Linux 磁盘管理 - 分区、格式化与挂载

Linux磁盘管理是系统管理的基础技能，就像建筑工程中的地基规划一样重要。在网络配置的基础上，我们需要为系统提供稳定可靠的存储支撑。本教程将通过工程化类比和安全实践，帮助您掌握Linux存储管理的核心技能。

🎯 学习目标

完成本章学习后，您将能够：

存储架构理解: 深入理解Linux存储分层架构和设备抽象机制
分区管理技能: 熟练掌握fdisk、parted等分区工具的使用方法
文件系统操作: 学会创建、格式化和管理不同类型的文件系统
挂载配置能力: 掌握临时和永久挂载的配置与管理技巧
空间监控维护: 了解磁盘空间监控、清理和维护的最佳实践

🏗️ Linux 存储架构

核心概念

Linux存储管理官方定义：

根据Linux内核文档和文件系统层次标准（FHS），Linux存储管理是一个分层的存储抽象系统，通过设备文件、分区表、文件系统和挂载点的层次化管理，为应用程序提供统一的文件访问接口。

科学工程化类比：

Linux存储架构就像现代化城市基础设施建设：

物理层 = 土地资源，提供基础的存储空间（硬盘、SSD）
设备层 = 地块规划，将土地抽象为可管理的地块（/dev/sda、/dev/nvme0n1）
分区层 = 区域划分，将地块分割为不同功能区域（主分区、扩展分区）
文件系统层 = 建筑标准，定义如何在区域内建设（ext4、xfs、btrfs）
挂载层 = 交通网络，连接各区域到城市主干道（挂载到目录树）

分层设计的工程优势：

抽象化管理：上层无需关心底层硬件细节，如同用户无需了解电力系统就能使用电器
标准化接口：统一的文件操作接口，确保应用程序的可移植性
灵活性扩展：可以在不影响应用的情况下更换底层存储设备
安全性隔离：分区提供数据隔离，防止系统故障影响用户数据

存储架构图

设备命名规则

Linux设备命名官方定义：

根据Linux设备模型和udev规范，Linux设备命名是一个基于设备类型、接口协议和检测顺序的标准化命名系统，确保设备在系统中具有唯一且可预测的标识符。

科学工程化类比：

设备命名就像城市门牌号码系统：

街道名称 = 设备类型前缀（sd、nvme、vd），如"中山路"、"解放街"
门牌号码 = 设备序号（a、b、c或0、1、2），如"123号"、"456号"
房间编号 = 分区号（1、2、3或p1、p2、p3），如"301室"、"502室"

命名规则详解：

BASH

# SATA/SCSI设备命名（传统硬盘）
/dev/sda     # 第一个SATA/SCSI磁盘（如：主硬盘）
/dev/sdb     # 第二个SATA/SCSI磁盘（如：从硬盘）
/dev/sda1    # 第一个磁盘的第一个分区（如：系统分区）
/dev/sda2    # 第一个磁盘的第二个分区（如：数据分区）
 
# NVMe设备命名（现代高速SSD）
/dev/nvme0n1    # 第一个NVMe控制器的第一个命名空间
/dev/nvme0n1p1  # 第一个NVMe磁盘的第一个分区
/dev/nvme1n1    # 第二个NVMe控制器的第一个命名空间
 
# 虚拟磁盘命名（云环境/虚拟机）
/dev/vda     # 第一个虚拟磁盘（Virtual Disk A）
/dev/vdb     # 第二个虚拟磁盘（Virtual Disk B）
/dev/vda1    # 第一个虚拟磁盘的第一个分区
 
# 循环设备（用于测试）
/dev/loop0   # 第一个循环设备
/dev/loop1   # 第二个循环设备

实际应用场景：

个人电脑：通常使用/dev/sda作为主硬盘
服务器环境：可能有多个/dev/sd*设备
云平台：常见/dev/vda、/dev/xvda等虚拟设备
高性能工作站：使用/dev/nvme*设备获得最佳性能

