Linux 磁盤存儲管理核心原理：設備文件、分區規劃、掛載與 fdisk 實戰

Linux 一切皆文件，磁盤管理的本質是對塊設備文件的分區、格式化、掛載。本文系統講解設備命名規則、分區標準、掛載機制、df/fdisk 實戰，構建存儲管理知識骨架。

一、 磁盤設備在 Linux 下的表示

1. 設備文件分類

• 字符設備：串行傳輸，如終端 /dev/tty*、打印機 /dev/lp*。
• 塊設備：隨機訪問，以數據塊為單位，利用緩衝區提升 I/O，如磁盤 /dev/sd*、/dev/hd*。

2. 命名規則

GRUB 表示法：(hd0,0) 對應 /dev/sda1，(hd1,4) 對應 /dev/sdb5。

二、 掛載機制三要素

1. 文件系統類型：ext4、xfs、vfat、ntfs、nfs、cifs 等。
2. 設備文件：/dev/sdb1、UUID=xxx、LABEL=xxx。
3. 掛載點：預先創建的空目錄，如 /data、/mnt/backup。

命令：

# 掛載
mount -t ext4 /dev/sdb1 /data
mount -o loop iso文件 /mnt/iso

# 卸載
umount /data
umount /dev/sdb1

# 查看
df -hT
lsblk -f

注意：掛載點目錄若非空，原內容被隱藏；卸載前確保無進程佔用 (lsof /data)。

三、 磁盤分區規劃標準

1. 分區類型層級

• 主分區 (Primary)：最多 4 個，可引導系統。
• 擴展分區 (Extended)：佔用一個主分區槽位，容器角色，不可直接存數據。
• 邏輯分區 (Logical)：建立在擴展分區內，編號從 5 開始，數量無上限。

2. 生產環境推薦佈局

/dev/sda1  512M  /boot        ext4    (主分區，引導)
/dev/sda2  30G   /            ext4    (主分區，根)
/dev/sda3  16G   swap         swap    (主分區，交換)
/dev/sda4  剩餘   Extended
  /dev/sda5 100G   /home       ext4    (邏輯分區)
  /dev/sda6 200G   /var        ext4    (邏輯分區)
  /dev/sda7 500G   /data       xfs     (邏輯分區，大文件)

原則：系統與數據分離、關鍵目錄獨立分區、預留擴展空間。

四、 fdisk 互動式分區實戰

fdisk /dev/sdb
# 進入互動模式，輸入 m 查看幫助

核心子命令

完整示例：創建 2 主分區 + 1 擴展 + 2 邏輯

Command (m for help): n → p → 1 → 回車 → +10G   # 主分區1 10G
Command (m for help): n → p → 2 → 回車 → +20G   # 主分區2 20G
Command (m for help): n → e → 3 → 回車 → 回車   # 擴展分區佔用剩餘
Command (m for help): n → l → 回車 → +50G       # 邏輯分區5 50G
Command (m for help): n → l → 回車 → 回車       # 邏輯分區6 剩餘所有
Command (m for help): w                         # 保存

關鍵點：
• 分區類型 ID 改為 8e (Linux LVM) 以便後接 LVM。
• partprobe 或 kpartx -a 通知內核重讀分區表，無需重啟。
• 新分區需 mkfs.ext4 /dev/sdb1 格式化後才能掛載使用。

五、 驗證與持久化

# 查看分區
fdisk -l /dev/sdb
lsblk -f /dev/sdb

# 格式化
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkfs.xfs /dev/sdb5

# 掛載測試
mount /dev/sdb1 /mnt/test
df -h /mnt/test

# 寫入 /etc/fstab 開機自動掛載
echo "/dev/sdb1 /data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
# 或使用 UUID
blkid /dev/sdb1
echo "UUID=xxxx /data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab