Linux学习——管理基本存储（十八）

一、添加分区 —— 给硬盘划分 “功能区域”

当我们给 Linux 服务器新增一块硬盘后，第一步要做的就是 “分区”—— 把硬盘划分为一个或多个 “分区”，就像给一本书分章节，让不同分区承担不同用途（如存放数据、作为交换空间）。Linux 中分区工具主要分两类：fdisk（适用于 MBR 分区表，支持最大 2TB 硬盘）和 parted（适用于 GPT 分区表，支持超 2TB 硬盘），需根据硬盘容量选择。

1.1 前提：确认新增硬盘信息

首先要明确新增硬盘的设备名（如 /dev/sdb//dev/sdc），避免误操作现有硬盘（如系统盘 /dev/sda）：

# 查看系统中所有硬盘及分区信息（lsblk更直观）lsblk# 或用fdisk查看详细信息fdisk -l

参数解释：

NAME:就是装置的文件名，该输出项会省略 /dev 等前面的目录。

MAJ:MIN:表示设备的主要（MAJ）和次要（MIN）设备号。这两个数字是内核用于识别和管理设备的标识符。

RM:是否为可卸除装置(removable device)，如光盘、USB 磁盘等。

SIZE:此参数代表容量。

RO:是否为只读装置的意思。

TYPE:代表设备类型，是磁盘(disk)、分区槽(partition)还是只读存储器(rom)等。

MOUTPOINT:挂载点的位置。

1.2 场景 1：2TB 以下硬盘 —— 用 fdisk 创建 MBR 分区

MBR 分区表支持最大 2TB 硬盘，最多可创建 4 个主分区（或 3 个主分区 + 1 个扩展分区），适合普通数据盘场景。以 “给 /dev/sdb（100GB）创建一个 10GB 主分区” 为例：

步骤 1：进入 fdisk 交互模式

# 操作/dev/sdb硬盘（替换为你的硬盘设备名）fdisk /dev/sdb

进入后会显示 Command (m for help): 提示符，等待输入指令。

步骤 2：新建 MBR 分区

按以下顺序输入指令（括号内为说明，输入后按回车）：

1，n（new：新建分区）；

2，选择分区类型：p（primary：主分区，MBR 最多 4 个）；

3，分区号：默认 1（直接回车，第一个主分区）；

4，起始扇区：默认从第一个可用扇区开始（直接回车）；

5，结束扇区：输入 +10G（表示分区大小 10GB，也可输入具体扇区数）；

6，w（write：保存分区表并退出，此步执行后分区才生效）。

步骤 3：验证分区

# 查看/dev/sdb的分区情况，应显示/dev/sdb1（10GB主分区）lsblk /dev/sdb# 或 fdisk -l /dev/sdb

1.3 场景 2：超 2TB 硬盘 —— 用 parted 创建 GPT 分区

当硬盘容量超过 2TB 时，MBR 分区表无法识别全部空间，必须使用 GPT 分区表（支持最大 18EB 硬盘，最多 128 个主分区），对应的工具是 parted。以 “给 /dev/sdc（3TB）创建一个 2TB 主分区” 为例：

步骤 1：进入 parted 交互模式

# 操作/dev/sdc硬盘（替换为你的超2TB硬盘设备名）parted /dev/sdc

进入后会显示 (parted) 提示符，等待输入指令。

步骤 2：创建 GPT 分区表

首先需将硬盘格式化为 GPT 分区表（默认可能为 MBR）：

1，输入 mklabel gpt（设置分区表类型为 GPT）；

2，系统提示 “警告：会销毁所有数据”，输入 Yes 确认（确保硬盘无重要数据）；

3，输入 print（验证分区表），输出中 “Partition Table: gpt” 表示创建成功。

步骤 3：新建 GPT 分区

继续在交互模式中操作：

1，输入 mkpart（mkpart：创建 GPT 分区）；

2，输入分区名称（自定义，如 data_part1，仅用于识别，无功能限制）；

3，选择文件系统标记（仅为备注，实际格式化需后续操作）：输入 ext4（或 xfs）；

4，起始位置：输入 0%（从硬盘起始位置开始，也可输入 1GB 跳过引导区）；

5，结束位置：输入 2000GB（表示分区大小 2TB，也可输入 66% 占硬盘 66% 空间）；

6，输入 quit（退出交互模式，parted 操作实时生效，无需单独保存）。

步骤 4：验证分区

# 查看/dev/sdc的分区情况，应显示/dev/sdc1（2TB GPT分区）lsblk /dev/sdc# 或 fdisk -l /dev/sdc（输出中会显示“Disk label type: gpt”）

1.4 分区时一些注意点

1，不要误操作系统盘：执行 fdisk/parted 前，务必通过 lsblk 确认硬盘设备名（如 /dev/sdb//dev/sdc），误操作 /dev/sda（系统盘）会导致系统崩溃；

