Linux磁盘分区、格式化和挂载

一、磁盘基本知识
磁盘的基本结构如图






二、什么是磁盘分区、格式化以及磁盘挂载

磁盘分区：一个完整的磁盘不便于管理，牵一发而动全身，稍有操作不慎，全盘挂掉。所以我们把磁盘划分成小块，每一块都是独立的，我可以在每一个单独的块上任意操作，这个区块就是所谓的分区(partition).

格式化：在磁盘上存储数据，不能任意堆放，需要按一定的规则来存放，就行图书馆的图书一样。所谓这个规则就是文件系统，用于管理数据的存储方式。那么什么是格式化呢，很简单，格式化就是在磁盘上创建文件系统。

挂载：在linux系统中，对任何文件的访问都是从根目录(/)开始，根目录是唯一的入口。那么我们想访问别的磁盘怎么办，唯一的办法就是进入根目录之后去找一个适当的地方“凿一个洞”，通过这个“地道”进入对应的磁盘。那么这个这个“凿洞”的过程就是挂载。
三、实际操作
第0步，在开始一切工作之前，看看你的电脑上的磁盘情况：
fdisk -l [设备路径] 查看磁盘情况，如果不加设备路径则是查看电脑中所有硬盘情况。

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb
Disk /dev/sdb: 53.7 GB, 53687091200 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 6527 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xccb363d8
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
[root@localhost ~]#

这就是我刚刚虚拟的一块新磁盘，用于我们本次试验

上面返回了这块磁盘的相关信息，比如大小，磁道总数，扇区大小等等。
最后一行显示磁盘的分区情况，如上图，无内容说明这块磁盘还没有分区。
第一步：分区，常用的分区工具是 fdisk，这是一个交互式命令。
fdisk用法：fdisk [option] DEVICE
在我们平常使用中一般不需要任何选项，直接fdisk + 磁盘

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
switch off the mode (command 'c') and change display units to
sectors (command 'u').
Command (m for help):

上面说到了这个命令是一个交互式的，这里我输入m 然后回车

Command (m for help): m
Command action
a   toggle a bootable flag
b   edit bsd disklabel
c   toggle the dos compatibility flag
d   delete a partition
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)
Command (m for help):

好了，fdisk的所有操作都在这里了，我们说说几个常用的命令项
m:获取帮助，上面已经用过了，就是用于输出当前这个页面
n:新建一个分区
p:显示当前磁盘上有的分区表
q:直接退出，不保存之前的任何操作，所以你可以对这个命令任意折腾，如果有任何失误可以直接退出，无任何损失
s:更改分区的系统支持类型
w:保存之前的操作然后退出，所以这个命令小心使用。
好，我们来完整创建一个分区
输入n，

Command (m for help): n
Command action
e   extended
p   primary partition (1-4)

这里选择主分区(p)还逻辑分区(e),我们选择主分区(9),选择什么分区根据自己情况而定

p
Partition number (1-4):

这时提示我们输入分区编号，这个编号在1~4之间，视自己情况而定
我们输入1，然后就是要求输入柱面，这个我们可以 之间回车就好，因为默认就好。然后就要求输入结束柱面，这里注意的是，由于我们对柱面的大小没有概念，所以提供了之间输入分区大小就好，格式：

+size，如+10G
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-6527, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-6527, default 6527): +10G
Command (m for help):

这时候分区就差不多了，就差保存退出了，在保存退出之前我可以输入p查看分区表

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 53.7 GB, 53687091200 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 6527 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xccb363d8
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1        1306    10490413+  83  Linux
Command (m for help):

是不是有一种似曾相识，对，这就是刚刚我fdisk -l看见的内容，在最后一行有我们刚刚建立的分区，但是需要明白的是，这里看见的分区表并不代表分区已经完成了，如果我们这是输入q，之前的操作都是无效的
好了，我们就直接输入w保存退出

Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
[root@localhost ~]#

提示文字显示分区表已经更改，分区已经成功创建。
分区创建完成之后还需要注意一些事项：
分区分区已经创建成功，但是内核并不一定知道，我们需要告诉内核刚刚创建了一个分区

查看内核识别的分区信息：
cat /proc/partitions

RHEL5让内核重新读取硬盘分区表：
partprobe [DEVICE]
RHEL6让内核重新读取硬盘分区表：
partx -a [PARTITION] DEVICE

有些系统创建完分区就能别内核识别，有的不能，而且有的用上面的方法内核还是不能识别分区，需要重启系统。

第二部：格式化
分区建立好了，但是还不能使用，还得创建文件系统，也就是格式化。
常用的格式化工具有mkfs,mke2fs
mkfs可以格式化大多数文件系统，自然也就包含我们常用的ext系列
mkfs [-V] [-t fstype] [fs-options] filesys [blocks]
常用选项有两个：
-t fstype :指定文件系统类型
-c :在创建文件系统之前先检查分区是否有坏块

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系统标签=
操作系统:Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655776 inodes, 2622603 blocks
131130 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=2688548864
81 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8096 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
This filesystem will be automatically checked every 21 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]#