💾 磁盘信息查看

基本磁盘信息

磁盘信息查看就像建筑工程师的现场勘测，需要了解"地形地貌"才能制定合理的"建设方案"。

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# 查看所有块设备（树状结构显示）

$lsblk

# 输出示例：

# NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS

# sda 8:0 0 20G 0 disk

# ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot

# └─sda2 8:2 0 19G 0 part /

# 查看更详细的设备信息

$lsblk -f

# 显示文件系统类型、UUID、标签等信息

# 查看磁盘详细分区信息

$sudo fdisk -l

# 或者查看特定磁盘

$sudo fdisk -l /dev/sda

# 查看磁盘使用情况（已挂载的文件系统）

$df -h

# 输出示例：

# Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

# /dev/sda2 19G 4.2G 14G 24% /

# /dev/sda1 974M 203M 704M 23% /boot

# 查看目录空间使用详情

$du -sh /home/*

$du -h --max-depth=1 /

# 查看系统识别的所有磁盘

$cat /proc/partitions

命令解释：

lsblk：以树状结构显示块设备，直观展示磁盘和分区关系
fdisk -l：显示磁盘分区表详细信息，包括分区类型和大小
df -h：显示已挂载文件系统的使用情况，-h参数使输出更易读
du -sh：显示目录占用的磁盘空间，-s表示汇总，-h表示人类可读格式

🔧 磁盘分区管理

分区概念和类型

磁盘分区官方定义：

根据IEEE 1003.1标准和磁盘分区规范，磁盘分区是将物理存储设备划分为多个逻辑存储单元的技术，每个分区可以独立格式化、挂载和管理，提供数据隔离和系统组织的功能。

科学工程化类比：

磁盘分区就像城市土地规划：

整块磁盘 = 一块待开发的土地
分区表 = 城市规划图，记录每个区域的用途和边界
主分区 = 主要功能区（商业区、住宅区），直接可用
扩展分区 = 综合开发区，内部可再细分
逻辑分区 = 扩展分区内的子区域（如住宅小区内的不同楼栋）

分区表类型对比

MBR vs GPT就像传统城市规划 vs 现代城市规划：

对比项目	📋 MBR分区表（传统方案）	📋 GPT分区表（现代方案）
磁盘容量支持	最大2TB磁盘	支持大容量磁盘（几乎无限制）
分区数量	最多4个主分区	最多128个分区
兼容性	兼容性好，传统BIOS支持	UEFI原生支持，向后兼容
数据保护	无冗余保护	内置校验机制，数据保护机制
主要限制	• 容量限制 • 分区数量少 • 无冗余保护	• 需要UEFI支持 • 老系统兼容性问题
主要优势	• 广泛兼容 • 简单可靠 • 工具支持完善	• 几乎无容量限制 • 分区数量充足 • 数据完整性保护
适用场景	• 小容量磁盘 • 老旧系统 • 简单需求	• 大容量磁盘 • 现代系统 • 企业环境

选择建议：

新系统：推荐GPT分区表，面向未来
兼容性需求：需要支持老系统时选择MBR
大容量磁盘：大于2TB必须使用GPT
企业环境：推荐GPT，提供更好的可靠性

使用 fdisk 进行分区

fdisk就像建筑师的绘图工具，用来在"土地"上规划"建筑区域"。

重要提醒：分区操作会影响磁盘数据，请确保：

在虚拟环境或测试磁盘上练习
重要数据已备份
理解每个操作的含义后再执行

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# Lab环境安全练习：使用循环设备模拟磁盘

# 步骤1：创建虚拟磁盘文件用于fdisk练习

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/fdisk-practice.img bs=1M count=200

