Linux学习(CentOS7)磁盘分区（概念、分区方法、分区方案）

2016-09-23 16:28 13512人阅读 评论(0) 收藏 举报

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Linux学习（6）

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1磁盘分区相关的概念

1.1什么是磁盘
磁盘就是计算机的外部存储器设备，即将圆形的磁性盘片装在一个方的密封盒子里，这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤，导致数据丢失。简单地讲，就是一种计算机信息载体，也可以反复地被改写。磁盘有软盘和硬盘之分：
1.1.1软盘（Floppy Disk）
软盘是个人计算机（PC）中最早使用的可移介质。软盘的读写是通过软盘驱动器完成的。软盘驱动器设计能接收可移动式软盘，目前常用的就是容量为1.44MB的3.5英寸软盘。软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。作为一种可移贮存方法，它是用于那些需要被物理移动的小文件的理想选择。
1.1.2硬盘
硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。硬盘有固态硬盘（SSD 盘，新式硬盘）、机械硬盘（HDD 传统硬盘）、混合硬盘（HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘）。SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性碟片来存储，混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。我们这里提到的磁盘分区中的磁盘指的就是硬盘。

1.2硬盘的接口类型
硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI、光纤通道和SAS五种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，还正处于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前景。
1.2.1IDE
IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。
1.2.2SATA
使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来和现在PC机硬盘的主流趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。
1.2.3SCSI
SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
1.2.4光纤通道
光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
1.2.5SAS
SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。

1.3什么是磁盘分区
磁盘分区是使用分区编辑器（partition editor）在磁盘上划分几个逻辑部分，盘片一旦划分成数个分区（Partition），不同类的目录与文件可以存储进不同的分区。越多分区，也就有更多不同的地方，可以将文件的性质区分得更细，按照更为细分的性质，存储在不同的地方以管理文件；但太多分区就成了麻烦。空间管理、访问许可与目录搜索的方式，依属于安装在分区上的文件系统。当改变大小的能力依属于安装在分区上的文件系统时，需要谨慎地考虑分区的大小。
在一个MBR分区表类型的硬盘中最多只能存在4个主分区。如果一个硬盘上需要超过4个以上的磁盘分块的话，那么就需要使用扩展分区了。如果使用扩展分区，那么一个物理硬盘上最多只能3个主分区和1个扩展分区。扩展分区不能直接使用，它必须经过第二次分割成为一个一个的逻辑分区，然后才可以使用。一个扩展分区中的逻辑分区可以任意多个。(MBR的概念将在后面的文章中介绍)

1.4分区类型
硬盘分区之后，会形成3种形式的分区状态；即主分区、扩展分区和非DOS分区。
1.4.1非DOS分区
在硬盘中非DOS分区(Non-DOS Partition)是一种特殊的分区形式，它是将硬盘中的一块区域单独划分出来供另一个操作系统使用，对主分区的操作系统来讲，是一块被划分出去的存储空间。只有非DOS分区的操作系统才能管理和使用这块存储区域。
1.4.2主分区
主分区则是一个比较单纯的分区，通常位于硬盘的最前面一块区域中，构成逻辑C磁盘。其中的主引导程序是它的一部分，此段程序主要用于检测硬盘分区的正确性，并确定活动分区，负责把引导权移交给活动分区的DOS或其他操作系统。此段程序损坏将无法从硬盘引导，但从软驱或光驱引导之后可对硬盘进行读写。
1.4.3扩展分区
扩展分区严格地讲它不是一个实际意义的分区，它仅仅是一个指向下一个分区的指针，这种指针结构将形成一个单向链表。这样在主引导扇区中除了主分区外，仅需要存储一个被称为扩展分区的分区数据，通过这个扩展分区的数据可以找到下一个分区(实际上也就是下一个逻辑磁盘)的起始位置，以此起始位置类推可以找到所有的分区。无论系统中建立多少个逻辑磁盘，在主引导扇区中通过一个扩展分区的参数就可以逐个找到每一个逻辑磁盘。扩展分区是不能直接用的，他是以逻辑分区的方式来使用的，所以说扩展分区可分成若干逻辑分区。他们的关系是包含的关系，所有的逻辑分区都是扩展分区的一部分。

