第5章 磁盘存储管理
5.1 Linux磁盘存储概述
磁盘存储是Linux系统存储数据的重要组件，它通过分区和文件系统组织和管理数据。Linux支持多种文件系统，如ext4、xfs和btrfs，并以块的形式管理存储设备。
1. 分区与文件系统：
- 分区：磁盘被分割为多个逻辑块，每块可以单独管理和格式化。分区类型包括主分区、扩展分区和逻辑分区。
- 文件系统：文件系统定义了数据在磁盘上的组织方式。常见的文件系统有
ext4（默认）、FAT32（跨平台）等。
2. 磁盘设备命名规则：
- 磁盘设备在Linux系统中以
/dev目录表示，例如/dev/sda代表第一块SATA硬盘。 - 分区以数字标识，例如
/dev/sda1表示第一个分区。
3. Linux中的存储抽象：
- 挂载点：文件系统需要挂载到目录才能使用，例如挂载根文件系统到
/。 - 虚拟文件系统（VFS）：提供文件系统的统一接口，使不同文件系统在用户看来一致。
磁盘存储管理是系统维护的核心，影响到数据存储的安全性和效率。
5.2 使用命令行工具管理磁盘分区和文件系统
在Linux中，命令行工具是磁盘管理的主要方式。常用工具包括fdisk、parted和mkfs。
1. 使用fdisk管理分区：
-
查看磁盘信息：
sudo fdisk -l -
创建新分区：
sudo fdisk /dev/sda按照提示输入命令（如
n创建分区，w保存修改）。
2. 使用parted管理分区：
-
启动
parted工具：sudo parted /dev/sda -
创建分区：
mklabel gpt mkpart primary ext4 0% 50%
3. 创建文件系统：
-
格式化分区：
sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
4. 检查和修复文件系统：
-
检查文件系统：
sudo fsck /dev/sda1 -
修复文件系统：
添加-y选项自动修复错误。
命令行工具提供灵活的磁盘分区和文件系统管理方式，适合服务器环境和高级用户。
5.3 使用图形界面工具管理磁盘分区和文件系统
在桌面版Linux系统中，图形化工具使磁盘管理更直观。Ubuntu提供的磁盘管理工具是Gnome Disks，也称“磁盘”应用。
1. 打开磁盘工具：
- 从“活动”搜索栏搜索“磁盘”，打开图形化磁盘管理器。
2. 查看磁盘信息：
- 磁盘工具显示所有磁盘及其分区信息，包括大小、类型和挂载点。
3. 管理分区：
- 创建分区：选择目标磁盘，点击“+”按钮，指定分区大小和类型（如
ext4）。 - 格式化分区：选择分区后点击“格式化”，设置文件系统类型。
- 删除分区：点击“-”按钮移除分区。
4. 挂载和卸载分区：
- 挂载分区：选择分区并点击“挂载”。
- 卸载分区：选择分区并点击“卸载”。
图形化工具适合初学者，但在高级场景中可能需要配合命令行工具。
5.4 挂载和使用外部存储设备
外部存储设备（如U盘、移动硬盘）是数据交换的重要工具。在Linux中，这些设备需要挂载后才能使用。
1. 自动挂载：
- 插入设备后，Ubuntu会自动识别并挂载到
/media/用户名/路径下。文件管理器会显示设备图标，可直接访问。
2. 手动挂载：
-
查看设备：
lsblk -
创建挂载点：
sudo mkdir /mnt/mydisk -
挂载设备：
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/mydisk -
卸载设备：
sudo umount /mnt/mydisk
3. 配置永久挂载：
-
编辑
/etc/fstab文件，将设备信息写入：/dev/sdb1 /mnt/mydisk ext4 defaults 0 0
正确挂载外部设备能保证数据的读写安全，并避免硬件损坏。
5.5 文件系统的备份
数据备份是保障数据安全的关键操作。在Linux中，可以通过多种工具和策略完成备份。
1. 基本备份工具：
-
cp命令：适合小规模备份：cp -r 源目录 目标目录 -
rsync工具：高效的增量备份工具：rsync -av --progress 源目录 目标目录使用
--delete选项可以同步删除目标中多余的文件。
2. 压缩备份：
-
使用
tar压缩目录：tar -czvf 备份文件.tar.gz 源目录
3. 备份策略：
- 完全备份：定期备份所有数据，安全但占用存储空间。
- 增量备份：仅备份自上次备份以来修改的文件，节省空间但恢复时需逐步应用备份。
制定合理的备份计划，定期测试备份数据，是避免数据丢失的重要保障。
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