# 创建200MB虚拟磁盘

# 步骤2：设置循环设备

$sudo losetup /dev/loop21 /tmp/fdisk-practice.img

# 步骤3：查看虚拟磁盘分区表（安全操作）

$sudo fdisk -l /dev/loop21

# 步骤4：进入fdisk交互模式（在虚拟磁盘上安全操作）

$sudo fdisk /dev/loop21

# fdisk交互命令说明：

# p - 打印当前分区表（查看现状）

# n - 创建新分区（添加区域）

# d - 删除分区（移除区域）

# t - 更改分区类型（变更用途）

# l - 列出分区类型代码

# w - 写入更改并退出（确认保存）

# q - 不保存退出（放弃更改）

# m - 显示帮助信息

# 创建新分区的完整步骤（在虚拟磁盘上）：

# 1. 输入 'p' 查看当前分区状况

# 2. 输入 'n' 开始创建新分区

# 3. 选择分区类型：

# - 'p' = 主分区（primary）

# - 'e' = 扩展分区（extended）

# 4. 输入分区号（1-4，对于主分区）

# 5. 设置起始扇区（通常直接回车使用默认值）

# 6. 设置结束扇区或大小：

# - 直接输入扇区号

# - 或输入大小如 '+100M'（100MB）、'+50M'（50MB）

# 7. 输入 'p' 确认分区创建结果

# 8. 输入 'w' 保存更改

# 步骤5：练习完成后清理

$sudo losetup -d /dev/loop21

$sudo rm /tmp/fdisk-practice.img

实践建议：

初学者建议先用 p 命令熟悉分区表显示格式
使用 +大小 格式比直接指定扇区号更直观
创建分区后用 partprobe 命令让内核重新读取分区表

使用 parted 进行分区

parted就像现代化的城市规划软件，比fdisk更适合处理大容量磁盘和GPT分区表。

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# 安装parted工具

$sudo apt install parted

# Lab环境安全练习方法：使用循环设备模拟磁盘

# 步骤1：创建虚拟磁盘文件

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/virtual-disk.img bs=1M count=100

# 创建一个100MB的虚拟磁盘文件

# 步骤2：设置循环设备

$sudo losetup /dev/loop20 /tmp/virtual-disk.img

# 将虚拟磁盘文件关联到循环设备

# 步骤3：查看虚拟磁盘信息（安全操作）

$sudo parted /dev/loop20 print

# 查看虚拟磁盘的分区表信息

# 步骤4：创建GPT分区表（在虚拟磁盘上安全操作）

$sudo parted /dev/loop20 mklabel gpt

# 步骤5：创建分区的几种方式（在虚拟磁盘上）

# 方式1：按百分比创建分区

$sudo parted /dev/loop20 mkpart primary ext4 0% 50%

$sudo parted /dev/loop20 mkpart primary ext4 50% 100%

# 方式2：按具体大小创建分区（适合小容量虚拟磁盘）

$sudo parted /dev/loop20 mkpart primary ext4 1MiB 50MiB

$sudo parted /dev/loop20 mkpart primary ext4 50MiB 99MiB

# 方式3：交互式创建分区

$sudo parted /dev/loop20

# 进入parted交互模式后：

# (parted) print # 查看分区表

# (parted) mkpart primary ext4 1MiB 30MiB # 创建分区

# (parted) quit # 退出

# 步骤6：查看分区创建结果

$sudo parted /dev/loop20 print

$lsblk /dev/loop20

# 步骤7：让内核重新读取分区表

$sudo partprobe /dev/loop20

# 步骤8：清理实验环境（练习完成后）

$sudo losetup -d /dev/loop20 # 删除循环设备

$sudo rm /tmp/virtual-disk.img # 删除虚拟磁盘文件

Lab环境练习优势：

完全安全：操作虚拟磁盘，不会影响系统
可重复：可以多次创建和删除虚拟磁盘练习
真实体验：循环设备的行为与真实磁盘完全一致
易于清理：练习完成后可以完全清除痕迹

parted的优势：

支持GPT分区表，适合大容量磁盘
可以在线调整分区大小（某些情况下）
命令行和交互模式都支持
更精确的分区边界控制

分区操作实例

完整的分区创建流程，就像建房子需要先规划地基一样：

请登录以使用远程命令功能

# Lab环境完整分区练习流程

# 步骤1：查看系统中的磁盘设备

$lsblk

# 确认系统现有的磁盘设备

# 步骤2：创建虚拟磁盘用于练习

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/partition-demo.img bs=1M count=500