1.5分区格式
磁盘分区后，必须经过格式化才能够正式使用，格式化后常见的磁盘格式有：FAT(FAT16)、FAT32、NTFS、ext2、ext3等。
1.5.1FAT16
这是MS-DOS和最早期的Win95操作系统中最常见的磁盘分区格式。它采用16位的文件分配表，能支持最大为2GB的硬盘，是目前应用最为广泛和获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式，几乎所有的操作系统都支持这一种格式，从DOS、Win95、Win97到Win98、Windows NT、Win2000，甚至火爆一时的L inux都支持这种分区格式。但是在FAT16分区格式中，它有一个最大的缺点：磁盘利用效率低。因为在DOS和Wi ndows系统中，磁盘文件的分配是以簇为单位的，一个簇只分配给一个文件使用，不管这个文件占用整个簇容量的多少。这样，即使一个文件很小的话，它也要占用了一个簇，剩余的空间便全部闲置在那里，形成了磁盘空间的浪费。由于分区表容量的限制，FAT16支持的分区越大，磁盘上每个簇的容量也越大，造成的浪费也越大。所以为了解决这个问题，微软公司在Win97中推出了一种全新的磁盘分区格式FAT32。
1.5.2FAT32
这种格式采用32位的文件分配表，使其对磁盘的管理能力大大增强，突破了FAT16对每一个分区的容量只有2 GB的限制。由于硬盘生产成本下降，其容量越来越大，运用FAT32的分区格式后，我们可以将一个大硬盘定义成一个分区而不必分为几个分区使用，大大方便了对磁盘的管理。而且，FAT32具有一个最大的优点：在一个不超过8GB的分区中，FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB，与FAT16相比，可以大大地减少磁盘的浪费，提高磁盘利用率。支持这一磁盘分区格式的操作系统有Win97、Win98和Win2000。但是，这种分区格式也有它的缺点，首先是采用FAT32格式分区的磁盘，由于文件分配表的扩大，运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘要慢。另外，由于DOS不支持这种分区格式，所以采用这种分区格式后，就无法再使用DOS系统。
1.5.3NTFS
它的优点是安全性和稳定性极其出色，在使用中不易产生文件碎片。它能对用户的操作进行记录，通过对用户权限进行非常严格的限制，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，充分保护了系统与数据的安全。支持这种分区格式的操作系统已经很多，从 Windows NT 和 Windows 2000 直至 Windows Vista 及 Windows 7，Windows 8。
1.5.4ext2、ext3
ext2,ext3是Linux操作系统适用的磁盘格式，linux ext2/ext3文件系统使用索引节点来记录文件信息，作用像windows的文件分配表。索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。系统给每个索引节点分配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。 linux文件系统将文件索引节点号和文件名同时保存在目录中。所以，目录只是将文件的名称和它的索引节点号结合在一起的一张表，目录中每一对文件名称和索引节点号称为一个连接。 对于一个文件来说有唯一的索引节点号与之对应，对于一个索引节点号，却可以有多个文件名与之对应。因此，在磁盘上的同一个文件可以通过不同的路径去访问它。
Linux缺省情况下使用的文件系统为Ext2，ext2文件系统的确高效稳定。但是，随着Linux系统在关键业务中的应用，Linux文件系统的弱点也渐渐显露出来了:其中系统缺省使用的ext2文件系统是非日志文件系统。这在关键行业的应用是一个致命的弱点。
Ext3文件系统是直接从Ext2文件系统发展而来，ext3文件系统已经非常稳定可靠。它完全兼容ext2文件系统。用户可以平滑地过渡到一个日志功能健全的文件系统中来。这实际上了也是ext3日志文件系统初始设计的初衷。

2磁盘分区方法

2.1用fdisk命令在Linux下进行分区
参考网址：http://jingyan.baidu.com/album/359911f54efb6557fe03060f.html?picindex=4

2.2用图形界面方式在安装CentOS时进行分区
http://wenku.baidu.com/linkurl=JkCO2ccsB2AqelPmuGomOlO33kHBQfNHhVHeSdM1JvtJVZG4zMUO314xoxFRmyOntrfSGNk7neXAE4qaLZhxzAUQuUSCQEB28KJ1hGj3fm