2，MBR 与 GPT 不可混用：2TB 以下硬盘可任选，但超 2TB 硬盘必须用 GPT；

3，parted 操作实时生效：parted 无需 “保存”，执行 mkpart/rm 后立即生效，误操作无法撤销，需格外谨慎；

4，分区前备份数据：无论用哪种工具，分区都会清空硬盘数据，操作前务必备份。

二、第二步：创建文件系统 —— 给分区 “格式化”

分区创建后，只是给硬盘划了 “空章节”，还需要 “格式化”—— 即创建 “文件系统”，让 Linux 能识别并存储数据（类似 Windows 的 NTFS、FAT32）。Linux 常用文件系统有 ext4（通用稳定，适合数据盘）和 xfs（红帽默认，支持大文件和快速恢复）。

2.1 核心概念：文件系统的作用

文件系统定义了 “如何在分区中存储文件、记录文件位置、管理空闲空间”，没有文件系统的分区，Linux 会提示 “无法识别的文件系统”，无法使用。

2.2 用 mkfs 创建文件系统

无论 MBR 分区（如 /dev/sdb1）还是 GPT 分区（如 /dev/sdc1），创建文件系统的命令一致，以下以 ext4 和 xfs 为例：

示例 1：创建 ext4 文件系统（以 /dev/sdb1 为例）

# mkfs.文件系统类型 分区设备名mkfs.ext4 /dev/sdb1

• 执行后提示 “是否继续”，输入 y 确认；

• 若需安装 ext4 工具（部分系统默认未装）：yum install e2fsprogs -y（红帽）/ apt install e2fsprogs -y（Ubuntu）。

示例 2：创建 xfs 文件系统（以 /dev/sdc1 为例）

mkfs.xfs /dev/sdc1

• 红帽系统需先安装 xfs 工具：yum install xfsprogs -y。

可选：添加文件系统标签（方便识别）

给文件系统加 “标签”（别名），后续挂载时可通过标签定位，避免设备名变化导致挂载失效：

# ext4文件系统：e2label 分区设备名 标签名e2label /dev/sdb1 data_disk_ext4# xfs文件系统：xfs_admin -L 标签名 分区设备名xfs_admin -L data_disk_xfs /dev/sdc1

2.3 验证文件系统

# 查看分区的文件系统类型和标签blkid /dev/sdb1# 输出示例：/dev/sdb1: UUID="xxx" TYPE="ext4" LABEL="data_disk_ext4"

三、第三步：持久挂载 —— 让分区重启后仍可用

创建文件系统后，需要 “挂载”—— 将分区关联到系统的某个目录（如 /mnt/data），才能通过该目录访问分区数据。默认 “临时挂载” 会在重启后失效，需配置 “持久挂载”（通过 /etc/fstab 文件）。

3.1 临时挂载（测试用）

先通过临时挂载验证分区和文件系统是否正常：

# 1. 创建挂载点目录（自定义，建议放在/mnt或/data下）mkdir -p /mnt/data# 2. 临时挂载（以/dev/sdb1为例，挂载到/mnt/data）mount /dev/sdb1 /mnt/data# 3. 验证挂载：查看挂载情况df -h /mnt/data # 输出应显示/dev/sdb1 -> /mnt/data# 或 mount | grep /mnt/data

3.2 持久挂载（核心：配置 /etc/fstab）

Linux 启动时会读取 /etc/fstab 文件，自动挂载配置的分区。推荐用 UUID（分区唯一标识）配置，避免设备名变化（如硬盘插拔后 /dev/sdb1 变为 /dev/sdc1）导致挂载失效。

步骤 1：获取分区的 UUID

# 查看分区的UUID（以/dev/sdb1为例）blkid /dev/sdb1# 记录输出中的UUID值，如 "12345678-1234-1234-1234-1234567890ab"

步骤 2：编辑 /etc/fstab 文件

# 用vim编辑/etc/fstabvim /etc/fstab

在文件末尾添加一行，格式为：

UUID=分区UUID 挂载点 文件系统类型 挂载选项 0 0

示例（以 /dev/sdb1、ext4、挂载点 /mnt/data 为例）：UUID=12345678-1234-1234-1234-1234567890ab /mnt/data ext4 defaults 0 0

挂载选项说明（常用 defaults）

• defaults：包含 rw（读写）、auto（开机自动挂载）、exec（允许执行程序）、nouser（禁止普通用户挂载）；

• 只读挂载：将 defaults 改为 ro；

• 禁止执行程序（提高安全性）：defaults,noexec。

步骤 3：验证 fstab 配置

配置后必须执行 mount -a 测试，避免配置错误导致系统无法启动：

# 自动挂载/etc/fstab中所有未挂载的分区mount -a# 再次验证挂载df -h /mnt/data # 确认分区已挂载

3.3 挂载注意点

1，挂载点目录需存在：挂载前必须创建挂载点（如 /mnt/data），否则挂载失败；

2，mount -a 必测：修改 /etc/fstab 后若不测试，配置错误会导致系统启动时卡在 “按 Ctrl+D 继续” 界面，需输入 root 密码修正；

3，不要覆盖系统目录：避免将分区挂载到 /home、/var 等系统目录（除非是专门的用户数据盘），否则会覆盖原有数据。

四、第四步：管理交换空间 —— 给系统 “扩展内存”

