第十章 磁盘管理

第十章 磁盘管理

10.1 磁盘基本概念

我们知道，日常中我们的台式机、笔记本电脑上的磁盘都会有几百G的容量，这种磁盘一般都是机械磁盘，即使用一些精密的机械部件组成的磁盘。而近几年来，越来越多的笔记本电脑中内置了固态磁盘，固态磁盘又称SSD磁盘。

SSD磁盘的是使用存储芯片提供空间，可以想象成类似于U盘一样，也是芯片式存储。SSD的特点是空间越大读写性能越好，所以SSD正在慢慢向PC机主流磁盘的应用发展。但是由于其成本、价格较高，且故障率高、寿命低等缺点，暂时不适合于应用在大型数据中心或磁盘阵列的环境中。本章我们还是以机械磁盘为主要的介绍对象。

10.1.1 磁盘结构

机械磁盘，顾名思义，是由机械组件组成的磁盘，它主要的储存空间是由盘片提供的。盘片是一个圆形的薄片，样子类似于小一号的光盘，现今使用的材质一般是铝材料的金属或石英玻璃。盘片表面会均匀的分布一次带有磁性的磁介质，可以想象成一层极细的磁性粉末，磁盘通过控制、识别磁介质的磁性不同，来区分0、1二进制数字。盘片的一侧表面称为一个盘面。盘面上的磁介质会按照一定的规则排列成一个一个的同心圆结构，每个同心圆称为一个磁道。每个磁道又被划分成多个小的弧形，称之为扇区，为了便于管理，每个扇区都会被加以编号，编号是从0开始计数的。如下图：

这里值得解释的是，每个扇区上存储的数据大小是固定的，都是512B(字节)，无论是内层磁道上的扇区还是外层磁道上的扇区，无关长短如何，存储的容量都是512B。

而一块磁盘上的第一个扇区，即0号删除，被称为磁盘首扇区，英文MBR，虽然只有512B，但上面存放着本分区的分区表和引导程序相关信息。（关于引导程序的概念，会在后续章节讲解）

磁盘盘片的正面是由各个磁道组成的，那么侧看图是什么样的呢？请看下图：

如图所示，磁盘的侧面是多个盘片的罗列，其实不同的磁盘盘片数量也不尽相同，比如笔记本电脑的磁盘和移动硬盘的磁盘，可能只有一个盘片，台式机磁盘由于尺寸比较大，里面可能会有1-3个盘片不等。我们为了便于读者理解，这里以3个盘片为例讲解。其中3个盘片罗列以后，中心会有一个中轴贯穿，连接一个电机，带动3个盘片同时转动，而盘片之间由磁头读写数据，多个磁盘的一侧共连一个杠杆，也连着一个电机，控制磁头左右移动。由此，我们可以想象的到，盘片在转动的同时，磁头左右移动，就能够读写到所有盘面的任何位置的数据了。

再者，由于所有磁头是在同一条垂直线上的，所以，当一个磁盘定位到一个盘面的某个磁道时，其他所有磁头也都定位到了相应盘面的对应磁道上了。这样，我们可以想象一下，假设把上下所有磁头定位的磁道连贯起来，就会形成一个圆柱体的样子，称之为柱面。其实磁盘在进行存储时，是按柱面为存储顺序的，写满一个柱面再写入另一个柱面，这样所有磁头可以同时工作，效率较高。

