前言

Linux 系統中所有的硬件設備都是通過文件的方式來表現和使用的，我們將這些文件稱為設備文件，硬盤對應的設備文件一般被稱為塊設備文件。

本文介紹磁盤設備在 Linux 系統中的表示方法以及如何創建磁盤分區。

為什么要有多個分區？

防止數據丟失：如果系統只有一個分區，那么這個分區損壞，用戶將會丟失所的有數據。

增加磁盤空間使用效率：可以用不同的區塊大小來格式化分區，如果有很多1K的文件，而硬盤分區區塊大小為4K，那么每存儲一個文件將會浪費3K空間。這時我們需要取這些文件大小的平均值進行區塊大小的劃分。

數據激增到極限不會引起系統掛起：將用戶數據和系統數據分開，可以避免用戶數據填滿整個硬盤，引起的系掛起。

磁盤分類

比較常見的磁盤類型有服務器中使用的 SCSI 硬盤和消費類市場中的 SATA 硬盤，當然還有當下大熱的各種固態硬盤。

SCSI 硬盤

SCSI 硬盤即采用 SCSI 接口的硬盤。它由于性能好、穩定性高，因此在服務器上得到廣泛應用。同時其價格也不菲，正因它的價格昂貴，所以在普通PC上很少見到它的蹤跡。SCSI 硬盤使用 50 針接口，外觀和普通硬盤接口有些相似(下圖來自互聯網)：

SATA 硬盤

SATA(Serial ATA)口的硬盤又叫串口硬盤，Serial ATA 采用串行連接方式，串行 ATA 總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在于能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點(下圖來自互聯網)：

固態硬盤

固態硬盤(Solid State Disk)，一般稱之為 SSD 硬盤，固態硬盤是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。其主要特點是沒有傳統硬盤的機械結構，讀寫速度非常快(下圖來自互聯網)：

磁盤設備在 Linux 下的表示方法

在 Linux 系統中磁盤設備文件的命名規則為：

主設備號 + 次設備號 + 磁盤分區號

對于目前常見的磁盤，一般表示為：

sd[a-z]x

主設備號代表設備的類型，相同的主設備號表示同類型的設備。當前常見磁盤的主設備號為 sd。

次設備號代表同類設備中的序號，用 "a-z" 表示。比如 /dev/sda 表示第一塊磁盤，/dev/sdb 表示第二塊磁盤。

x 表示磁盤分區編號。在每塊磁盤上可能會劃分多個分區，針對每個分區，Linux 用 /dev/sdbx 表示，這里的 x 表示第二塊磁盤的第 x 個分區。

如下圖所示：

該系統中一共有四塊磁盤 /dev/sda，/dev/sdb，/dev/sdc 和 /dev/sdd。其中的 /dev/sda 上創建了三個分區，分別是 /dev/sda1，/dev/sda2，/dev/sda5；/dev/sdb 上只有一個分區 /dev/sdb1。而 /dev/sdc 和 /dev/sdd 則尚未分區(也肯能是只有一個分區，分區的名稱和磁盤的名稱相同)。

磁盤分區

創建磁盤分區大概有下面幾個目的：

• 提升數據的安全性(一個分區的數據損壞不會影響其他分區的數據)
• 支持安裝多個操作系統
• 多個小分區對比一個大分區會有性能提升
• 更好的組織數據

磁盤的分區由主分區、擴展分區和邏輯分區組成。在一塊磁盤上，主分區的最大個數是 4，其中擴展分區也是一個主分區，并且最多只能有一個擴展分區，但可以在擴展分區上創建多個邏輯分區。因此主分區(包括擴展分區)的范圍是 1-4，邏輯分區從 5 開始。對于邏輯分區，Linux 規定它們必須建立在擴展分區上，而不是建立在主分區上。

