一、概念
1、机械硬盘物理结构
磁头-摆动->读取盘片上的数据
数据存储在盘面
盘面：
- 磁道
- 扇区-sector，硬盘最小的存储单位，512Bytes 0.5kb
- 柱面-分区的界限
磁盘性能指标IPOS：input/output per second :
- 磁盘性能指标， 即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。
- 指单位时间内系统能处理的I/O请求数量，一般以每秒处理的I/O请求数量为单位。
2、block
操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址，因此操作系统将相邻的扇区组合在一起，形成了块block，（8个扇区，80.5 kb 4kb大小）*
在linux文件系统重多个连续的扇区，被称之为block，块的概念，也是在系统中被认为是最小的存储单位
操作系统规定，一个block只能存放一个文件的内容，因此文件占用的空间大小，只能是block的整数倍
3、存储单位
bit->Byte->KB->MB->GB->TB
1 Byte = 8 bit
后面都是1024级别
4、分区表
MBR分区表
- master boot record，主分区引导记录
- MBR分区硬盘容量受限制，最大2T
GPT分区
- 现在大多的硬盘分区表，都是GPT分区了
- 优点：
- GPT分区表硬盘容量没有限制
- 分区个数，没有限制
- 自带磁盘保护机制
5、常见的文件系统
fat16、fat32，最早的windows文件系统，缺点是单个文件不能超过2GB
NTFS，支持文件加密，采用日志形式的文件系统，详细记录磁盘读写的操作，支持数据恢复，能够提高磁盘数据的安全性，突破单个文件4GB大小的限制
exFAT文件系统，新式的文件系统，单个文件支持16GB的大小。能够在windows、linux、macOS中同时识别
6、磁盘分区
硬盘设备，插到linux主机上，会被识别为硬盘设备文件：/dev/ad[a-z]
分区：
/dev/sda,第一块硬盘名
主分区 /dev/sda1
扩展分区 /dev/sda2
逻辑分区 /dev/sda3
/dev/sda4
/dev/sda5
/dev/sdb, 第二块硬盘名
7、inode是什么？
概念：
- 操作系统中专门用于管理和存储文件的信息软件，被称之为文件系统。
- 文件是以文件数据+元信息组成的，文件的inode号+文件数据内容，代表单个文件
- 文件系统又将文件元信息（元信息，存储文件的创建信息，修改信息，文件大小，等等）存储在了一个称之为
inode区域的地方，中文叫做索引节点 - inode大小的关系：
- 硬盘在格式化的时候，系统自动的分为了2部分，一个部分是元数据区域，存放文件的inode信息；一个是文件数据内容区域
- 每个inode的大小，都是在格式化分区的时候，决定好了，默认是128字节或是256字节
查看文件的inode号:
ls -li filename.txt
通过ls -li 查看到的数据，唯独文件名不属于inode储存的元信息
inode元数据区域，保存的是：
- 文件大小
- 属主信息
- 用户组信息
- 文件权限数字
- 文件的修改时间
- 还存储了一个文件的实体指针，指向block的位置
读取文件步骤：
1、打开文件
2、找到文件的inode号
3、通过inode号，找到文件数据在磁盘上的位置，也就是block的位置
8、文件系统
vfs文件系统
virtualenv File System 虚拟文件系统
linux系统的文件系统格式有
ext2
ext3
ext4
不同的系统，使用的文件系统也各不相同
windows 98: FAT、FAT16、FAT32
windows 2000: NTFS文件系统
Linux的文件系统：
- ext2
- ext3 centos5
- ext4 centos6
- xfs centos7
网络共享文件系统
- nfs ，network file system
- smb，server message block 服务消息块
集群文件系统
- gfs，google file system 是google公司为了存储海量的数据而开发的文件系统
- ocfs，oracle cluster file system 是oracle 公司问了数据库研发平台，而定制的文件系统
分布式文件系统：
- ceph 为了存储的可靠性和扩展性的分布式文件系统
交换文件系统：
- swap
区别主要在于：是否是日志型文件系统
二、相关命令
1、fdisk
- 列出分区表：
-
fdisk -l- image.png
fdisk -l |grep sd对磁盘进行分区
fdisk /dev/sdb m进入选项： n: 新建分区 d: 删除分区 p: 打印分区表 q: 退出不保存 w: 写入并且退出
2、df
机器挂载的文件系统的空间剩余量：
df -h
查看磁盘的分区表号：
cat /proc/partitions
3、parted
小于2TB的磁盘都可以用fdisk分区，但是大于2TB的磁盘，只能用parted命令分区，且转换磁盘为GPT格式
显示所有分区信息：
parted -l
分区：
parted /dev/sdc
进入parted
mklabel gpt # 更改分区表类型为gpt，危险磁盘数据都将丢失
p：打印分区表
mkpart primary 0 500 # 创建主分区，name为primary，大小为500M
mkpart logical 501 10000 # 创建逻辑分区
p：打印分区表
q：退出
4、ln 软硬链接
软链接：
快捷方式的创建，可以快捷的指向另一个文件的特殊文件
语法：
创建软链接：
ln 命令 -s ，创建符号链接，软链接，快捷方式 ln -s 目标文件绝对路径 快捷方式绝对路径 ln -s /opt/test.txt /tmp/gugu- image.png
可以看见
gugu文件为ln链接文件也可以针对文件夹创建
查看软链接：
readlink ln文件名 # 查看的是软连接指向的源文件的路径
硬链接：
软链接特点：
- inode号，是不一样的，代表软链接文件，是两个单个的个体，
硬链接特点：
- 一般情况下，文件名和inode号是一对一的
- 目录文件夹不支持硬链接
- 不得跨文件系统
- 硬链接数据量的增加，会增加inode号码的计数
- 删除源文件，对硬链接也是无影响的，但是影响软链接
- 只有删除源文件，和所有的硬链接，文件的链接数就为0了，此时文件数据丢失
创建硬链接
可以通过
ls -l查看文件的硬链接数量语法：
ln 目标文件绝对路径 硬链接文件路径创建出来的硬链接，和源文件的inode号是一样的
5、mkfs
针对磁盘分区进行格式化文件系统
mkfs.ext4 /dev/sdc1 # 将sdc1分区格式化为ext4文件系统
mksfs.xfs /dev/sdc2
6、fsck
修复文件系统的命令
- 默认读取/etc/fstab 开机挂载文件的
fsck命令，是否检查磁盘文件系统，修复错误
禁止文件系统开机修复错误
1.修改/etc/fstab文件，然后改成如下配置
结尾的数字是0就不检查错误，1就检查错误 /dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 02.针对磁盘进行修复检查
fsck -t 文件系统类型 设备名
7、dumpe2fs、xfs_info
查看文件系统的属性
- 对于centos7之前的文件系统
- dumpe2fs命令，打印文件系统的块组信息，适用于ext2 ext3 ext4
- 对于centos7之后的系统而言默认用的是xfs文件系统，使用xfs_info打印文件系统信息
8、tune2fs
设置linux是否开机自动检查文件系统正常与否
关闭文件系统自检：
tune2fs -c -1 /dev/sdc1
9、lsblk
列出所有的设备以及文件系统信息
lsblk -f #列出分区的文件系统类型