了解了磁盘的机械结构，我们再来分析一下磁盘盘片的转速，一般盘片中轴所连接的点机会有不同的转速，分类来讲有如下三种：

1）低速磁盘 5400r/m(转每分钟) 常用于笔记本硬盘、移动硬盘

2）高速磁盘 7200r/m 常用于台式机硬盘

3）服务器磁盘 10000r/m 15000r/m 普通服务器常用

我们知道，有了磁盘，我们还要给它做分区，再格式化分区，才可以使用。那么分区的格式化分几种类型呢？一般也分为三种，如下：

1）快速格式化 仅清空分区数据，无修复功能，简称

快格

2）高级格式化 可以修复逻辑坏道，简称高格

3）低级格式化 可以标记物理坏道，简称低格

如上图可见，下侧点中“快速格式化”，即是快格，去掉“快速格式化”前的√，即是高格。windows和Linux系统内本身是不支持低级格式化的。

再来解释一下坏道问题。磁道上某块小区域，由于磁头的长期读写，可能会造成磁介质的排列不规范或磁性紊乱，造成无法正常读写，那么使用高格可以修复这些逻辑坏道，使其重新按照正确格式排列或磁性梳理正确。而物理坏道则是由于磁头的长时间磨损或收到磕碰、震荡等，致使磁道上某块区域磁介质丢失或失去磁性。这种物理坏道是无法修复的，只能使用特殊的工具软件，通过低格后标记出来，让磁头读写到这里时跳过坏道区间，继续向下读写。如果一块磁盘的物理坏道过多，则建议丢弃掉，因为坏道多会对磁头读写速度造成极大影响，并容易产生程序的数据丢失，致使电脑进场出现蓝屏现象。

另外，在Linux中，制作文件系统的概念即是格式化的意思。下面的章节中将频繁使用“制作文件系统”的称谓来替代“格式化”。还有分区的概念，对于已经格式化好的、可以使用的分区，我们也可以称之为文件系统。

10.1.2 磁盘分区类型

在Linux系统中，磁盘有两种使用方式：标准分区(又称基本磁盘)和LVM逻辑卷管理(又称动态磁盘)。我们将在下一章重点介绍LVM的管理，本章首先来介绍标准分区的原理。

磁盘的标准分区方式，分区时有以下三种分区类型：

1）主分区：允许装系统的分区，一块磁盘最多允许分4个主分区

2）扩展分区：不可以直接使用，即不允许存入数据；占主分区的一个名额

3）逻辑分区：必须建立在扩展分区之内，仅用于存数据，不支持安装系统，允许划分多个

可以想象，如果一块磁盘已经划分了4个主分区，但仍然有空闲空间，那么剩余的空闲空间是不允许再分分区的，因为4个主分区的名额已满。所以，一般磁盘的使用方案是：3主+1扩， 扩展的基础上创建多个逻辑分区。即创建3个主分区，磁盘剩余空间都划分给一个扩展分区，这样4个主分区的名额用满。进而再在扩展分区内划分多个逻辑分区

10.1.3 磁盘接口类型

之上，我们介绍完毕了磁盘的内部结构和分区方式，那么磁盘连接到主机时，接口是有如下几种的：

IDE，并口，已基本被淘汰

SATA，串口，PC机主流

SAS，串口，服务器主流，磁盘转速可达10kr/m、15kr/m，与SATA接口可兼容

SCSI，串口，小型机或大中型磁盘阵列使用

10.1.4存储设备分类

按照设备存储数据方式划分，有块设备和字符设备之分：

块设备，就是在空间使用时允许不依次、连续的使用空间，比如：某个分区中创建了f1、f2、f3，我们可以想象，这三个文件本来会在磁盘上依次连续的占用空间，但是当我们把f2删除后，f1和f3之间就会产生空间的间隙，所以若一个分区使用时间过长，势必会有很多类似的空闲间隙。这种使用空间时允许不依次使用，允许有空闲间隙的设备，我们称为块设备，所以磁盘就属于块设备类型。

ls -l ---显示第一个字符为 b，即表示块设备

字符设备，它要求空间使用必须连续，不允许有空闲间隙，比如磁带设备。

ls -l ---第一个字符为 c ，即表示字符设备

10.2 fdisk磁盘管理

10.2.1 分区表查看

我们可以使用命令fdisk -l 查本机磁盘的分区表信息，显示的结果如下图：

单词解释：sector 扇区 byte 字节

显示信息介绍：

第一行可见本机连接磁盘的名字和总容量

下侧显示具体分区表，其中 start、 end表示该分区的开始、结束扇区号

blocks列表示分区大小，单位KB。

ID system两列表示该分区的文件系统编号和类型，即是格式化类型，显示的是 83 linux，表示ext4文件系统

sda4的system列会显示为 extended，表示其为扩展分区，start和end占据了所有的剩余空间

sda5、sda6的start、end是在sda4范围内的，说明是逻辑分区。

通过sda4、sda5、sda6的blocks列信息，可计算出本块磁盘未做分区的空间大小。

注：在RHEL7.0之前版本，fdisk -l 显示中会有柱面(cylinder)的显示，start、end表示开始、结束柱面号。

除了fdisk –l 命令，我们还可以使用lsblk命令查看块设备的分区信息。如下图：

查看已挂载分区的使用信息，使用的是df -h 命令，其中-h参数表示按照合适的单位显示空间大小，若不加-h参数，显示时是以k作为单位，换算到M、G比较麻烦。

显示结果中有很多非分区的信息，仔细看会见到文件系统列中好多都包含tmp字符，tmp是template的缩写，即临时空间，是Linux系统使用的一些缓存、临时等空间，我们暂时不用关注，主看/dev/下的各分区信息即可。

