时间：2018-05-25 姓名：魏文应

一、磁盘结构组成

硬盘主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机马达、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份：

• 磁盘实物图（图片来源：www.xuegod.cn）

• 磁头： 磁盘技术的关键，最昂贵的部件，负责磁盘的读写。

• 磁道： 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。

• 扇区： 磁道等分为若干弧段，一个弧段就是一个扇区。扇区大小为512字节。

• 柱面： 各磁盘相同位置上，磁道的集合。比如一个磁盘上有两个盘片，两个盘片上0号磁道加起来，就叫一个柱面。

• 磁盘图（图片来源：www.xuegod.cn）

• 块（block）： 操作系统每次只读取一个扇区，这样效率太低。而是一次性连续读取多个扇区，即 一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是 文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是1KB，即2个扇区组成一个 block。4K =8扇区。

二、Linux 文件系统结构

Linux文件系统由三部分构成：文件名、inode节点、block（真正存数据的地方）。

查看inode节点信息

• 查看某个文件的inode节点信息 ： stat test.txt 。

• 查看每个分区inode节点使用情况： df -i 。

• 查看某个文件的inode节点号： ls -i test.txt 。

三、Linux中的硬链接和软链接

文件是通过inode来索引的。

硬链接： 如下图：

• 目录下有4个名为a.txt、b.txt、c.txt、d.txt的文件，对应4个inode节点。
• 它们都指向了同一个文件的存储地址。
• 修改a.txt、b.txt、c.txt、d.txt中的任何一个，都修改的是同一个存储地址，所以这4文件内容是同步的、一样的。
• 当删除其中一个文件名，比如 rm a.txt，只是删除了inode1，我们还能通过inode2、inode3或者inode4索引到文件。
• 删除所有inode节点，虽然文件还在，但文件系统在没有inode索引的情况下，是找不到文件的。这就是删除文件，文件系统就认为这部分磁盘扇区是空闲的。

• inode节点索引

软链接： 认识了硬链接，软链接也很好理解。如下图：

• 如果 inode2 指向 inode1，这时 b.txt 就是 a.txt 的软链接。

• 通过 b.txt 打开文件，是 inode2 通过 inode1，才能索引到了文件的存储位置。

• 如果删除 a.txt 这个文件：rm a.txt，inode2 就找到不到 inode1，当然也不能找到文件了。那么文件就相当于被删除了。这时如果打开b.txt这个文件，就会提示文件找不到。这就是在windows系统中，删除源文件后，点击快捷键，经常提示快捷键找不到文件的原因。

• 软链接

硬链接相关命令操作：

• 给a.txt文件创建硬链接b.txt ：ln a.txt b.txt 。
• 硬链接不允许指向目录。
• 硬链接不允许跨分区创建。

• 创建硬链接情况

软连接相关操作：

• 给a.txt文件创建软链接b.txt ：ln -s a.txt b.txt 。
• 软链接时通过目录和文件名来索引的。
• 软链接可以指向目录。
• 软链接可以跨分区，源文件写为绝对路径。

• 创建软链接情况

四、磁盘加密

创建加密磁盘

• 添加一个分区（我这里是/dev/sdb7）。如果你不会添加分区操作，请参考《1-13-硬盘介绍和磁盘管理》 。

• 给分区（我这里是/dev/sdb7）加密：cryptsetup luksFormat /dev/sdb7（输入密码时，要满足复杂度要求，不能是12345678这种简单的密码，比如我的密码是 weiwenying123） ：

• 磁盘加密

• 对分区进行映射： cryptsetup luksOpen /dev/sdb7 wwy_disk ：

• 分区映射

• 对分区进行格式化： mkfs.ext4 /dev/mapper/wwy_disk （wwy_disk根据你起的名称而定）。

• 创建挂载点： mkdir /wwy_disk 。

• 挂载： mount /dev/mapper/wwy_disk /wwy_disk :

• 访问加密磁盘

加密磁盘开机自动挂载

因为这个磁盘是加密的，所以自动挂载时，需要创建一个密钥文件。

• 创建存储密钥的文件（你找个地方存）： touch /root/tmp/wwy_passwd 。

• 指定生成密钥文件 ： cryptsetup luksAddKey /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd 。

• 磁盘加密配置列表中，加入我们的加密磁盘，打开 /etc/crypttab 文件，加入下面内容：

  wwy_disk /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd
  

• 创建密钥文件

• 在文件系统配置文件中，加入我们的磁盘 vim /etc/fstab：

  /dev/mapper/wwy_disk /wwy_disk            ext4           defaults        0 0
  

关闭映射

• 卸载挂载点： umount /wwy_disk/ 。
• 关闭映射： cryptsetup luksClose wwy_disk 。

其它操作：

如果你想开机手动输入磁盘加密密码，在 /etc/crypttab 文件中就不要加入密钥文件路径：

wwy_disk /dev/sdb7

重启操作系统以后，会提示你输入密码：

• 提示输入磁盘密码

生成密钥文件： 生成密钥文件时，我们不用这个操作 cryptsetup luksAddKey /dev/sdb7 /root/tmp/wwy_passwd ，也是可以的，但是要修改wwy_passwd 权限为644：

chmod 644 /root/tmp/wwy_passwd