2008年（8065）
分类： 服务器与存储
2008-05-24 08:53:36
1、硬盘种类、物理几何结构
硬盘的种类主要是SCSI 、IDE 、以及现在流行的SATA等；任何一种硬盘的生产都要一定的标准；随着相应的标准的升级，硬盘生产技术也在升级；比如 SCSI标准已经经历了SCSI-1 、SCSI-2、SCSI-3；其中目前咱们经常在服务器网站看到的 Ultral-160就是基于SCSI-3标准的；IDE 遵循的是ATA标准，而目前流行的SATA，是ATA标准的升级版本；IDE是并口设备，而SATA是串口，SATA的发展目的是替换IDE；
硬盘的物理几何结构是由盘、磁盘表面、柱面、扇区组成，一个张硬盘内部是由几张碟片叠加在一起，这样形成一个柱体面；每个碟片都有上下表面；磁头和磁盘表面接触从而能读取数据；
2、硬盘容量及分区大小的算法；
我们通过fdsik -l 可以发现如下的信息：
Disk /dev/hda: 80.0 GB, 80026361856 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 9729 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 765 6144831 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32 (LBA)
/dev/hda3 2806 9729 55617030 5 Extended
/dev/hda5 2806 3825 8193118+ 83 Linux
/dev/hda6 3826 5100 10241406 83 Linux
/dev/hda7 5101 5198 787153+ 82 Linux swap / Solaris
/dev/hda8 5199 6657 11719386 83 Linux
/dev/hda9 6658 7751 8787523+ 83 Linux
/dev/hda10 7752 9729 15888253+ 83 Linux
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其中 heads 是磁盘面；sectors 是扇区；cylinders 是柱面；每个扇区大小是 512byte，也就是0.5M；
通过上面的例子，我们发现此硬盘有 255个磁盘面，有63个扇区，有9729个柱面；所以整个硬盘体积换算公式应该是：
磁面个数 x 扇区个数 x 每个扇区的大小512 x 柱面个数 = 硬盘体积 （单位bytes)
所以在本例中磁盘的大小应该计算如下：
255 x 63 x 512 x 9729 = 80023749120 bytes
提示：由于硬盘生产商和操作系统换算不太一样，硬盘厂家以10进位的办法来换算，而操作系统是以2进位制来换算，所以在换算成M或者G 时，不同的算法结果却不一样；所以我们的硬盘有时标出的是80G，在操作系统下看却少几M；
上面例子中，硬盘厂家算法 和 操作系统算数比较：
硬盘厂家： 80023749120 bytes = 80023749.120 K = 80023.749120 M （向大单位换算，每次除以1000）
操作系统： 80023749120 bytes = 78148192.5 K = 76316.594238281 M （向大单位换算，每次除以1024）
我们在查看分区大小的时候，可以用生产厂家提供的算法来简单推算分区的大小；把小数点向前移动六位就是以G表示的大小；比如 hda1 的大小约为 6.144831G ；
二、关于硬盘分区划分标准及合理分区结构；
1、硬盘分区划分标准
硬盘的分区由主分区、扩展分区和逻辑分区组成；所以我们在对硬盘分区时要遵循这个标准；主分区（包括扩展分区）的最大个数是四个，主分区（包含扩展分区）的个数硬盘的主引导记录MBR（Master Boot Recorder）决定的，MBR存放启动管理程序(GRUB，LILO，NTLOARDER等）和分区表记录。其中扩展分区也算一个主分区；扩展分区下可以包含更多的逻辑分区；所以主分区（包括扩展分区）范围是从1-4，逻辑分区是从5开始的；比如下面的例子：
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 765 6144831 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32 (LBA)
/dev/hda3 2806 9729 55617030 5 Extended
/dev/hda5 2806 3825 8193118+ 83 Linux
/dev/hda6 3826 5100 10241406 83 Linux
/dev/hda7 5101 5198 787153+ 82 Linux swap / Solaris
/dev/hda8 5199 6657 11719386 83 Linux
/dev/hda9 6658 7751 8787523+ 83 Linux
/dev/hda10 7752 9729 15888253+ 83 Linux