# 创建500MB虚拟磁盘文件

# 步骤3：设置循环设备

$sudo losetup /dev/loop22 /tmp/partition-demo.img

# 将虚拟磁盘关联到循环设备

# 步骤4：查看虚拟磁盘的详细信息

$sudo fdisk -l /dev/loop22

# 确认虚拟磁盘大小和当前分区状况

# 步骤5：创建分区（示例：创建200MB分区）

$sudo fdisk /dev/loop22

# 在fdisk交互界面中依次输入：

# p # 查看当前分区表

# n # 创建新分区

# p # 选择主分区

# 1 # 分区号为1

# [Enter] # 使用默认起始扇区

# +200M # 分区大小为200MB

# p # 查看创建结果

# w # 保存并退出

# 步骤6：刷新分区表

$sudo partprobe /dev/loop22

# 让内核重新读取分区表

# 步骤7：验证分区创建结果

$lsblk /dev/loop22

# 应该能看到新创建的/dev/loop22p1分区

# 步骤8：查看分区详细信息

$sudo fdisk -l /dev/loop22

# 确认分区大小和类型正确

# 步骤9：练习完成后清理环境

$sudo losetup -d /dev/loop22

$sudo rm /tmp/partition-demo.img

常见问题处理：

如果partprobe报错，可以重启系统让内核识别新分区
如果分区创建失败，检查磁盘是否被其他进程占用
创建分区后还需要格式化才能使用

📁 文件系统管理

文件系统概念和类型

文件系统官方定义：

根据POSIX标准和Linux文件系统规范，文件系统是在存储设备上组织和管理文件数据的软件层，提供文件和目录的创建、读写、删除等操作接口，并负责数据的存储布局、元数据管理和访问控制。

科学工程化类比：

文件系统就像图书馆的管理系统：

ext4 = 传统图书馆，分类清晰、管理成熟、适合大多数需求
XFS = 专业图书馆，专门处理大型文献，检索速度快
Btrfs = 现代数字图书馆，支持版本控制、自动备份、压缩存储
swap = 临时阅览室，当主阅览室（内存）满了时提供额外空间

文件系统特性对比

文件系统类型	文件系统	特点	主要优势	适用场景
📚 传统稳定型	ext4	通用首选	• 成熟稳定 • 广泛支持 • 性能均衡	• 一般用途系统 • Ubuntu默认选择 • 桌面和服务器
	ext3	传统选择	• 日志功能 • 向后兼容 • 逐步淘汰	• 老旧系统 • 兼容性需求 • 升级过渡
🚀 高性能型	XFS	高性能	• 大文件优化 • 并发I/O强 • 企业级应用 • 最小300MB	• 数据库服务器 • 视频编辑 • 大文件存储
	F2FS	闪存优化	• SSD专用 • 写入优化 • 移动设备	• SSD存储 • 移动设备 • 嵌入式系统
🔄 现代功能型	Btrfs	现代特性	• 快照功能 • 压缩支持 • 写时复制	• 开发环境 • 需要快照 • 现代Linux发行版
	ZFS	企业级	• 数据校验 • 自动修复 • 高可靠性	• 企业存储 • 关键数据 • 高可靠性需求
💾 特殊用途型	swap	虚拟内存	• 内存扩展 • 系统必需 • 性能影响	• 虚拟内存 • 休眠支持 • 内存不足补充
	FAT32	跨平台	• 兼容性好 • 功能简单 • 移动存储	• USB设备 • 跨平台共享 • 移动存储

选择建议：

一般用途：ext4，稳定可靠，是Ubuntu默认选择
高性能需求：XFS，适合数据库、视频编辑等场景
现代特性：Btrfs，需要快照、压缩等高级功能时
企业关键：ZFS，对数据完整性要求极高的场景
SSD优化：F2FS，专门为闪存存储优化

创建文件系统

创建文件系统就像在建筑用地上铺设基础设施，为数据存储提供组织结构。

重要提醒：格式化操作会永久删除分区上的所有数据！请确保：

操作的是正确的设备
重要数据已备份
在测试环境中练习

文件系统大小要求：

XFS文件系统：最小需要300MB空间
ext4文件系统：最小需要16MB空间
Btrfs文件系统：最小需要256MB空间
建议：为XFS分配至少350MB以上空间，确保有足够的元数据空间

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# Lab环境文件系统创建练习

# 步骤1：创建虚拟磁盘并分区（复用前面的方法）

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/filesystem-demo.img bs=1M count=500