10.2.2 fdisk分区工具使用简介

之前，我们使用fdisk -l 查看到本机有磁盘/dev/sda，已经划分了6个分区，通过blocks列又得出扩展分区sda4共大约7G容量，sda5、sda6各占用约2G，那么sda4中还剩余约3G未用，下面我们来针对这3G的空间做分区管理。命令如下：

fdisk /dev/sda ---使用fdisk工具，对磁盘进行分区管理，

回车后进入fdisk菜单界面，会要求输入操作命令，但是具体有哪些命令我们并不知道，按照括号中的提示，输入m，现示帮助，即所有可用命令的列表，如下图：

其中，常用的命令如下：

d 删除分区

n 创建新分区

t 更改文件系统类型，即格式化类型

p 查看分区表，等同于 fdisk -l 命令

w 保存新的分区表，退出

q 不保存退出

g 创建新的GPT分区表，GPT分区的功能后续再做介绍

o 创建新的dos分区表，默认是dos的

10.2.3 磁盘分区案例

依据fdisk菜单的提示信息，我们来开始手动新建分区：

fdisk /dev/sda ---进入fdisk管理菜单，后续操作如下：

输入n，创建分区=>输入开始扇区号，直接回车，即使用默认

=>输入结束扇区号: 若输入数字，表示指定结束扇区号，如 40000000

若输入+数字，表示占用的扇区数，如：+1000 即占1000个扇区

若输入+数字M/G，表示占用的空间大小，如：+800M，即占800M

在这里我们输入+800M

=>输入p，可查看到新建出的分区sda7

再次重复以上过程创建分区sda8，大小1000M

=>输入t，更改分区的文件系统类型

=>指定分区号,如：8，即指定更改sda8

=>到这里会要求输入文件系统编号，可输入l 显示所有可用文件系统号

=>在这里，我们输入86，即设置sda8的文件系统为windows的NTFS

=>输入w，保存退出

以上过程，如下图：

到此，我们可以看到已经新建出了2个分区：sda7、sda8。然后输入w即可保存分区表并退出了。

实验中，我们之所以更改sda8的文件系统为NTFS的，是为了让sda8分区可以被windows所使用。从兼容性的角度分析，windows是不能兼容Linux文件系统的，所以用Linux创建的分区，若采用ext4类型做格式化，在双系统的主机上（windows、Linux并存的主机）使用windows登录后，是无法访问Linux的分区的。如果我们在Linux中把某个分区按windows的NTFS或FAT格式化，则在windows中便可访问了。

保存退出以后，新的分区表被写入到了磁盘中，但是Linux系统中并未更新过来，用lsblk命令查看是见不到sda7、sda8的。若要刷新新的分区表到系统中，命令如下：

partprobe ---更新新的分区表给系统，或者reboot重启后也会更新

更新成功后，执行lsblk命令可见到新建的分区了。

有了分区，下一步我们需要对分区制作文件系统，即格式化。其实，刚才在fdisk菜单中，我们设置的文件系统类型，如：83 Linux、86 NTFS，都只是对分区的文件系统类型做了个标签、标记而已，在保存分区表后，并未真正做格式化，所以需要手动完成。命令如下：

