesFirst usable sector is 34, last usable sector is 41943006Partitions will be aligned on 2048-sector boundariesTotal free space is 39845821 sectors (19.0 GiB)Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 2099199 1024.0 MiB 8300 Linux filesystem

有了足够的磁盘剩余空间之后,创建一个分区,示例代码如下。

Command (? for help): nPartition number (2-128, default 2):First sector (34-41943006, default = 2099200) or {+-}size{KMGTP}:Last sector (2099200-41943006, default = 41943006) or {+-}size{KMGTP}: +1GCurrent type is 'Linux filesystem'Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):Changed type of partition to 'Linux filesystem'

上述示例中,执行n即可进行创建基础分区,无需选择分区类型,此处创建了一个1G大小的分区。

创捷完成之后,查看创建结果,示例代码如下。

Command (? for help): pDisk /dev/sda: 41943040 sectors, 20.0 GiBLogical sector size: 512 bytesDisk identifier (GUID): DDFF9FBA-65BC-45B3-85A9-1B43C405696FPartition table holds up to 128 entriesFirst usable sector is 34, last usable sector is 41943006Partitions will be aligned on 2048-sector boundariesTotal free space is 37748669 sectors (18.0 GiB)Number Start (sector) End (sector) Size Code Name 1 2048 2099199 1024.0 MiB 8300 Linux filesystem 2 2099200 4196351 1024.0 MiB 8300 Linux filesystem

上述示例中可以看到,此时分区已经创建完成。

接着执行w保存当前配置,示例代码如下。

Command (? for help): wFinal checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTINGPARTITIONS!!Do you want to proceed? (Y/N): yOK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sda.Warning: The kernel is still using the old partition table.The new table will be used at the next reboot.The operation has completed successfully.

上述示例中在执行w时,交互界面中出现了是否覆盖已存在分区的询问,然后执行y即可保存配置。

分区配置保存完成之后,可以通过partprobe命令使内核强制读取分区表,启用分区。

3.格式化

格式化是将磁盘或磁盘分区中的内容进行初始化的一种操作,通常会删除磁盘中的全部内容。在运维工作中的格式化通常是指对磁盘中文件的储存方式,即组织文件系统的格式进行定义。

mkfs是Linux操作系统中用于格式化磁盘的命令,在终端中输入mkfs命令,并连续按两次Tab键即可查看当前系统中的所有文件系统的类型,示例代码如下。

[root@localhost ~]# mkfsmkfs mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.minixmkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.xfs

然后使用ext4文件系统格式对/dev/sdb1进行格式化,示例代码如下。

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb1mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)Filesystem label=OS type: LinuxBlock size=1024 (log=0)Fragment size=1024 (log=0)Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks25688 inodes, 102400 blocks5120 blocks (5.00%) reserved for the super userFirst data block=1Maximum filesystem blocks=3368550413 block groups8192 blocks per group, 8192 fragments per group1976 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks: 8193, 24577, 40961, 57345, 73729Allocating group tables: doneWriting inode tables: doneCreating journal (4096 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: done

上述示例中,块表示文件存储中最小的单位,即使文件不足1K,仍然会占用1K的空间。sdb1分区的大小为100M,所以有102400个块。

下面使用xfs文件系统格式对sdb2进行格式化,示例代码如下。

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb2meta-data=/dev/sdb3 isize=512 agcount=4, agsize=12800 blks = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=0, sparse=0data = bsize=4096 blocks=51200, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blksnaming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1log =internal log bsize=4096 blocks=855, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

上述示例中可以看到,使用不同格式进行格式化的执行结果显示形式有所不同,但数据方面基本上是相同的。

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