60. Linux 磁盘管理 - 概念
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2024-03-24 14:17:28
...
开篇词
数据是系统里最关键的东西，而磁盘则是持久化数据所不可或缺的硬件设备。
磁盘类型
HDD 硬盘
| 每分钟转数（RPM） | 每秒 I/O | 描述 |
|---|---|---|
| 5400-15000 | 50-210 | 成本低；数据可能被恢复，适用于数据库服务器。 |
SSD 硬盘
| 每分钟转数（RPM） | 每秒 I/O | 描述 |
|---|---|---|
| 无 | 5000 及以上 | 成本低；数据不可能被恢复，适用于应用服务器。 |
磁盘接口类型
| 缩写 | 计算 | 描述 |
|---|---|---|
| b | 8 比特 = 1 字节 | 比特 |
| B | 1 字节 = 8 比特 | 字节 |
| Mbps | 8 Mbps = 1 MBps | 每秒兆比特。 |
| MBps | 1 MBps = 8 Mbps | 每秒兆字节。 |
并行端口
| 名称 | 速度（Mbps） | 速度（MBps） |
|---|---|---|
| IDE | 1064 | 133 |
| SCSI | 5120 | 640 |
串行端口
| 名称 | 速度（Mbps） | 速度（MBps） |
|---|---|---|
| SATA | 6144 | 768 |
| SAS | 6144 | 768 |
| USB 2.0 | 480 | 60 |
| USB 3.0 | 5120 | 640 |
文件系统
磁盘文件系统
Linux 文件系统
| 名称 | 描述 |
|---|---|
ext2 |
第二代扩展文件系统，为 Linux 系统所设计。 |
ext3 |
日志式 ext2。 |
ext4 |
ext3 的扩展版，支持更多特性。 |
ReiserFS |
使用日志的文件系统。 |
XFS |
用于 SGI IRIX 及 Linux 系统。 |
共享磁盘文件系统
| 名称 | 描述 |
|---|---|
GFS2 |
红帽的（全局文件系统）。在 GPL 协议下对 Linux 可用。对称（GDLM）或非对称（GULM）。 |
OCFS2 |
甲骨文的（甲骨文集群文件系统）。在 GPL 协议下对 Linux 可用。对称。 |
分布式文件系统
| 名称 | 描述 |
|---|---|
NFS |
源自于 Sun 公司的基于 UNIX 网络的标准。其可能用到 Kerberos 鉴权验证及客户端缓存。 |
分布式并行容错文件系统
| 名称 | 描述 |
|---|---|
Ceph |
大面积可伸缩对象存储。 |
GlusterFS |
可伸缩存储通用分布式文件系统。 |
MoosFS |
容错、高可用及高性能的可伸展网络分布式文件系统。 |
特殊用途文件系统
伪及虚拟文件系统
| 名称 | 描述 |
|---|---|
proc |
伪文件系统，用于访问处理器内核信息。 |
tmpfs |
内存临时文件系统（在 Linux 平台上）。 |
specfs |
设备文件的特殊文件系统。 |
sysfs |
类 Unix 操作系统的虚拟文件系统，持有 buses、devices、firmwave、文件系统等信息。 |
磁盘与分区后缀
磁盘
磁盘名称通常以 sd 开头后跟 a、b、c、d 等等。
| 名称 | 意思 |
|---|---|
sda |
第一个磁盘。 |
sdb |
第二个磁盘。 |
sdc |
第三个磁盘。 |
sdd |
第四个磁盘。 |
sdN |
第五个磁盘。 |
分区
磁盘分区通常以 sd{a|b|c|d} 开头后跟 1、2、3、4 等等。
| 名称 | 意思 |
|---|---|
sda1 |
第一个磁盘的第一个分区。 |
sda2 |
第一个磁盘的第二个分区。 |
sda3 |
第一个磁盘的第三个分区。 |
sda4 |
第一个磁盘的第四个分区。 |
sdaN |
第一个磁盘的第 N 个分区。 |
格式类型
主引导记录（MBR）
- 被启动系统时的基本输入输出系统（BIOS）引导模式所使用；
- 几乎每个电脑及服务器都支持 BIOS；
- 与其他硬件的兼容性差；
- 支持历史遗留程序；
- 比 UEFI 慢。
总 MBR 大小为 512 字节。
| 描述 | 大小（字节） | 用途 |
|---|---|---|
| 引导代码区域 | 446 | 运行 BootLoader 及其他必要的程序。 |
| 主分区表 | 64 = 16 字节 * 4 | 创建分区条目。 |
| 引导签名 | 2 | 检查 MBR 是否有效。 |
全局唯一标识分区表（GPT）
- 被启动系统时的统一可扩展固件接口（UEFI）引导模式所使用；
- 后来的电脑及服务器支持 UEFI；
- 与其他硬件的兼容性好；
- 不支持历史遗留程序；
- 比 BIOS 快。
设备类型
柱面/磁头/扇区（CHS）
1000000 GB = 1 PB
| 最大寻址空间（GB） | 寻址（比特） | 描述 |
|---|---|---|
| 8 | 24 | 历史遗留硬盘模式。 |
逻辑块寻址（LBA）
1 PB = 1000000 GB
| 最大寻址空间（PB） | 寻址（比特） | 描述 |
|---|---|---|
| 128 | 48 | 后来的硬盘模式。 |
设备类型
块设备
显示块设备：
ll /dev | grep '^b'
字符设备
显示字符设备：
ll /dev | grep '^c'
设备号
主号
设备列表的第五列：
ll /dev | grep '^c' | awk '{print $10, $5}'
次号
设备列表的第六列：
ll /dev | grep '^c' | awk '{print $10, $6}'
链接
创建硬链接：
ll
ln awk_file awk_file_ln
ll
显示文件及其关联的号：
ll | awk '{print $9, $2}'
硬链接
- 将积累关联的号；
- 应用对象不可以是目录；
- 无法在不同分区内创建；
- 链接大小与原文件对应。
软链接
- 不会积累关联的号；
- 应用对象可以是目录；
- 可以在不同分区内创建；
- 链接大小是目标路径的长度。
我所撰写的英文版本
引用
参见
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