Linux存儲管理主要有磁盤控制器、總線、磁盤的接口；磁盤控制器一般有兩種，IDE以及SCSI；而總線有主要分為數據總線，地址總線，控制總線，當然了，總線是不會單獨工作，一般都是集成在主板上的；磁盤接口可以衡量一個磁盤的IO能力，磁盤接口的類型：如今主要用的有IDE的並行接口，來源於更早的ATA；以及SCSI的小型計算機系統接口；ATA的將並行數據傳輸改為串行接口；SAS的串行接口；USB接口。那衡量磁盤IO能力的指標除了接口以外還有另外一個指標：IOPS(一秒鐘完成讀寫操作的次數)。其中IDE的機械磁盤，讀寫速率平均處在50-100IOPS；SCSI的機械磁盤，讀寫速率平均處在100-200IOPS，固態磁盤的讀寫速率平均處在在400IOPS；SATA的機械磁盤，讀寫速率平均處在100IOPS左右，固態磁盤處在400IOPS左右；SAS的機械磁盤，讀寫速率平均處在200IOPS左右，固態磁盤讀寫速率平均處在800IOPS左右；PCI-E固態磁盤讀的IOPS大概在400000-800000，而寫的IOPS大概在50000-100000。

如今普遍的X86主板上的磁盤控制器的接口：

IDE：2個接口，每個接口接一個主盤和一個從盤，共四塊硬盤；如果有光驅的話，可能會減少至三個磁盤加一個光驅；

SATA：4-6個接口：

SCSI：7或者15個接口；

SAS：至少能夠提供1023個接口，最多16384個接口；

機械磁盤：

術語：

track：磁道，磁頭在磁盤表面的運行軌跡的投影；

sector：扇區，512Byte，現在所說的扇區實際上是平均值；最小的管理單元；

cylinder：柱面，從某個磁道向所有盤片做投影，所形成的圓柱表面；實際上是由所有盤片上相同位置的磁道組成；

partition：分區，從某個柱面到另一個柱面之間所有的柱面存儲空間；

head：磁頭，每個盤片每個磁面都有一個磁頭，用於數據的讀寫操作；

磁盤性能的指標：

主軸轉速：盤片每分鐘旋轉的圈數；

平均尋道時間：磁頭從開始位置到指定位置之間經過的時間；

緩存：

/dev用於存放硬件設備被映射出的文件，磁盤的設備文件也存放於此；

設備文件：是關聯到硬件設備的驅動程序和設備的訪問入口；

設備號：

major:主設備號，區分不同設備的設備類型，用於表明設備所需的驅動程序；

minor：次設備號，在同種類型的設備中的不同設備，用於對設備提供訪問入口；

設備類型：

塊設備：

以塊為基本單位進行隨機訪問的設備，通常為存儲數據的設備；

字符設備：

以字節為基本單位進行線性訪問的設備，通常為處理數據的設備；

設備文件名：

IANA --> ICANN

命名必須保存在/dev目錄下

IDE：hd[a-d]

SCSI|SATA|SAS|USB:sd[a-z]+ 例如：sdaa

RedHat Enterprise Linux：從RHEL6開始將IDE接口的磁盤也命名為sd*，自此以後，所有的磁盤設備被統一命名為sd[a-z]+;

設備的引用方式：

1.設備文件名直接引用

存在問題是：比如將數據添加到sdd磁盤，重啟以後文件名可能不再是sdd；

2.卷標(Volume Lable)：

存在問題：如果引入外來設備，兩個設備中如果卷標沖突，那麽只會有一個設備可以正常啟動，另一個設備不會正常啟動；

3.UUID：全局唯一標識符，Universal Unique IDentifier

mknod命令：

mknod - make block or character special files

格式：

mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]

如何使用新的磁盤設備？

1.讓Linux系統內核識別設備，對設備進行分區；

2.格式化

低級格式化：磁盤初始化，磁道劃分；

高級格式化：創建或重建文件系統；

3.使用文件系統：

掛載

卸載

為何分區？

1.優化磁盤的IO性能；

2.可以實現對某個存儲空間的配額限制；

3.進行高速的磁盤問題修復；

4.隔離系統文件和其他應用程序文件；

5.在一臺設備上，可以安裝多個操作系統；

如何分區？

MBR：整個磁盤空間小於2TB容量，建議使用MBR分區格式；

MBR：Master(Main) Boot Record，主引導記錄，始於1982年；

MBR其實也是一段數據，默認保存在磁盤的零磁道零扇區中；

分為三部分：

446Bytes：boot loader，引導加載程序；

Windows：NTLDR

Linux：7.4以前LILO，GRUB(默認)

64Bytes:Partition table，分區表；每16字節為一段，表明一個分區的內容，因此，默認最多只有四個分區；

1.最多有四個主分區；

分區編號依次為：1,2,3,4

2.想要劃分更多的分區數量時，可以將任意一個主分區改為擴展分區，在擴展分區中建立邏輯分區；

邏輯分區的編號默認從5開始，不管前面的四個數字是否都被占用；

註意：擴展分區可以沒有，最多只能有一個；

2Byte：MBR結束標記，55AA；

GPT：整個磁盤空間大於2TB容量，建議使用GPT分區格式；

GUID Partition table，支持128個主分區；

Linux下常用的分區工具：

fdisk：

用於創建和管理MBR分區，對於同一塊磁盤最多只能管理15個分區；

gdisk：GNU disk

用於創建和管理GPT分區；

註意：如果使用fdisk或gdisk命令，對於一個已經有分區被掛載的磁盤的剩余空間再次進行分區，即便將分區的結果保存下來，也不會被內核立即識別；

想要讓內核識別出此類新建分區，可以采用下列方法：

1.重啟計算機；

2.強制內核重讀分區表；

partprobe命令

partx命令

在RHEL或者CenOS系5|7版本中：

partprobe [device]

註意：如果省略了設備名，則表示重讀所有磁盤設備的分區表；強烈建議，直接給出指定的磁盤設備名稱；

在RHEL或者CenOS系6|7版本中：

partx -a [device]

kpartx -af [device]

fdisk分區工具：

fdisk - manipulate disk partition table

格式：

fdisk device

fdisk -l [device...]

選項：

-l：表示查看之意；如果給出設備名稱，則查看指定設備的分區表；否則查看所有磁盤設備文件的分區表；

fdisk device

對於指定設備進行分區管理和操作；

d delete a partition

l list known partition types

m print this menu

n add a new partition

p print the partition table

q quit without saving changes

t change a partition's system id

w write table to disk and exit

在fdisk交互式菜單模式中創建分區的過程：

n --> p|e|l --> 指明分區的起始扇區(柱面),直接回車使用默認值 --> 分區的結束扇區(柱面)，也可以使用+#UNIT直接指定分區大小；

parted命令：高級的分區工具，其操作結果實時生效；

parted - a partition manipulation program

格式：

parted [options] [device [command [options...]...]]

示例：

~]# parted /dev/sda mkpart logical 103GB 105GB

~]# parted /dev/sda rm 8

在通電開機狀態下添加SCSI接口的磁盤至本服務器，要想使設備被內核識別並創建出相應的設備文件，有下列方法：

1.重啟計算機

2.~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan

強制內核識別在通電狀態下熱插接的新SCSI接口的磁盤設備；

Linux系統管理(1)