交换空间（Swap）是 Linux 的 “虚拟内存”—— 当物理内存（RAM）不足时，系统会将不常用数据暂存到交换空间，释放物理内存给活跃进程。管理交换空间包括 “创建交换分区 / 文件”“启用”“持久化”。

4.1 交换空间推荐大小

交换空间大小需根据物理内存和用途调整，并非越大越好：

物理内存大小	普通服务器推荐大小	数据库 / 高负载服务推荐大小
≤2GB	物理内存的 2 倍	物理内存的 3 倍
2GB~8GB	等于物理内存	物理内存的 1.5 倍
8GB~64GB	4GB~8GB	物理内存的 1 倍
>64GB	4GB~16GB	8GB~32GB

4.2 方式 1：创建交换分区（推荐，性能更好）

交换分区可基于 MBR 或 GPT 创建，步骤类似普通分区，差异在于 “分区类型需设为交换类型”。以 “给 /dev/sdb（100GB）创建 4GB 交换分区” 为例：

步骤 1：创建交换分区（MBR 为例，GPT 类似）

fdisk /dev/sdb# 1. 输入n→p→分区号3→起始扇区默认→结束扇区+4G（创建4GB分区）# 2. 输入t（修改分区类型）→分区号3→输入82（Linux swap类型代码）# 3. 输入w保存退出

步骤 2：格式化交换分区（专用命令 mkswap）

mkswap /dev/sdb3 # /dev/sdb3为刚创建的交换分区

步骤 3：启用交换分区（临时）

swapon /dev/sdb3# 验证：查看交换空间使用情况free -h # 输出中Swap行应显示/dev/sdb3的信息# 或 swapon --show

步骤 4：持久化交换分区（写入 /etc/fstab）

# 获取交换分区的UUIDblkid /dev/sdb3# 编辑/etc/fstab，添加交换空间配置vim /etc/fstab# 格式：UUID=交换分区UUID swap swap defaults 0 0UUID=87654321-4321-4321-4321-ba0987654321 swap swap defaults 0 0# 测试配置mount -aswapon --show # 确认交换空间已启用

4.3 方式 2：创建交换文件（适合无空闲分区场景）

交换文件（Swap File）是 Linux 系统中通过普通文件模拟的 “虚拟内存载体” —— 它本质是一个存储在硬盘上的普通文件（如 /swapfile），但经过专门的格式化（mkswap 命令）后，被系统识别为 “交换空间”，用于在物理内存（RAM）不足时，暂存不常用的进程数据，释放物理内存给活跃进程。

简单来说：​

• 它不是硬件分区，而是软件层面的 “虚拟交换分区”；​

• 功能与交换分区完全一致（都是充当虚拟内存），但创建和管理更灵活。

若硬盘已无空闲空间创建分区，可通过 “交换文件” 实现交换空间（性能略低于交换分区，但灵活）。以 “创建 4GB 交换文件 /swapfile” 为例：

步骤 1：创建交换文件

# 创建4GB空文件（bs=1M：块大小1MB，count=4096：4096块，总大小4GB）dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096#指令意为 dd if=输入源 of=输出目标 [bs=块大小] [count=块数量]#dd：date Duplicator if：input file  of：output file /dev/zero为一个特殊字符设备文件，无限生成二进制0字节。
# 设置权限（仅root可读写，避免安全风险）chmod 600 /swapfile

步骤 2：格式化交换文件

mkswap /swapfile

步骤 3：启用并持久化

# 临时启用swapon /swapfile# 持久化：写入/etc/fstabecho "/swapfile swap swap defaults 0 0" >> /etc/fstab# 验证free -h

4.4 交换空间日常管理

1. 关闭交换空间

# 关闭指定交换分区/文件swapoff /dev/sdb3 # 关闭交换分区# 或 swapoff /swapfile # 关闭交换文件# 关闭所有交换空间swapoff -a

2. 调整交换空间优先级（多交换设备时）

在 /etc/fstab 中添加 pri=数值（数值越大优先级越高），系统优先使用高优先级交换空间：

# 示例：让/dev/sdb3（交换分区）优先级高于/swapfile（交换文件）​UUID=xxx swap swap defaults,pri=10 0 0 # /dev/sdb3的配置，优先级10​/swapfile swap swap defaults,pri=5 0 0 # /swapfile的配置，优先级5系统会优先使用优先级更大的交换空间