一、磁盘基础认知

1. 磁盘是什么

在 Linux 系统里，磁盘就像是一个巨大的仓库，专门用来存放各种数据。电脑里的文档、图片、程序等，都储存在磁盘上。磁盘有不同的类型，常见的有机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。机械硬盘靠盘片旋转和磁头读写数据，速度相对慢些；固态硬盘则用闪存芯片存储数据，读写速度快很多。

2. 查看磁盘信息

当你想知道系统里有哪些磁盘，以及这些磁盘的情况时，可以用下面这些命令：

• fdisk -l：这个命令能列出系统里所有磁盘的详细信息，像磁盘的大小、有哪些分区等。运行后，会看到类似 /dev/sda 这样的磁盘设备名，后面跟着它的分区，比如 /dev/sda1、/dev/sda2 等。
• lsblk：它以树形结构展示磁盘和分区的关系，让你很容易看明白。比如，能清楚看到哪个磁盘下面有哪些分区。

二、磁盘分区操作

1. 为什么要分区

给磁盘分区就像是把一个大仓库隔成多个小房间，每个小房间可以放不同类型的东西。在 Linux 中，分区能让数据的管理更有条理，也方便系统的安装和维护。比如，可以把系统文件放在一个分区，用户数据放在另一个分区。

2. 分区工具

• fdisk：这是个常用的分区工具，操作起来比较简单。要对 /dev/sda 磁盘分区，就输入 fdisk /dev/sda，然后按照提示操作，能创建、删除分区，还能设置分区的大小和类型。
• parted：功能比 fdisk 更强大，支持处理复杂的分区表，像 GPT 分区表。它也是交互式操作，使用起来也不难。

三、文件系统格式化

1. 文件系统是什么

文件系统就像是仓库里的货物摆放规则，规定了文件在磁盘上怎么存储、怎么访问。不同的文件系统有不同的特点和适用场景。

2. 常见文件系统

• ext4：这是 Linux 里很常用的文件系统，性能稳定，兼容性好，大多数 Linux 发行版默认使用它。
• xfs：扩展性强，读写性能高，适合处理大容量数据和大文件，在一些企业级应用中用得很多。

3. 格式化命令

分区完成后，需要对分区进行格式化，让它能被系统识别和使用。用 mkfs 命令来格式化，比如 mkfs.ext4 /dev/sda1 能把 /dev/sda1 分区格式化成 ext4 文件系统。

四、文件系统挂载与卸载

1. 挂载的概念

挂载就像是把仓库的一个小房间和一个特定的入口连接起来，通过这个入口就能访问小房间里的东西。在 Linux 中，挂载就是把一个文件系统关联到系统的某个目录上，这样就能通过访问这个目录来操作文件系统里的文件。

2. 挂载命令

用 mount 命令来挂载文件系统，例如 mount /dev/sda1 /mnt 把 /dev/sda1 分区挂载到 /mnt 目录下，之后访问 /mnt 目录就能操作 /dev/sda1 里的文件。

3. 卸载命令

卸载和挂载相反，是把文件系统和目录的关联断开。用 umount 命令，如 umount /mnt 能卸载 /mnt 目录下挂载的文件系统。

4. 开机自动挂载

为了让系统开机时自动挂载文件系统，可以修改 /etc/fstab 文件。在这个文件里添加相应的配置信息，系统启动时就会按照配置自动挂载文件系统。

五、磁盘配额管理

1. 磁盘配额的作用

磁盘配额就像是给每个用户分配一个固定大小的小仓库，限制他们使用磁盘空间的量。这样能防止个别用户占用太多磁盘资源，保证系统资源的合理分配。

2. 设置磁盘配额

先在文件系统上开启配额支持，然后用 quota 工具设置具体的配额限制。比如，用 edquota -u username 为指定用户设置磁盘配额，包括软限制和硬限制。软限制是个警告值，用户使用的磁盘空间超过软限制时，系统会发出警告；硬限制是绝对上限，用户不能超过这个限制使用磁盘空间。

六、磁盘阵列（RAID）管理

1. RAID 是什么

RAID 是把多个磁盘组合起来的技术，能提高磁盘的性能、数据冗余和可靠性。就像把多个小仓库组合成一个大的、更安全的仓库。

2. 常见 RAID 类型

• RAID 0：把数据分散存放在多个磁盘上，提高读写速度，但没有数据冗余，一旦一个磁盘出问题，数据就可能丢失。
• RAID 1：通过镜像把数据复制到多个磁盘上，有很好的数据冗余，一个磁盘坏了，另一个磁盘还有数据，但成本较高。
• RAID 5：兼顾了性能和数据冗余，允许一个磁盘出错而不丢失数据。
• RAID 10：结合了 RAID 0 和 RAID 1 的优点，性能和可靠性都不错。

3. 创建和管理 RAID 阵列

用 mdadm 工具创建和管理 RAID 阵列。例如，mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sdb1 能创建一个 RAID 1 阵列，用 /dev/sda1 和 /dev/sdb1 两个分区作为成员。创建好后，也能用 mdadm 命令管理阵列，像添加或删除成员磁盘、检查阵列状态等。

七、总结

Linux 磁盘与文件系统管理是系统管理的重要部分。合理地进行磁盘分区、格式化，正确挂载和卸载文件系统，设置磁盘配额，以及管理 RAID 阵列，能提高系统的性能、可靠性和安全性，让系统稳定高效地运行。掌握这些知识和技能，能更好地管理和维护 Linux 系统。

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