mkfs -t ext4 /dev/sda7 ---给分区制作文件系统， -t 指定文件系统类型

mkfs -t vfat /dev/sda8

注：Linux中无法真正区分windows的NTFS、FAT类型，统一定位为vfat类型

我们也可以使用mkfs.ext4 /dev/sda7 mkfs.vfat /dev/sda8命令，两种命令效果相同，只是格式不同而已。

制作完文件系统的分区，按照Linux的特性，必须挂载后才可使用，所以我们还需要手动创建挂载点，如下：

cd /mnt ---Linux中习惯于在/mnt目录中存放设备的挂载点。

mkdir d1 d2 ---创建挂载点

最后挂载分区，即可使用了：

mount /dev/sda7 /mnt/d1 ---挂载分区，格式：mount 源设备 挂载点

mount /dev/sda8 /mnt/d2

lsblk df -h 都可查看到

mount ---查看本机挂载表，其中显示的type表示文件系统类型

到此新建的分区便可正常使用了，若想卸载分区，可是使用umount命令。

umount /dev/sda7 ---指定源设备卸载

umount /mnt/d2 ---指定挂载点卸载，注：指定源设备或挂载点任一个都可卸

注：卸载后，挂载点内的原有文件，都跟分区走了，挂载点恢复成空目录状态。

下面再来看一下下图中的操作：

图中，卸载时报设备正忙，卸载失败，仔细看，会发现问题是输入卸载命令时，当前路径已经在挂载点中了，所以才会失败。因此卸载前一定要先退出挂载点目录。

另外，卸载后，再次挂载时可以在命令后增加–o ro参数，如下：

mount /dev/sda7 /mnt/d1 -o ro

参数解释：-o 指定挂载权限，ro表示挂载后只读

如此，挂载后的分区只允许读取，不允许写入了。用mount命令查看，可见到该分区信息的()中显示为ro，即只读状态挂载

10.3 实现重启自动挂载

与环境变量的配置类似，我们使用命令做的分区挂载，当系统重启后，就是失效了，若想系统重启后能够自动挂载，需要编辑文件系统的配置文件，如下：

vi /etc/fstab ---编辑文件系统配置文件

格式：源设备 挂载点 文件系统类型 挂载权限 是否自动备份 是否自动扫描

/dev/sda7 /mnt/d1 ext4 rw,user 1 2

/dev/sda8 /mnt/d2 vfat defaults 0 2

解释：rw,user 表示设置挂载时的权限，user表示允许普通用户访问，一般都写defaults表示使用默认权限。若写上noauto则表示不自动挂载，一般光驱设备会写noauto。

第五列的数字，表示该分区是否支持自动备份，备份关机时未能及时保存的数据，会备到挂载点下的lost+found目录中，针对于windows的文件系统，即vfat格式的，是不支持自动备份的。

第六列的数字，表示开机后是否自动扫描，0不扫描，1自动扫描，2手动扫描。扫描即是检查有无逻辑坏道并修复。手动扫描的命令将在下一节介绍

注：若/etc/fstab书写有误，则开机自动进入单用户模式（如下图），即1级别，直接输入root的密码登录后，改回/etc/fstab中的正确设置，重启即可。

如果一台Linux主机，运行时间较长，很可能有些/etc/fstab中设定的自动挂载的分区，在日常使用中被人无意或有意的卸载了，我们又不想重启系统再自动挂载，可以使用如下命令完成挂载：

mount -a ---命令挂载/etc/fstab文件中指定所有分区。

即/etc/fstab中指定的分区，已处于挂载状态的则不再挂载，处于卸载状态的则会立即挂载。

10.4 UUID的使用

我们在编辑/etc/fstab时，会发祥里面有很多原有内容，好多都是以UUID=…开头的行，这些都是安装系统时创建的分区，制定为开机自动挂载，那么UUID是什么？作用是什么呢？

UUID其实是设备在系统中的唯一编号，使用下列命令可查看设备的UUID

blkid ---查看块设备id，即所有磁盘设备的UUID

blkid /dev/sda7 ---只查看指定分区的UUID

注：可以把UUID抄写到/etc/fstab中，模仿原有分区挂载的格式，设置自动挂载。

10.5 分区卷标

卷标其实是分区的一个标签或别名，可用于标记该分区中存放数据的种类。如：假设sda7中我们将放置常用的软件安装包，则为了便于长期的管理，可使用如下命令：

e2label /dev/sda7 "SoftPackage" ---给分区设置卷标

mount LABEL= SoftPackage /mnt/d1 ---使用卷标挂载，注意：LABEL大写

vi/etc/fstab ---使用卷标实现自动挂载

写入：LABEL= SoftPackage /mnt/d1 ext4 defaults 1 2

保存退出

e2label /dev/sda7 ---查看分区卷标

e2label /dev/sda7 "" ---撤销卷标

10.6 磁盘热连接

在实际的生产环境中，系统上运行着很多应用和服务，系统是不允许随意重启的。而我们知道，给系统增加了新磁盘后，需要重启才可被系统所识别、加载进去。那么如果想要不重启让新加磁盘被系统使用该如何操作呢？带着这个问题我们继续往下学习。

