磁盘分区详解

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以下是Linux磁盘分区的详解指南，涵盖核心概念、操作流程及最佳实践：

一、磁盘分区基础概念

1. 物理磁盘（Physical Disk）

   • 物理存储设备（如HDD/SSD），在Linux中表示为 /dev/sdX（如 /dev/sda、/dev/nvme0n1）。

2. 分区表（Partition Table）

   • MBR（Master Boot Record）
   • 传统方案，最多支持4个主分区（或3主分区+1扩展分区）。
   • 扩展分区可划分为多个逻辑分区。
   • 最大磁盘容量：2TB。
   • GPT（GUID Partition Table）
   • 现代标准，支持128个分区，无主/逻辑分区限制。
   • 支持 >2TB 的磁盘（如18EB）。
   • 需UEFI启动（替代传统BIOS）。

二、分区操作工具

三、分区步骤示例（以fdisk创建MBR分区）

1. 查看磁盘信息

   fdisk -l # 列出所有磁盘及分区

2. 进入交互模式

   fdisk /dev/sdb # 操作目标磁盘

   • 新建分区：n → 选择主/扩展分区 → 设置起始/结束扇区
   • 删除分区：d → 选择分区号
   • 保存退出：w

3. 更新分区表

   partprobe /dev/sdb # 重新加载分区表（无需重启）

四、文件系统格式化

1. 常用文件系统类型

   • ext4：Linux默认，日志式文件系统
   • XFS：高性能，适合大文件
   • Btrfs：支持快照、RAID等高级特性

2. 格式化命令

   mkfs.ext4 /dev/sdb1 # 格式化为ext4
   mkfs.xfs /dev/sdb2 # 格式化为XFS

五、挂载分区

1. 临时挂载

   mount /dev/sdb1 /mnt/data # 挂载到指定目录

2. 永久挂载（修改/etc/fstab）
   添加以下行：

   /dev/sdb1 /mnt/data ext4 defaults 0 2

   • 字段说明：设备 → 挂载点 → 文件系统 → 挂载选项 → dump标志 → fsck顺序

3. 验证配置

   mount -a # 测试fstab配置是否正确

六、分区方案设计建议

1. 基础服务器分区示例

   • /（根分区）：20-50GB（系统文件）
   • /home：独立分区（用户数据隔离）
   • /var：独立分区（日志/缓存频繁写入）
   • /boot：500MB-1GB（引导文件，GPT系统可选）
   • swap：物理内存的1.5-2倍（内存不足时启用）

2. 数据服务器分区示例

   • /data：独立分区（专用于业务数据）
   • 使用LVM（便于动态扩展）

七、LVM（逻辑卷管理）

1. 核心概念

   • PV（Physical Volume）：物理卷（如/dev/sdb1）
   • VG（Volume Group）：卷组（多个PV的集合）
   • LV（Logical Volume）：逻辑卷（从VG划分的空间）

2. 操作流程

   pvcreate /dev/sdb1 # 创建PV
   vgcreate vg_data /dev/sdb1 # 创建VG
   lvcreate -n lv_data -L 100G vg_data # 创建LV
   mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_data # 格式化
   mount /dev/vg_data/lv_data /data # 挂载

八、常见问题处理

1. 磁盘空间不足

   • 扩展LVM：lvextend -L +50G /dev/vg_data/lv_data → xfs_growfs /data
   • 非LVM分区：需用parted调整分区大小（风险较高）

2. 分区表损坏

   • 使用gdisk或testdisk尝试修复。

3. 数据恢复

   • 误删分区：立即卸载磁盘 → 使用testdisk扫描恢复。

九、最佳实践

• 重要操作前备份：dd if=/dev/sda of=disk.img bs=4M
• 生产环境优先用GPT：避免MBR的2TB限制。
• 使用LVM：灵活调整存储空间，支持快照备份。
• 监控磁盘健康：smartctl -a /dev/sda（SMART检测）。

通过以上步骤，您可高效管理Linux磁盘分区，确保系统稳定性和数据安全。