有linux中常用的这些命令：
mkfs.ext2 mkfs.ext3 mkfs.ext4 mkfs.msdos mkfs.vfat
这些命令就省去了mkfs的-t选项
mkfs -t ext2 = mkfs.ext2
mkfs -t ext3 = mkfs.ext3
mkfs -t ext4 = mkfs.ext4

mkfs这个命令比较简单实用，但功能不是很丰富，我们来看看mke2fs命令
我们先来看一下mke2fs的手册

NAME
mke2fs - create an ext2/ext3/ext4 filesystem
SYNOPSIS
mke2fs  [  -c | -l filename ] [ -b block-size ] [ -f fragment-size ] [ -g blocks-per-
group ] [ -G number-of-groups ] [ -i bytes-per-inode ] [ -I inode-size ] [ -j ] [  -J
journal-options ] [ -K ] [ -N number-of-inodes ] [ -n ] [ -m reserved-blocks-percent-
age ] [ -o creator-os ] [ -O feature[,...]  ] [ -q ] [ -r fs-revision-level  ]  [  -E
extended-options  ] [ -v ] [ -F ] [ -L volume-label ] [ -M last-mounted-directory ] [
-S ] [ -t fs-type ] [ -T usage-type ] [ -U UUID ] [ -V ] device [ blocks-count ]
mke2fs -O journal_dev [ -b block-size ] [ -L volume-label ] [ -n ] [  -q  ]  [  -v  ]
external-journal [ blocks-count ]

这个命令就很强大了，主要用于创建ext系列的文件系统，分别看看它的常用选项
-b ：指定磁盘块大小，可选数值：1024，2048，4096
块大小取决CPU对内存页框大小的支持，x86系统默认页框大小为4K；
-L label: 设定卷标
-m :指定预留给管理使用的块所占据总体空间的比例；
-r :指定预留给管理使用的块的个数；
-E :设定文件系统的扩展属性；
举个列子，创建一个ext4文件系统，卷标为myLabel,块大小为2048，给管理员的空间是3%

[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -L myLabel -m 3 /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系统标签=myLabel
操作系统:Linux
块大小=2048 (log=1)
分块大小=2048 (log=1)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
657408 inodes, 5245206 blocks
157356 blocks (3.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=543162368
321 block groups
16384 blocks per group, 16384 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368, 802816, 1327104,
2048000, 3981312
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
This filesystem will be automatically checked every 34 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]#

和mke2fs相关的还有一个命令就是tune2fs
这两个命令用法基本相同，一个是用于设置，一个用于修改
比如mke2fs -m 5:设置给管理员预留5%的空间
tune2fs -m 3:修改为给管理员3%的空间
tune2fs 有一个常用的选项是-l,查看文件系统属性

[root@localhost ~]# tune2fs -l /dev/sdb1
tune2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem volume name:   myLabel
Last mounted on:          <not available>
Filesystem UUID:          043a1cd6-1067-4243-9063-205d97172860
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype extent flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags:         signed_directory_hash
Default mount options:    (none)
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              657408
Block count:              5245206
Reserved block count:     157356
Free blocks:              5123382
Free inodes:              657397
First block:              0
Block size:               2048
Fragment size:            2048
Reserved GDT blocks:      512
Blocks per group:         16384
Fragments per group:      16384
Inodes per group:         2048
Inode blocks per group:   256
Flex block group size:    16
Filesystem created:       Sat Dec 21 14:21:21 2013
Last mount time:          n/a
Last write time:          Sat Dec 21 14:21:23 2013
Mount count:              0
Maximum mount count:      34
Last checked:             Sat Dec 21 14:21:21 2013
Check interval:           15552000 (6 months)
Next check after:         Thu Jun 19 14:21:21 2014
Lifetime writes:          226 MB
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:          256
Required extra isize:     28
Desired extra isize:      28
Journal inode:            8
Default directory hash:   half_md4
Directory Hash Seed:      d7afa41a-cfa8-40e7-8d39-316ef80c40d0
Journal backup:           inode blocks
[root@localhost ~]#

格式化就搞定了，接下来就是挂载了
第三步：挂载
挂载就太简单了，一切都准备好，‘挂’上去就搞定
挂载使用mount命令
mount命令有两个用处，一个挂载分区，另一个是查看已经挂载的分区
首先我看看已经挂载的分区，mount不加任何选项就是查看已经挂载的分区

[root@localhost ~]# mount
/dev/mapper/vg_centos6464-lv_root on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,rootcontext="system_u:object_r:tmpfs_t:s0")
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw)
[root@localhost ~]#

第二个就是将刚刚的分区挂载到我们的系统上
mount [option] DEVICE MOUNT_POINT
一般情况不需要指定选项，直接将指定设备挂到挂载点上

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /data
[root@localhost ~]# ls /data
lost+found
[root@localhost ~]#

挂载完毕，现在就可以正常使用这个分区了
但是这样的挂载是临时的，当我们重启系统后，这个分区有‘丢’
如果要让系统每次重启自动挂载就需要编辑/etc/fstab文件



这个文件的编辑规则如下
1：指定设备，可以是路径，也可以是UUID
2：指定挂载点
3：指定文件系统类型
4：指定挂载属性，如果不需要添加额外的属性就是default，有额外的属性就在default后写属性，用逗号分隔
5：转储频率：
0: 从不备份；
1：每日备份；

6：自检次序：
0：不检测；
1：第一个检测；一般只有根文件系统被第一个检测；
2：第二个自检
......

说完挂载，再来说说卸载，卸载比挂载还简单
umount + 设备 或者 umount + 挂载点
需要注意的是，不管当前是否已经占用挂载点，都可以挂载
但是，如果当前已经占用挂载目录，就不能卸载该分区

好了，关于磁盘的分区、格式化和挂载就简单说到这来，mke2fs和tune2fs还有很多选项没有想象阐述，请仔细查看man手册。

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