《鸟哥的Linux私房菜（基础篇）》第2章 主机规划和磁盘分区

[qunzi0214]

硬件

硬件支持

Red Hat 硬件支持
openSUSE 硬件支持
Linux 对笔记本电脑的支持

常见设备在Linux中的文件名

设备	在Linux中的文件名
SCSI、SATA、USB	/dev/sd[a-p]
Virtio接口	/dev/vd[a-p]（虚拟机内）
软盘驱动器	/dev/fd[0-7]
鼠标	/dev/input/mouse[0-15] /dev/psaux（PS/2接口） /dev/mouse（当前鼠标）
CD-ROM、DVD-ROM	/dev/scd[0-1]（通用） /dev/sr[0-1]（通用，CentOS常见） /dev/cdrom（当前CD-ROM）
磁带机	/dev/ht0（IDE接口） /dev/st0（SATA/SCSI接口） /dev/tape（当前磁带）

虚拟机相关

VirtualBox官网
Fedora官网教程

磁盘分区

MBR(Master Boot Record)

早期的硬盘第一个扇区（512B）包涵启动引导程序（446B）和分区表（64B）
分区表记录整个硬盘分区状态，64B最多仅能有四组记录区，每组记录区记录了该区的起始与结束柱面号码

假设硬盘设备文件名为 /dev/sda 那么这4个分区文件名在Linux系统中如下：

• P1: /dev/sda1
• P2: /dev/sda2
• P3: /dev/sda3
• P4: /dev/sda4

最初的四组分区记录，可以设置为主要分区和扩展分区（最多一个），而扩展分区可以继续拆分为逻辑分区
扩展分区的目的是用额外的扇区来记录分区信息，本身并不能拿来格式化
假设初始分区分为：P1(Primary) P2(Extended)，同时P2拆分为 L1、L2、L3(logical partition)
则在Linux系统中，设备文件名如下：（前面四个号码都是保留给主要分区和扩展分区使用的）

• P1: /dev/sda1
• P2: /dev/sda2
• L1: /dev/sda5
• L2: /dev/sda6
• L3: /dev/sda7

总结：

• 主要分区和扩展分区最多可以有4个；
• 扩展分区最多有1个；
• 逻辑分区是由扩展分区继续划分的分区；
• 能够格式化后存储数据的是主要分区和逻辑分区；
• 逻辑分区的数量限制依操作系统不同而不同
• 无法使用2.2TB以上的磁盘容量；
• MBR仅有一个扇区、若损坏，经常无法修复
• MBR内存放的启动引导程序仅446B，无法存储较多的程序代码

GPT(GUID partition table)

目前已经有4K的扇区设计出现，为了兼容所有硬盘，在扇区的定义上，会使用逻辑区块地址（LBA, Logical Block Address）
GPT将磁盘所有区块以LBA来规划，使用了34个LBA区块来记录分区信息，同时将磁盘最后34个LBA区块用来做备份

• LBA0（MBR兼容区块）存储了第一阶段的启动程序，用一个特殊标识符来表示此磁盘为GPT格式
• LBA1（GPT表头记录）记录分区表本身的位置和大小、备份区块的位置、分区表的校验码（CRC32）
• LBA2-33（实际记录的分区信息）每个LBA可以记录4组分区记录，所以默认总共可以有 4 * 32 = 128 组分区记录

BIOS和UEFI

BIOS搭配GPT/MBR启动流程：

• BIOS：启动主动执行的固件，会认识第一个可启动的设备；
• MBR：第一个可启动设备的第一个扇区内的主引导记录块，内涵启动引导代码；
• 启动引导程序（boot loader）：一个可读取内核文件来执行的软件；
• 内核文件：开始启动操作系统

Boot loader的主要任务：

• 提供选项：用户可以选择不同启动项，这也是多重引导的重要功能；
• 加载内核文件：直接指向可执行的程序来启动操作系统；
• 转交给其他启动引导程序（多系统）：启动引导程序除了可以安装在MBR以外，还可以安装在每个分区的启动扇区；

UEFI BIOS（Unified Extensible Firmware Interface, 统一可扩展固件接口）搭配GPT/MBR启动流程：

相比于传统的BIOS，UEFI更像一个小型操作系统。某些时候，需要将UEFI的安全启动功能（secure boot）关闭，才能正常启动Linux系统。虽然UEFI可以直接获取GPT分区表，但是最好有BIOS boot分区。为了与windows兼容，并且提供其他第三方厂商使用的UEFI存储空间，需要格式化一个FAT格式的文件系统分区，通常512MB - 1GB

Linux安装时，磁盘分区的选择

文件系统和目录树的关系

将磁盘分区的数据防止在某个目录下，进入该目录就可以读取分区，这个操作被称为“挂载”。整个Linux系统最终要的就是根目录 root(/) ，因此根目录一定会挂载个某个分区，其他目录则可以挂载在不同的分区。可以通过对路径反向追踪来判断某个文件在哪个分区：即哪一级目录先被查到是挂载点，则该文件属于这个挂载点对应的分区

挂载点与磁盘分区的规划

懒人划分：

• 划分“/”以及“交换分区”
• 预留一些磁盘容量作为备用

麻烦一点的划分：根据主机服务来确定硬盘的规划

主机服务规划与硬件关系

• NAT（IP分享器）：Linux NAT可以额外安装一些分析软件，控制带宽或者流量。通常对网卡要求较高
• SAMBA（网络邻居）：没有客户端数量限制、适合用于小型环境的文件服务器。通常需要注意网卡和硬盘的性能，/home
  这个目录可以考虑独立出来挂载，并加大容量
• Mail（邮件服务器）：通常需要注意网卡和硬盘的性能，/var这个目录可以考虑独立出来挂载，并加大容量
• Web（www服务器）：通常需要考虑CPU和内存的性能
• DHCP（提供客户端自动获取IP的功能）：对硬件要求不高
• FTP：通常需要注意网卡和硬盘的性能