主分區的作用是用來啟動操作系統的，主要存放操作系統的啟動或引導程序，因此建議操作系統的引導程序都放在主分區，比如 Linux 的 /boot 分區，最好放在主分區上：

擴展分區只不過是邏輯分區的 "容器"。實際上只有主分區和邏輯分區是用來進行數據存儲的，因而可以將數據集中存放在磁盤的邏輯分區中。

我們可以通過 fdisk 命令來查看磁盤分區的信息：

$ sudo fdisk -l /dev/sda

輸出中的前幾行是磁盤的基本信息，比如總大小為 80G，一共有多少個扇區(sector)，每個扇區的大小等等。紅框中的則是我們比較關注的分區信息：

• 第一列 Device 顯示了磁盤分區對應的設備文件名。
• 第二列 Boot 顯示是否為引導分區，上圖中的 /dev/sda1 就是引導分區。
• 第三列 Start 表示磁盤分區的起始位置。
• 第四列 End 表示磁盤分區的結束位置。
• 第五列 Sectors 表示分區占用的扇區數目。
• 第六列 Size 顯示分區的大小。
• 第七列和第八列顯示的內容相同，分別是數值 ID 及其文字描述。 Id 列顯示了磁盤分區對應的 ID，根據分區的不同，分區對應的 ID 號也不相同。Linux 下用 83 表示主分區和邏輯分區，5 表示擴展分區，8e 表示 LVM 分區，82 表示交換分區，7 表示 NTFS 分區。

上圖中的信息表明：/dev/sda1 是一個主分區并且被用作引導分區；/dev/sda2 是擴展分區，其中只有一個邏輯分區，即 /dev/sda5，這點可以通過兩個分區相同的大小證明。

利用 fdisk 劃分磁盤分區

fdisk 是 Linux 系統中一款功能強大的磁盤分區管理工具，可以觀察硬盤的使用情況，也可以用來管理磁盤分區。本文僅介紹如何使用 fdisk 創建新的磁盤分區。

假設我們的 Linux 系統中增加了一塊新的磁盤，系統對應的設備名為 /dev/sdd，下面我們通過 fdisk 命令對這個磁盤進行分區。

$ sudo fdisk /dev/sdd

輸入命令 n 來創建新分區：

根據上面的提示，我們選擇 p 來創建主分區，然后提示我們輸入分區的編號：

主分區的編號為 1- 4，這里我們輸入了 1。接下來是設置分區的大小：

分區的大小是通過設置分區開始處的扇區和結束處的扇區設置的。這里如果回車兩次會把整個磁盤劃分為一個分區，也就是整個磁盤的容器都分給了一個分區。這樣一個簡單的分區就差不多完成了，注意此時的分區信息還沒有寫入到磁盤中，在這里還可以反悔，如果確認執行上面的分區，執行 w 命令就行了：

這時分區操作已經完成了，我們可以通過下面的命令查看分區的結果：

$ sudo fdisk -l /dev/sdd

如果嫌上面的執行過程麻煩，可以用下面的一行命令起到相同的效果：

$ (echo n; echo p; echo 1; echo ; echo ; echo w) | sudo fdisk /dev/sdd

更改分區的類型

上面創建的分區類型默認為 83(Linux)，如果想要一個 8e(Linux LVM)類型的分區該怎么辦？我們可以繼續使用 fdisk 命令修改分區的類型，這次輸入 t 命令來修改分區的類型：

接下來可以選擇要修改的分區號，我們只有一個分區，所以默認就是 1。

下面我們可以通過 L 命令來查看 fdisk 命令支持的分區類型：

我們需要創建 LVM，因此我們使用 LVM 的類型代碼 8e：

最后輸入 w 命令確認變更。再次查看 /dev/sdd 的分區信息，此時分區類型已經變成了 Linux LVM：

總結

分區是使用磁盤的基礎，在分區完成后還需要對分區進行格式化，并把格式化后的文件系統掛載到 Linux 系統之后才能存儲文件。