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通过这个例子，我们可以看到主分区有3个，从 hda1-hda3 ，扩展分区由 hda5-hda10 ；此硬盘没有主分区4，所以也没有显示主分区hda4 ；但逻辑分区不可能从4开始，因为那是主分区的位置，明白了吧；
2、硬盘设备（包括移动存储设备）在Linux或者其它类Unix系统的表示；
IDE 硬盘在Linux或者其它类Unix系统的一般表示为 hd* ，比如hda、hdb ... ... ，我们可以通过 fdisk -l 来查看；有时您可能只有一个硬盘，在操作系统中看到的却是 hdb ，这与硬盘的跳线有关；另外hdc 大多表示是光驱设备；如果您有两块硬盘，大多是 hda和hdb。在这方面说的太多也无用，还是以fdisk -l 为准为好；
SCSI 和SATA 硬盘在Linux通常也是表示为 sd* ，比如 sda 、sdb ... ... 以fdisk -l 为准
移动存储设备在linux表示为 sd* ，比如 sda 、sdb ... ... 以fdisk -l 为准
3、合理的规划分区；
关于一个磁盘的分区，一个磁盘应该有四个主分区，其中扩展也算一个主分区；存在以下情况：
1）分区结构之一：四个主分区,没有扩展分区；
[主|分区1] [主分|区2] [主|分区3] [主|分区4]
这种情况，如果您想在一个磁盘上划分五个以上分区，这样是行不通的；
三个主分区 一个扩展分区；
[主|分区1] [主|分区2] [主|分区3] [扩展分区]
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[逻辑|分区5] [逻辑|分区6] [逻辑|分区7] [逻辑|分区8] ... ...
这种情况行得通，而且分区的自由度比较大；分区也不受约束，能分超过5个分区；这只是举一个例子；
2）最合理的的分区方式；
最合理的分区结构：主分区在前，扩展分区在后，然后在扩展分区中划分逻辑分区；主分区的个数+扩展分区个数要控制在四个之内；比如下面的分区是比较好的；
[主|分区1] [主|分区2] [主|分区3] [扩展分区]
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[逻辑|分区5] [逻辑|分区6] [逻辑|分区7] [逻辑|分区8] ... ...
[主|分区1] [主|分区2] [扩展分区]
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[逻辑|分区5] [逻辑|分区6] [逻辑|分区7] [逻辑|分区8] ... ...
[主|分区1] [扩展分区]
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[逻辑|分区5] [逻辑|分区6] [逻辑|分区7] [逻辑|分区8] ... ...最不合理的分区结构： 主分区包围扩展分区；比如下面的；
[主|分区1] [主|分区2] [扩展分区] [主|分区4] [空白未分区空间]
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[逻辑|分区5] [逻辑|分区6] [逻辑|分区7] [逻辑|分区8] ... ...
这样 [主|分区2] 和 [主|分区4] 之间的 [扩展分区] 是有自由度，但[主|分区4]后的[空白未分区空间]怎么办？除非把主分区4完全利用扩展分区后的空间，否则您想在主分区4后再划一个分区是不可能的，划分逻辑分区更不可能； 虽然类似此种办法也符合一个磁盘四个主分区的标准，但这样主分区包围扩展分区的分区方法实在不可取；
我们根据这个标题，查看一下我们的例子，是不是符合这个标准呢？
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 * 1 765 6144831 7 HPFS/NTFS
/dev/hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32 (LBA)
/dev/hda3 2806 9729 55617030 5 Extended
/dev/hda5 2806 3825 8193118+ 83 Linux
/dev/hda6 3826 5100 10241406 83 Linux
/dev/hda7 5101 5198 787153+ 82 Linux swap / Solaris
/dev/hda8 5199 6657 11719386 83 Linux
/dev/hda9 6658 7751 8787523+ 83 Linux
/dev/hda10 7752 9729 15888253+ 83 Linux
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后记：
把分区基础写出来，主要是想让新手弟兄知道什么是合理的分区结构，如果把硬盘分区规划好了，也为以学习省却了不少麻烦；在此文后，我计划写具体的分区工具介绍；这也算一个基础知识的积累；虽然老手都会，但新手可能还是需要的。