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Linux磁盤與文件系統管理詳解：從基礎到實踐

??一、磁盤基礎簡述??

1????硬盤類型??：

?2??機械硬盤結構??：

3????磁盤容量計算??：

公式：磁盤容量=磁頭數×柱面數×每磁道扇區數×每扇區字節數

4????接口類型??：

??二、Linux系統分區??

??1?? 分區概念??：

?2???分區方式??：

??3?? 分區實戰示例??：

三、Linux創建文件系統

1??文件系統概念??：

四、掛載與卸載文件系統

??1?? 掛載概念??：

2???掛載操作示例??：

3???自動掛載配置??：

4??卸載操作??：

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Linux磁盤與文件系統管理詳解：從基礎到實踐

??引言??：

在Linux系統中，磁盤和文件系統的管理是系統管理員必備的核心技能。本文將從磁盤基礎、Linux系統分區、文件系統創建與管理，到LVM邏輯卷管理，全面解析Linux磁盤管理的方方面面。

??一、磁盤基礎簡述??

1????硬盤類型??：

• 機械硬盤(HDD)：通過磁性碟片存儲數據，由盤片、磁頭、主軸等組成。
• 固態硬盤(SSD)：通過閃存顆粒存儲數據，讀寫速度更快，成本較高。

?2??機械硬盤結構??：

• 盤片：多個盤片，每面一個磁頭。
• 磁道：同心圓，最外為0磁道。
• 扇區：磁道等分弧段，最小存儲單元(通常512B或4KB)。
• 柱面：相同編號磁道形成的圓柱。

3????磁盤容量計算??：

公式：磁盤容量=磁頭數×柱面數×每磁道扇區數×每扇區字節數

4????接口類型??：

• IDE(ATA/PATA)：并行接口，理論速度133MB/s。
• SATA：串行接口，三代理論速度600MB/s。
• SCSI：服務器常用，理論速度320MB/s。

??二、Linux系統分區??

??1?? 分區概念??：

• 將硬盤劃分為多個獨立區域，便于管理和數據組織。
• Linux以掛載點(如/、/home)區分分區，Windows以盤符標識。

?2???分區方式??：

• MBR分區：最多4個主分區(或3主+1擴展)，最大支持2TB。
• GPT分區：支持128個分區，無2TB限制，需64位系統。

??3?? 分區實戰示例??：

? ① 添加20G硬盤(sdb)，使用fdisk創建MBR分區：

? ② 添加4T硬盤(sdc)，使用gdisk創建GPT分區：

? ? ? ??

三、Linux創建文件系統

1??文件系統概念??：

• 操作系統管理存儲設備的機制，規定數據存儲方式和訪問方法。

2??常見文件系統??：

• ?ext2：無日志，簡單高效但恢復慢。
• ext3：日志式，兼容ext2，廣泛使用。
• ext4：ext3改進版，支持大文件和大分區。
• XFS：高性能日志文件系統，適合企業級應用。
• Btrfs：支持快照、校驗等高級特性。
• SWAP：虛擬內存交換分區。

?3??創建文件系統示例??：

① 格式化sdb1為XFS：

②?創建swap分區(sdb5)：

四、掛載與卸載文件系統

??1?? 掛載概念??：

• 將存儲設備映射到目錄樹的過程，用戶通過掛載點訪問設備。

2???掛載操作示例??：

• 臨時掛載sdb1到/data：

• 掛載ISO鏡像：

3???自動掛載配置??：

• 編輯/etc/fstab實現永久掛載：

• 刷新掛載信息：

4??卸載操作??：

• 卸載/data掛載點：

五、LVM邏輯卷管理?

1??LVM概念??：

• 邏輯卷管理器，提供靈活的存儲管理方案，支持動態調整。

2??LVM組成??：

• PV(物理卷)：物理磁盤或分區。
• VG(卷組)：多個PV組成的存儲池。
• LV(邏輯卷)：在VG上創建的虛擬分區。

3??LVM創建示例??：

• 準備20G硬盤(sdc)，創建PV：

• 創建VG(myvg)：

• 創建LV(mylv)：

• 格式化并掛載：

4????LVM擴容示例??：

擴展mylv1增加2G空間