Linux 磁盘分区全攻略：从基础到实践

Linux 磁盘分区全攻略：从基础到实践

一、引言

在 Linux 系统管理中，磁盘分区是一项至关重要的任务。合理的磁盘分区方案能够提高系统的性能、安全性和可维护性。无论是安装新的 Linux 系统，还是对现有系统进行磁盘管理优化，掌握磁盘分区技术都是必不可少的。本文将详细介绍 Linux 中磁盘分区的概念、常见分区方案以及具体的操作步骤，并附上相应的代码示例，帮助读者深入理解和实践。

二、磁盘分区的基本概念

磁盘分区是将物理磁盘划分为多个逻辑部分的过程。每个分区在操作系统中都被视为一个独立的存储单元，可以单独进行格式化、挂载和管理。在 Linux 中，主要有以下几种常见的分区类型：

1. 主分区（Primary Partition）：主分区是硬盘上最基本的分区类型，可以直接用于安装操作系统和存储数据。一个硬盘最多可以有四个主分区。
2. 扩展分区（Extended Partition）：扩展分区本身不能直接用于存储数据，它主要是为了突破主分区数量的限制而存在的。在扩展分区内部，可以创建多个逻辑分区。
3. 逻辑分区（Logical Partition）：逻辑分区建立在扩展分区之上，用于存储数据和文件系统。在一个扩展分区中，可以创建多个逻辑分区，数量理论上没有限制（取决于磁盘空间和操作系统的限制）。

三、常见的 Linux 磁盘分区方案

1. 简单分区方案
   • 对于小型服务器或个人桌面系统，如果磁盘空间较小，可以采用简单的分区方案。例如，创建一个根分区（/），用于存放操作系统文件和用户数据，以及一个交换分区（swap），用于虚拟内存。这种方案简单直接，易于管理，但在数据备份和系统维护方面可能不够灵活。
2. 多分区方案
   • 对于较大的服务器或需要更精细磁盘管理的系统，可以采用多分区方案。常见的分区包括：
     • /boot：用于存放系统启动相关的文件，如内核、引导加载程序等。建议分配 200 - 500MB 的空间，具体大小取决于系统的复杂性和内核数量。
     • /：根分区，存放大部分操作系统文件和用户主目录以外的文件。根据系统的用途和磁盘空间大小，一般分配 10 - 20GB 或更多。
     • /home：用户主目录所在分区，用于存放用户的个人文件、配置文件等。分配空间大小取决于用户数量和预计的用户数据量。
     • /var：用于存放可变数据，如日志文件、邮件队列等。对于服务器系统，特别是产生大量日志的服务器，应分配足够的空间，例如 5 - 10GB 或更大。
     • /tmp：临时文件存储分区，用于存放系统和应用程序运行时产生的临时文件。一般分配 1 - 2GB 空间。
     • swap：交换分区，其大小通常根据系统内存大小来确定。一般建议交换分区大小为物理内存的 1 - 2 倍。例如，如果系统有 4GB 内存，可以分配 4 - 8GB 的交换分区。

四、Linux 磁盘分区的操作步骤

以下将以常见的 Linux 发行版（如 Ubuntu、CentOS 等）为例，介绍使用命令行工具进行磁盘分区的步骤。

1. 查看磁盘信息
   • 在进行磁盘分区之前，首先需要了解系统中的磁盘设备情况。可以使用 fdisk -l 命令来查看磁盘信息。例如：

sudo fdisk -l

• 该命令会列出系统中所有磁盘设备的详细信息，包括磁盘大小、分区情况等。例如：

Disk /dev/sda: 200 GiB, 214748364800 bytes, 419430400 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x12345678

Device     Boot    Start       End   Sectors   Size Id Type
/dev/sda1  *        2048  1026047   1024000   500M 83 Linux
/dev/sda2       1026048 419430399 418404352 199.5G 8e Linux LVM

• 从上述输出中，可以看到磁盘 /dev/sda 的大小为 200GB，已经有两个分区 /dev/sda1 和 /dev/sda2，其中 /dev/sda1 为 500MB 的 Linux 分区，/dev/sda2 为 199.5GB 的 Linux LVM 分区。

1. 使用 fdisk 进行分区sudo fdisk /dev/sdb
   • 如果要对新的磁盘进行分区，可以使用 fdisk 命令。例如，要对 /dev/sdb 磁盘进行分区，执行以下命令：

• 进入 fdisk 交互界面后，可以使用以下命令进行分区操作：
  • n：创建新分区。
  • p：创建主分区。
  • e：创建扩展分区。
  • l：列出所有可用的分区类型。
  • w：保存分区表并退出。
  • q：不保存分区表并退出。
• 例如，创建一个主分区：

Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-419430399, default 2048): 
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-419430399, default 419430399): +10G

• 上述操作创建了一个大小为 10GB 的主分区 /dev/sdb1。

1. 使用 parted 进行分区（适用于大于 2TB 的磁盘）
   • 对于大于 2TB 的磁盘，fdisk 可能无法正常工作，此时可以使用 parted 工具。例如：

sudo parted /dev/sdc

parted

交互界面后，可以使用以下命令：

• mklabel：创建磁盘标签，如 gpt 或 msdos。对于大于 2TB 的磁盘，建议使用 gpt 标签。
• mkpart：创建新分区，需要指定分区类型、文件系统类型、起始点和结束点。例如：

(parted) mklabel gpt
(parted) mkpart primary ext4 0% 50%

• 上述操作创建了一个占磁盘 50% 空间的主分区，文件系统类型为 ext4。

1. 格式化分区
   • 创建分区后，需要对分区进行格式化才能使用。常用的文件系统格式有 ext4、xfs 等。例如，要将 /dev/sdb1 格式化为 ext4 文件系统，可以使用以下命令：

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

• 如果要格式化为 xfs 文件系统，则使用：

sudo mkfs.xfs /dev/sdb1

1. 挂载分区
   • 格式化完成后，需要将分区挂载到文件系统中的某个目录才能访问。例如，将 /dev/sdb1 挂载到 /data 目录：

sudo mkdir /data
sudo mount /dev/sdb1 /data

• 如果希望系统在启动时自动挂载该分区，可以将挂载信息添加到 /etc/fstab 文件中。例如：

/dev/sdb1 /data ext4 defaults 0 0

五、磁盘分区的注意事项

1. 在进行磁盘分区操作之前，务必备份重要数据，以免分区过程中出现意外导致数据丢失。
2. 对于生产环境中的系统，建议在非高峰时段进行磁盘分区操作，以减少对业务的影响。
3. 分区大小的规划要根据系统的实际需求和未来的扩展计划进行合理安排，避免分区空间不足或浪费过多磁盘空间。
4. 在使用 fdisk 或 parted 等工具时，要仔细确认操作步骤，避免误操作删除或损坏已有分区。