$sudo losetup /dev/loop23 /tmp/filesystem-demo.img

# 创建分区表和多个分区用于不同文件系统测试

$sudo parted /dev/loop23 mklabel gpt

$sudo parted /dev/loop23 mkpart primary ext4 1MiB 100MiB

$sudo parted /dev/loop23 mkpart primary xfs 100MiB 450MiB

$sudo parted /dev/loop23 mkpart primary linux-swap 450MiB 500MiB

$sudo partprobe /dev/loop23

# 步骤2：创建不同类型的文件系统

# 创建ext4文件系统（推荐用于一般用途）

$sudo mkfs.ext4 /dev/loop23p1

# 带标签的创建方式（便于识别）

$sudo mkfs.ext4 -L "data-storage" /dev/loop23p1

# 创建XFS文件系统（适合大文件和高性能需求）

# 注意：XFS文件系统需要至少300MB空间

$sudo mkfs.xfs /dev/loop23p2

# 带标签的XFS文件系统

$sudo mkfs.xfs -L "backup-disk" /dev/loop23p2

# 创建交换分区（虚拟内存）

$sudo mkswap /dev/loop23p3

# 带标签的交换分区

$sudo mkswap -L "swap-partition" /dev/loop23p3

# 步骤3：验证文件系统创建结果

$sudo blkid /dev/loop23p1

$sudo blkid /dev/loop23p2

$sudo blkid /dev/loop23p3

# 显示文件系统类型、UUID、标签等信息

# 步骤4：查看分区和文件系统信息

$lsblk /dev/loop23

$sudo parted /dev/loop23 print

# 步骤5：练习完成后清理

$sudo losetup -d /dev/loop23

$sudo rm /tmp/filesystem-demo.img

参数说明：

-L 或 -n：设置文件系统标签，便于识别和管理
-F32：指定FAT32格式（还有FAT16、FAT12选项）
blkid：查看块设备的文件系统信息，包括UUID和标签

文件系统检查和修复

文件系统检查就像建筑物的安全检查，定期检查可以预防和修复潜在问题。

检查前注意事项：

文件系统检查必须在卸载状态下进行
对于根文件系统，需要在单用户模式或救援模式下检查
自动修复可能导致数据丢失，重要数据请先备份

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# Lab环境文件系统检查练习

# 步骤1：使用前面创建的虚拟磁盘（如果已清理，重新创建）

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/fscheck-demo.img bs=1M count=500

