磁盘，分区，卷，lvm（逻辑卷管理）

磁盘

磁盘主要基本磁盘与动态磁盘

基本磁盘：传统的windows系统机器下的磁盘一般都是基本磁盘。这种磁盘如果使用，需要将磁盘分为主分区和拓展分区（也可以分成四个主分区，没有拓展分区），主分区中也是系统分区，包含操作系统程序；拓展分区可以进一步分成多个拓展分区，每个拓展分区都用要给驱动器号（D-Z）对应，这时每个拓展分区也叫一个逻辑卷，这时一个分区可以看成一个卷，这种卷叫做简单卷。
动态磁盘：liunx系统机器经常涉及到磁盘的动态增减，为了增减磁盘方便，在磁盘的上面抽象出了一层lvm（逻辑卷管理层）。内核程序不直接操作磁盘，而是让lvm完成逻辑卷与物理磁盘分区的交流。

LVM：在磁盘的上面抽象的一层，它完成了从原始磁盘到我们所熟知的逻辑卷的映射，结构主要包括：

• 物理存储设备（physical media）：指系统的存储设备文件，如/dev/sda、/dev/hdb等 sda表示sata接口的第一块磁盘，sdb表示第二块磁盘
• 磁盘分区（phycial partion,简称PP）,实际存在的一块磁盘中的连续空间，如/dev/sda1、/dev/hdb1等
• 磁盘卷（phycial volume,简称PV），它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘
• 磁盘拓展（phycial extends,简称PE），将磁盘分区分成若干基本单元块
• 卷组（volume group，简称VG），所有磁盘拓展组成的空间
• 逻辑卷（magic volume），用户根据需要从卷组中自定义的抽象空间
• 逻辑卷拓展：组成逻辑卷的基本单位。

LVM:LVM将若干个磁盘或者磁盘分区（PV）分割成磁盘拓展（PE）连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。管理员可以在卷组上任意创建逻辑卷，并进一步在逻辑卷上创建文件系统。这种逻辑卷也叫做跨区卷

LVM的映射关系
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分区

分区：分区是磁盘上连续的一段空间，磁盘必须经过分区才能使用，但是分区最大只能是磁盘空间大小</br>

• windows要求磁盘分为主分区和拓展分区，其中主分区存放系统目录
• linux要求有两个基本分区，root根分区和swap分区(这些分区可能是逻辑卷，建立物理分区的基础上，如下图)
  • root分区是存放数据的地方，包括系统程序和数据。但也可以新建一个boot分区作为系统分区，这样即使根分区损坏，依旧不影响操作系统启动。
  • swap分区是交换分区，用于存放内存不足时而将部分内存数据挤出到物理磁盘的数据。当这部分分区的数据再次被使用时，依然会被读入内存。相当于内存拓展。
  • 此外还可以建立其他的一些分区：/home分区： 是用户的home目录所在空间；/var/log分区：是系统日志记录分区，如果设立了这一单独的分区，这样即使系统的日志文件出现了问题，它们也不会影响到操作系统的主分区；tmp分区：用来存放临时文件
  • 分区类型：分为mbr分区和gpt分区
    • gpt分区：没有拓展分区，只有主分区；
    • mbr分区：最多支持4个主分区,系统只能安装在主分区,扩展分区要占一个主分区,主分区+拓展分区只能四个，且主分区至少有一个，拓展分区至多有一个

卷：在基本磁盘上，分区可以等同于卷，这种卷叫做基本卷。此外还有跨区卷（跨多个磁盘的卷），镜像卷，raid-5卷（具有容错能力的卷）

bb.png

上面内容显示了以下信息:

• lsblk命令中展示的是磁盘，分区，逻辑卷的详情
  • NAME是磁盘，分区，逻辑卷的名称
  • SIZE是大小
  • TYPE是类型，disk表示磁盘，part表示分区，lvm表示经由lvm生活的逻辑卷
  • MOUNTPOINT表示挂载点
• part /dev/sda print命令展示某个磁盘的分区类型以及分区大小等信息
  • gpt分区类型，没有拓展分区，全是主分区，共四个主分区
• df -l命令展示本地的文件系统信息
  • tmpfs是Linux/Unix系统上的一种基于内存的虚拟文件系统。tmpfs可以使用您的内存或swap分区来存储文件，实现内存到swap或者swap到内存的换入换出
  • /boot是操作系统程序，/efi是引导程序，引导程序是程序启动后首先执行的代码，BIOS就是一种引导程序。其中BIOS启动后的加载步骤包括：初始化和检测硬件、定位这些引导设备、执行引导加载器程序；引导加载器程序的职责是：寻找选择的操作系统、将所有必要的命令行参数传递给操作系统内核。efi的功能大致与其相同

通过以上命令我们可以得到以下结论：
①系统存在sda一块磁盘，而且拆分成了sda1-sda4四个物理分区PP，他们一起构成了卷池
②sda2用作/boot存储操作系统程序，sda1用于/boot/efi引导程序
③LVM在VG中虚拟出了cl-root和cl-home逻辑卷，cl-root挂载到了/目录下，也就我们所说的Linux根目录，cl-home挂载到/home目录下。也就是我们所说的用户家目录。cl-swap是交换区

新加磁盘如何访问？

• 1.我们可以将新增磁盘重新分区，并将新分区叠加到指定逻辑卷上，这样我们原来的逻辑卷的空间就会动态扩增，而且不影响已有数据的使用。
• 2.将新增逻辑卷挂载到指定目录下，通过该目录访问，linux下挂载命令使用mount。用法：mount [-t vfstype] [-o options] device dir
  • -t vfstype 表示挂载的文件系统
    1. DOS fat16文件系统：msdos
    2. Windows 9x fat32文件系统：vfat
    3. Windows NT ntfs文件系统：ntfs
    4. Windows网络文件共享：smbfs,cifs（默认的windows系统都支持的）（cifs是smbfs的升级版，默认的windows系统都支持的，首先推荐）
    5. 光盘或光盘镜像：iso9660
    6. UNIX(LINUX) 文件网络共享：nfs
  • -o options 表示额外的操作，常用参数包括 ro：采用只读方式挂接设备；rw：采用读写方式挂接设备；iocharset：指定访问文件系统所用字符集，如果挂载远程主机也包括远程主机的用户名和密码
  • 比如将windows共享文件夹挂载到linux上， mount -t cifs -o username=XXX,password=XXX //192.168.1.2/shared /mnt/myshared 具体命令可以查看linux挂载命令详解

参照：
分区和卷_清风徐来的技术博客
操作系统概念中，分区和卷的区别是什么？
Linux磁盘分区详解，LVM创建逻辑卷的过程
Linux系统/dev/mapper目录浅谈
Windows 操作系统引导过程 BIOS & EFI