10.6.1 总线的概念

首先，我们来介绍一下计算机主板总线的概念。我们知道，一台计算机的基本工作原理是：所有程序都交由CPU执行，而CPU只从内存中提取数据再运行，运行结果也只返回给内存，再转给相应设备。所以，计算机的所有设备都是先把数据交给内存，再转给cpu处理。那么，内存和设备间是如何做数据交互的呢？答案是通过总线来实现。

从计算机组成的角度看，cpu、内存、声卡、显卡、磁盘等计算机组件都是独立的个体，这些组件都是统一插到主板上才组成一台计算机的，而主板上就会为这些组件设备间传输数据提供电子线路的支持，这些电子线路我们称为主板总线。

主板为了能够更好的为内存和其他设备提供传输支持，把所有组件设备按类型分配不同总线负责传输，如：USB总线负责所有USB类设备与内存间的数据传输；pci总线负责IO设备与内存间的数据传输，如显卡、声卡、网卡等；scsi总线负责存储类设备与内存间的数据传输，如：磁盘、光驱（注：某些笔记本电脑会把光驱连接到usb总线上）。所以，usb总线、pci总线、scsi总线是每台计算机主板上必备的三大总线。

其次，每根总线上都会有多个通道(可认为是接口)连接各个组件设备，为了提高效率，主板会给几个临近的通道分配一个芯片做管理，因此，一根总线上会有多个芯片管理多组通道，每个芯片都加以编号，从0开始计数。如：一块主板上有四个SATA磁盘接口，前两个由一个scsi0芯片管理，后两个由scsi1芯片管理。

再者，一个接口上一般会只有一个设备插槽，但有时也会有多个插槽的，类似于我们日常中购买的usb hub，它一端连接电脑的一个usb口上，另一端可以有多个usb插槽，可以同时连接多个usb设备。针对这种拥有多个插槽的接口，称为通道（channel）。

如图：scsi总线上有两个芯片，可视为scsi0，scsi1，每个总线上有两个通道，channel0、channel1，每个通道上又有两个插槽，可命令为ID0、ID1号槽。

好了，有了以上的概念介绍，我们就可以查看系统中存储设备的连接信息了。

cat /proc/scsi/scsi ---查看当前系统中存储设备的连接信息

可见磁盘、光驱所连接的总线信息，如：hostscsi0 channel 00 id 00 lun 00 等。

其中我们看到的scsi0 channel00 id00即对应总线芯片、通道、插槽号。TYPE显示为 Direct-Access的表示为磁盘设备，TYPE显示为CD-ROM表示为光驱。

注：/proc目录是Linux系统中较为特殊的目录，其中存放了当前系统的所有硬件信息、连接信息、参数信息等。/proc中数据是在每次开机时根据当时的硬件连接状况实时更新的。具体原理会在后续章节中介绍。

上图中，我们还可看到信息中有lun 00 项。关于lun的概念其实是存储领域中常用的理论，在这里我们可以理解lun是指多个磁盘组成的一个磁盘组，同一lun中的磁盘可以进行协同工作，如创建动态分区，分区空间跨越多块磁盘，这多块磁盘必须在同一lun中（关于动态分区，即LVM管理，将在下一章中讲解）。一般系统中的所有磁盘都放在同一个lun中。

10.6.2 热连接配置

有了以上的知识准备，我们可以来实际操作下。首先，先在虚拟机的配置中添加一块新磁盘，大小随意，如：10G。(右键虚拟机标签=>设置=>添加=>磁盘=>…)

磁盘连接好后，进入系统，输入以下命令：

echo "scsi add-single-device 0 00 0100" >> /proc/scsi/scsi

---增加磁盘连接信息，模拟原有磁盘的连接信息，仅ID号+1即可

--- 号码顺序：芯片号 channel号 id号 lun号

fdisk -l ---可见到新的磁盘，如：sdb， lsblk也可见到

fdisk /dev/sdb ---给新磁盘做分区，新磁盘新建分区时会有分区类型的选择：p 主分区 e 扩展分区，如下图：

其余操作就与之前讲过的磁盘管理一样了。

其实，在实际的生产环境中，很多系统是运行在云平台上的，即系统都是以类似于虚拟机形式存在（如ESXi的虚拟机、OpenStack的计算实例），并且系统上运行着应用或服务，在需要增加存储时，都是在虚拟的云平台管理工具中，给虚拟机分配新的磁盘，在系统中以如上的方式热加载到系统中的，所以本节操作较为使用，读者可多加练习。