$sudo losetup /dev/loop24 /tmp/fscheck-demo.img

$sudo parted /dev/loop24 mklabel gpt

$sudo parted /dev/loop24 mkpart primary ext4 1MiB 100MiB

$sudo parted /dev/loop24 mkpart primary xfs 100MiB 499MiB

$sudo partprobe /dev/loop24

# 创建文件系统

$sudo mkfs.ext4 -L "test-ext4" /dev/loop24p1

$sudo mkfs.xfs -L "test-xfs" /dev/loop24p2

# 步骤2：检查ext4文件系统

# 注意：文件系统检查必须在卸载状态下进行

$sudo fsck.ext4 /dev/loop24p1

# 强制完整检查

$sudo fsck.ext4 -f /dev/loop24p1

# 自动修复发现的错误

$sudo fsck.ext4 -y /dev/loop24p1

# 只检查不修复（安全模式）

$sudo fsck.ext4 -n /dev/loop24p1

# 步骤3：检查XFS文件系统

$sudo xfs_repair /dev/loop24p2

# 只检查不修复

$sudo xfs_repair -n /dev/loop24p2

# 步骤4：查看文件系统详细信息

$sudo tune2fs -l /dev/loop24p1 # ext4文件系统信息

$sudo dumpe2fs /dev/loop24p1 # ext4详细信息

# 对于XFS信息查看，需要先挂载

$sudo mkdir -p /tmp/test-mount

$sudo mount /dev/loop24p2 /tmp/test-mount

$sudo xfs_info /tmp/test-mount # XFS文件系统信息

$sudo umount /tmp/test-mount

# 步骤5：设置文件系统检查间隔（仅适用于ext4）

$sudo tune2fs -c 30 /dev/loop24p1 # 每30次挂载检查一次

$sudo tune2fs -i 180d /dev/loop24p1 # 每180天检查一次

# 步骤6：练习完成后清理

$sudo losetup -d /dev/loop24

$sudo rm /tmp/fscheck-demo.img

$sudo rmdir /tmp/test-mount

最佳实践：

定期检查文件系统健康状态
在系统维护窗口进行文件系统检查
重要系统建议使用只读检查模式
检查前确保有完整的数据备份

🔗 挂载点管理

挂载概念和原理

挂载官方定义：

根据Linux VFS（虚拟文件系统）规范，挂载是将一个文件系统附加到Linux目录树中特定位置的操作，使该文件系统的内容可以通过指定的目录路径访问。

科学工程化类比：

挂载就像城市交通枢纽连接：

Linux目录树 = 城市主干道网络，统一的交通系统
挂载点 = 交通枢纽站点，连接不同区域的入口
文件系统 = 各个功能区域（商业区、住宅区、工业区）
挂载操作 = 修建连接道路，让各区域接入主干网络
卸载操作 = 临时封闭连接道路，断开区域连接

挂载工作原理

挂载机制的核心特点：

统一命名空间：所有存储设备都整合到单一的目录树中
透明访问：应用程序无需知道文件在哪个物理设备上
动态管理：可以随时挂载和卸载文件系统
权限控制：通过挂载选项控制访问权限和行为

临时挂载 vs 永久挂载：

临时挂载：使用mount命令，重启后失效，适合临时访问USB设备
永久挂载：通过/etc/fstab配置，系统启动时自动挂载，适合系统分区

挂载操作流程

临时挂载

请登录以使用远程命令功能

# Lab环境挂载练习

# 步骤1：使用虚拟磁盘进行挂载练习

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/mount-demo.img bs=1M count=150

$sudo losetup /dev/loop25 /tmp/mount-demo.img

$sudo parted /dev/loop25 mklabel gpt

$sudo parted /dev/loop25 mkpart primary ext4 1MiB 75MiB

$sudo parted /dev/loop25 mkpart primary ext4 75MiB 149MiB

$sudo partprobe /dev/loop25

# 创建文件系统

$sudo mkfs.ext4 -L "test-data" /dev/loop25p1

$sudo mkfs.ext4 -L "test-backup" /dev/loop25p2

# 步骤2：创建挂载点

$sudo mkdir -p /mnt/test-data

$sudo mkdir -p /mnt/test-backup

# 步骤3：临时挂载

$sudo mount /dev/loop25p1 /mnt/test-data

$sudo mount /dev/loop25p2 /mnt/test-backup

# 步骤4：查看挂载状态

$mount | grep loop25

# 或者

$df -h | grep loop25

$lsblk /dev/loop25

# 步骤5：测试挂载的文件系统

$echo "Hello from test-data" | sudo tee /mnt/test-data/test.txt

$echo "Hello from test-backup" | sudo tee /mnt/test-backup/test.txt

$ls -la /mnt/test-data/

$ls -la /mnt/test-backup/

# 步骤6：卸载

$sudo umount /mnt/test-data

$sudo umount /mnt/test-backup

# 步骤7：练习完成后清理

$sudo losetup -d /dev/loop25

$sudo rm /tmp/mount-demo.img

$sudo rmdir /mnt/test-data /mnt/test-backup

永久挂载配置

请登录以使用远程命令功能

# Lab环境永久挂载配置练习

# 步骤1：创建虚拟磁盘用于永久挂载练习

$sudo dd if=/dev/zero of=/tmp/fstab-demo.img bs=1M count=100

$sudo losetup /dev/loop26 /tmp/fstab-demo.img

$sudo parted /dev/loop26 mklabel gpt

$sudo parted /dev/loop26 mkpart primary ext4 1MiB 99MiB

$sudo partprobe /dev/loop26

$sudo mkfs.ext4 -L "fstab-test" /dev/loop26p1

# 步骤2：获取分区 UUID

$sudo blkid /dev/loop26p1

# 输出示例：/dev/loop26p1: UUID="12345678-1234-1234-1234-123456789abc" TYPE="ext4"

# 步骤3：创建挂载点

$sudo mkdir -p /mnt/fstab-test

# 步骤4：备份原始fstab文件（重要！）

$sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.backup

# 步骤5：查看当前fstab内容

$cat /etc/fstab

# 步骤6：添加挂载条目（仅作演示，不实际修改系统fstab）

# 获取UUID并显示应该添加的条目格式

$UUID=$(sudo blkid -s UUID -o value /dev/loop26p1)