3磁盘分区方案

3.1硬盘分区的各个分区的意义
尽管可以根据我们已经提到的分区原则，Linux 装在一个单一的大分区中，但更好的主意是将它分开。综合了单一分区的简单性和多分区的灵活性，我们推荐以下配置。请注意：如果你想安装Linux 的所有软件包的话，必须使用这里指出的较大的分区尺寸。事实上，你可能会加大我们推荐的尺寸，以使将来升级时不必重新分区。
1) 一个交换（swap）分区。交换分区用来支持虚拟内存。如果你的计算机内存小于16MB，必须创建交换分区。即使你有更多的内存，仍然推荐使用交换分区。交换分区的最小尺寸是你的内存的大小，16MB（两者取大）。交换分区最大可以达到127 MB ，所以创建更大的交换分区是浪费空间。注意，可以创建和使用一个以上的交换分区（尽管这通常安装在大的服务器上）。
2) 一个根（root）分区。根分区是”/”（根目录）所在地（注意不是/root）。它只需要启动系统所须的文件和系统配置文件。对于大多数系统，50MB 到100M B 的根分区可以工作得很好。
3) 一个/usr 分区。/usr是Linux 系统的许多软件所在的地方。根据你交换安装的包的数量，这个分区应该在300MB到700MB之间。如果可能，将最大的空间用于/usr分区。任何你以后将要安装的基于RPM 的包都会使用比其他分区更多的/usr空间。
4) 一个/home分区。这是用户的home目录所在地; 它的大小取决于你的Linux 系统有多少用户，以及这些用户将存放多少数据。如果系统将用作E-mail服务的话，为每一位用户预留5MB左右的空间，如果将提供个人主页存放空间的话，则应至少为每位用户预留20MB空间。对于网站建设者，还有一点需要注意的是，你的Web 服务和匿名Ftp/home/ftp）服务器的内容也在这里！

另外，你的环境可能会要求你创建一个和多个以下的分区:
1) 一个/usr/local 分区。一般/user/local用来存放与其余Linux 系统不同的软件，如不是RPM包的软件。它的尺寸取决于你准备存放的这些软件的数量。
2) 一个/usr/src分区。在一个Linux 系统中，/usr/src通常存放两样东西： 一是Linux 内核源程序。内核的所有源程序都放在这里，新的内核也在这里创建。目前，内核源程序大概有30MB 。记住，你可能需要更多的空间来创建内核，或者保存几个不同版本的内核。 二是RPM包的源程序。如果安装了包的源程序，文件将存放在这里。注意，除非特别指定，创建包也将使用在这里的一个’创建目录’。同样，这个分区的尺寸也取决于你将在这里安装的软件的数量。
3) 一个/tmp分区。就像它的名字，/tmp分区用来存放临时文件。对于一个大型的，多用户的系统或者网络服务器，专门创建一个/tmp 分区是一个好主意。对于一个单用户的工作站，就不必专门创建一个/tmp分区了。
4) 一个/var分区。你的Linux 系统将把日志写在/var/log。打印队列的文件通常写在/var/spool 。这只是两个写在/var的例子。除非特别配置，/var将是根文件系统的一部分，通常不占很多空间。如果你的系统有很多打印、邮件、或者日志，可以考虑专门创建一个/var分区。一般来讲，只有多用户或者服务器才需要专门的/var分区。
5) 一个/boot分区。这里提到的分区多数是针对大的系统，这个分区则对空间很少的小的系统很有用。所有LILO 启动时需要的文件都在/boot目录。因此最好的办法就是专门为根文件分一个区，大小至多64MB，最好首先分这个区，然后再分/usr等等。

3.2场景：linux系统的硬盘空间为500G
要求实现如下的linux分区：/var分区一定要大(不论postfix邮件，还是LAMP的WEB 服务器等）。最好是400G以上。具体的/boot 只要100M就足够了。
3.2.1Linux服务器分区的方案：

分区类型     分区的实际大小
/           1G-2G (最少要150–250MB)
/boot       32M-100M (启动分区，最多只要100M左右)
/opt        100M-1G (附加应用程序)
/tmp        40M-1000M (最大可以设为1G左右，如果加载ISO镜像文件就设为4G左右吧，一般不用那么多)
/home       2G-10G (每个用户100M左右，具体自定。用户目录。)
/usr        3G-10G 最少要500M左右，一般宽松的服务器要分到4-6G)
/usr/local  3G-15G (自已安装程序安装在此)
/var        >2G–硬盘余下全部空间 ( 最少300M-500M，一般2-3G，做服务器的话把上面余下的空间都分给它)

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3.2.2Linux桌面分区方案

分区类型     分区的实际大小
/           1G
/boot       32M
/opt        100M
/tmp        50M
/home       1G-10G
/usr        3G-6G
/usr/local  3G-5G
/var        500M以上

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3.2.3最节省的分区方案（服务器不推荐）

文件目录    最少        一般      安装后大小(CentOS5.2)
/         150M-250M   500M-2G  (378M)
/boot     32M-100M    64M      (13M)
/opt      30M-100M    50M      (19M)
/tmp      40-100M     50M      (37M)
/home     100M-5G     1G       (483M)
/usr      >500M       4-6G     2.5G(2.0G)
/usr/local500M        2-5G     2G(1.2G)
/var      300-500M    2-3G     500M(296M)

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• 93.3其他的分区方案
  

参考网址：http://jingyan.baidu.com/article/fedf07375b0d5c35ac8977f0.html