10.7 usb存储设备的连接

众所周知，U盘、移动硬盘等usb设备是直接可以热插拔的，那么当Linux中连接到U盘后该如何使用呢？

其实很简单，因为U盘属于热插拔设备，当插入U盘后，Linux系统会自动识别并安装驱动，我们只需要等驱动安装完毕后，用fdisk –l 或lsblk即可查看得到，记录下其设备名，如：sdc 或 sdd等。因为U盘已经是格式化好的设备了，我们不需要再次格式化，直接创建挂载点，挂载使用就好了。

mkdir /mnt/uDisk ---创建挂载点

mount /dev/sdc /mnt/uDisk ---挂载使用

同样，如果是连接的移动硬盘，可以已经建立好分区了，fdisk–l后可见到移动硬盘中的各个分区，也是创建挂载点后挂载使用即可。

10.8 block存储块

下面，我们来介绍一下文件系统中对于文件的存储的原理。针对一个分区，当制作文件系统，即格式化时，会按照一个固定的大小，把分区空间划分成n多个存储块，称为block。分区中存入文件时，根据文件的大小，给其分配足够多的block即可，若block中有空间浪费，也不再用。这样磁头在分区内寻址时，即可以block的大小，快速后移，找到目标文件所在位置，所以，以block的形式存储文件，是为了加快分区内文件的寻址时间。

可以总结得到，block是一个分区给文件分配的最小空间单位，即一个文件在分区上占据的最小空间。举例来看，假设一个分区格式化时设定的block大小是4KB（4096B），则若有一个50B的文件，在分区内占据1个block的空间，block内剩余的4000多B是浪费掉的。若有一个500B的文件，同样占据1个block，但是若有一个5000B的文件，则会占据2个block空间。

Linux中，默认的block的大小为4KB，即制作文件系统时，若不做指定，则默认按4KB创建block。

之前我们讲过的命令中，ls -l 可见到文件的大小，是指文件的实际大小，但是文件在文件系统内占据的真实大小却是用du命令查看的，案例如下

du f1 ---查看文件在分区内占据的真正大小，显示单位：KB

du -s /var ---仅查看指定目录占分区空间的大小

关于一个文件系统（即分区）的block信息，我们可以用tune2fs命令查看：

tune2fs -l /dev/sda5 ---查看分区的block信息

一个文件系统的block大小，只有在制作文件系统时才可以设定，文件系统制作完毕后不可修改。制作文件系统时使用-b参数设置block大小，案例如下：

mkfs -t ext4 -b 2K /dev/sda7

注：-b指定block大小时，最大值是4KB，若设置大于4KB则会询问是否强制执行，

但强制执行后，分区将不可被挂载使用

10.9 磁盘扫描

之前章节中，我们介绍了/etc/fstab文件中可设置开机自动挂载的文件系统，其中最后一列的数字是表示是否开机自动扫描的，设置为2,则表示人为手动扫描。扫描的命令是fsck，案例如下：

fsck -t ext4 /dev/sda7 ---文件系统扫描，前提：未挂载的分区

注：或者使用fsck.ext4 /dev/sda7 也可以

另外，也可是设置系统自动的周期性扫描，如下：

tune2fs -c 5 /dev/sda7

--- -c指定扫描的挂载频率，即该分区每备挂载几次，自动扫描一次

tune2fs -i 5d /dev/sda7

--- -i指定扫描的时间频率，即每隔多少时间自动扫描一次

tune2 -c -1 /dev/sda7 ---设定为负一，表示取消

tune2 -i 0 /dev/sda7 ---设定间隔为零，表示取消

10.10文件系统中block的使用

10.10.1 inode节点

一个分区被制作文件系统后，所有的block块会被划分成两区域：inode区、数据IO区。

inode区：每一个block对应一个文件，存放该文件的属性信息，如：文件名、大小、权限、所属、数据区地址指针等。该block被称为文件的inode节点，简称i节点。可以认为，inode区中有多少个block就代表该分区能够存放多少个文件，即有多少个inode节点.