$echo "# 应该添加到/etc/fstab的条目（仅供参考）："

$echo "UUID=$UUID /mnt/fstab-test ext4 defaults 0 2"

# 步骤7：测试临时挂载（不修改fstab）

$sudo mount /dev/loop26p1 /mnt/fstab-test

$df -h | grep fstab-test

# 步骤8：验证挂载功能

$echo "Test file for fstab demo" | sudo tee /mnt/fstab-test/test.txt

$cat /mnt/fstab-test/test.txt

# 步骤9：清理练习环境

$sudo umount /mnt/fstab-test

$sudo losetup -d /dev/loop26

$sudo rm /tmp/fstab-demo.img

$sudo rmdir /mnt/fstab-test

重要说明：在Lab环境中，我们不实际修改/etc/fstab文件，因为：

错误的fstab配置可能导致系统无法启动
循环设备在重启后会消失，导致挂载失败
这里只演示UUID获取和配置格式，实际生产环境中才需要修改fstab

fstab 配置详解

/etc/fstab是Linux系统的文件系统表，它定义了系统启动时如何挂载各个文件系统。理解fstab的配置对于系统管理至关重要：

fstab文件的作用：

自动挂载：系统启动时自动挂载指定的文件系统
挂载参数：定义每个文件系统的挂载选项和行为
系统恢复：在系统修复模式下提供挂载信息
管理便利：提供统一的文件系统配置管理

字段含义详解：

设备标识：可以是设备路径、UUID、LABEL等
挂载点：文件系统在目录树中的位置
文件系统类型：ext4、xfs、swap等
挂载选项：控制文件系统的行为和权限
dump标志：是否被dump命令备份（0=否，1=是）
fsck顺序：文件系统检查的顺序（0=不检查，1=根文件系统，2=其他）

BASH

# /etc/fstab 文件格式：
# <设备> <挂载点> <文件系统> <选项> <dump> <fsck>
 
# 示例配置：
UUID=xxx-xxx /               ext4    defaults            0 1
UUID=xxx-xxx /boot           ext4    defaults            0 2
UUID=xxx-xxx /home           ext4    defaults,noatime    0 2
UUID=xxx-xxx /var/log        ext4    defaults,noatime    0 2
UUID=xxx-xxx none            swap    sw                  0 0
/dev/cdrom   /media/cdrom    iso9660 noauto,ro,user      0 0
 
# 常用挂载选项：
# defaults     - 默认选项（rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async）
# noatime      - 不更新访问时间，提高性能
# ro           - 只读挂载
# rw           - 读写挂载
# noauto       - 不自动挂载
# user         - 允许普通用户挂载

使用UUID的优势：

设备独立：不受设备名称变化影响
唯一标识：每个文件系统都有唯一的UUID
系统稳定：避免设备顺序变化导致的挂载错误

📊 磁盘空间监控

空间使用监控

请登录以使用远程命令功能

# 查看磁盘使用情况

$df -h

$df -i # 查看 inode 使用情况

# 查看目录大小

$du -sh /home

$du -sh /var/log/*

$du -h --max-depth=1 /

# 查找大文件

$find / -type f -size +100M 2>/dev/null

$find /home -type f -size +50M -exec ls -lh {} \;

# 实时监控磁盘使用

$watch -n 5 'df -h'

🤔 思考题

为什么推荐使用UUID而不是设备名进行挂载？
- 提示：考虑设备检测顺序变化的影响
ext4和XFS文件系统各有什么优势？
- 提示：从稳定性、性能、功能特性等方面对比
什么情况下需要使用扩展分区？
- 提示：考虑MBR分区表的限制
如何在不停机的情况下扩展磁盘空间？
- 提示：考虑LVM和在线扩展的可能性
为什么要将日志和数据分别存储在不同分区？
- 提示：从系统稳定性和性能角度思考

教程目录

Linux 磁盘管理 - 分区、格式化与挂载

🚀 实践环境(SSH)

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Linux 磁盘管理 - 分区、格式化与挂载

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分区概念和类型

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文件系统检查和修复

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挂载概念和原理

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