数据IO区：由inode节点中的数据区地址指针指向该文件在数据区中占据的地址编号，存放文件中的数据。如下图：

上节讲过的tune2fs -l 也可查看到分区的inode节点信息。

针对与文件我们使用stat命令查看其inode节点内的信息，如下：

stat f1 ---查看文件的inode信息

对于分区、文件的inode信息，还有如下命令可用：

df -h ---查看各分区数据IO区的使用率

df -i ---查看各分区inode区的使用，显示的单位是：个，即总共多少个inode，用了多少个，剩余多少个

ls -i ---查看文件的inode编号

再者，inode区中的第一个block，即0号inode节点不针对文件，专用于记录本分区的属性信息，如：分区大小、已用、未用、分区地址范围等。该inode被称为 超级块，所以超级块节点最为重要，如果超级块故障了，则整个分区将不可使用。为了超级块的数据安全，inode区中第31个inode作为超级块的备份，称为次超级块。

10.10.2 分区空间存满的原因分析

如果向一个分区中存入文件时，报分区已存满，则可能是由如下两种情况造成的：

情况一：

分区中存放较大的文件，把数据IO区占满，但是inode区仍有空闲的inode节点。可以接受

情况二：

分区中存放较小的文件，文件个数特别多，数据IO区仍有空闲，但inode节点被占满。不可接受

总结：在对分区制作文件系统时，需要提前思考该分区将要存放什么类型的数据，以便制定更合理的block方案。

10.11 find命令总结

Linux学习到现在，系统基本的文件、用户、权限、磁盘等各方面的管理我们已经学习完毕，而find命令，我们之前介绍了很少的一些功能，下面就来结合之前所学，把常用的参数详细介绍一下：

find /-name f1 ---按文件名找文件

find /-user zhang ---查找属主是zhang的文件

find / -groupzu11 ---按属组找文件

find / -perm 644 ---按准确权限找文件

find /-perm -111 --- -111表示ugo三项中都包括x权限的文件

find /-perm +111 --- +111表示ugo三项中至少有一项包括x权限的文件

find /-type f ---按文件类型找 f文件 d目录 l软链接 b块设备 c字符设备

find / -inum 166633 ---按inode编号找

find / -size +100M ---按大小找

find /mnt/-perm -111 -type f -exec {} \; ---查找到可执行文件后立即执行

参数解释：-exec 查找到后执行操作

{}是占位符，即把找到的结果放到{}处， \; 是结束符，必须加

find /mnt/-perm -111 -type f -exec chmod a-x {}\;

---查找到文件后，去除x权限

注：因为之前已经介绍过find命令的格式，所以以上find命令及其参数，直接以

案例形式为大家展示。具体效果大家可自行验证。

10.12 GPT分区

我们之前讲的分区方案，无论是原系统磁盘上新建分区还是新家磁盘全新的制作分区，默认使用的都是dos的分区表方案。dos分区表也是Linux、windows传统的分区表方案，适合于MBR引导的建立与启动。但是随着现今磁盘容量越来越大，对启动、读写、分区大小的要求越来越高，而且前数年就很多主板已经就出现了UEFI启动方式（windows2008开始支持UEFI启动），它就主要支持GTP分区格式，大体功能如下：

1、定义

GPT:Globally Unique Identifier Partition Table Format,全局唯一标示磁盘分区表格式。

2、功能

当前数据存储越来越大,为了能够支撑更大的分区，更大的独立文件。越来越多的技术开始支持GPT了。GPT还有另一个名字叫做GUID分区表格式，我们在许多磁盘管理软件中能够看到这个名字。而GPT也是UEFI所使用的磁盘分区格式。

GPT分区的一大优势就是针对不同的数据建立不同的分区，同时为不同的分区创建不同的权限。就如其名字一样，GPT能够保证磁盘分区的GUID唯一性，所以GPT不允许将整个硬盘进行复制，从而保证了磁盘内数据的安全性。相比与我们目前通常使用的MBR分区，GPT本身就有着得天独厚的优势。

fdisk /dev/sdb ---磁盘管理菜单中的g键即是创建GTP分区表的项

3、GPT特点

1). 支持128个分区

2). 支持大于2T的分区

3). 最大支持18EB

4). 操作灵活、简单

5). 安全性高

小结：由于GPT分区现今使用尚不频繁，尤其是在Linux服务器领域，主要还是使用dos分区方案，所以在此暂不做过多介绍，读者还是了解其功能即可。学习重点还是放在dos分区的管理上。