【Ubuntu与Linux操作系统:五、文件与目录管理】
第5章 磁盘存储管理
5.1 Linux磁盘存储概述
磁盘存储是Linux系统存储数据的重要组件,它通过分区和文件系统组织和管理数据。Linux支持多种文件系统,如ext4、xfs和btrfs,并以块的形式管理存储设备。
1. 分区与文件系统:
- 分区:磁盘被分割为多个逻辑块,每块可以单独管理和格式化。分区类型包括主分区、扩展分区和逻辑分区。
- 文件系统:文件系统定义了数据在磁盘上的组织方式。常见的文件系统有
ext4(默认)、FAT32(跨平台)等。
2. 磁盘设备命名规则:
- 磁盘设备在Linux系统中以
/dev目录表示,例如/dev/sda代表第一块SATA硬盘。 - 分区以数字标识,例如
/dev/sda1表示第一个分区。
3. Linux中的存储抽象:
- 挂载点:文件系统需要挂载到目录才能使用,例如挂载根文件系统到
/。 - 虚拟文件系统(VFS):提供文件系统的统一接口,使不同文件系统在用户看来一致。
磁盘存储管理是系统维护的核心,影响到数据存储的安全性和效率。
5.2 使用命令行工具管理磁盘分区和文件系统
在Linux中,命令行工具是磁盘管理的主要方式。常用工具包括fdisk、parted和mkfs。
1. 使用fdisk管理分区:
-
查看磁盘信息:
sudo fdisk -l -
创建新分区:
sudo fdisk /dev/sda按照提示输入命令(如
n创建分区,w保存修改)。
2. 使用parted管理分区:
-
启动
parted工具:sudo parted /dev/sda -
创建分区:
mklabel gpt mkpart primary ext4 0% 50%
3. 创建文件系统:
-
格式化分区:
sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
4. 检查和修复文件系统:
-
检查文件系统:
sudo fsck /dev/sda1 -
修复文件系统:
添加-y选项自动修复错误。
命令行工具提供灵活的磁盘分区和文件系统管理方式,适合服务器环境和高级用户。
5.3 使用图形界面工具管理磁盘分区和文件系统
在桌面版Linux系统中,图形化工具使磁盘管理更直观。Ubuntu提供的磁盘管理工具是Gnome Disks,也称“磁盘”应用。
1. 打开磁盘工具:
- 从“活动”搜索栏搜索“磁盘”,打开图形化磁盘管理器。
2. 查看磁盘信息:
- 磁盘工具显示所有磁盘及其分区信息,包括大小、类型和挂载点。
3. 管理分区:
- 创建分区:选择目标磁盘,点击“+”按钮,指定分区大小和类型(如
ext4)。 - 格式化分区:选择分区后点击“格式化”,设置文件系统类型。
- 删除分区:点击“-”按钮移除分区。
4. 挂载和卸载分区:
- 挂载分区:选择分区并点击“挂载”。
- 卸载分区:选择分区并点击“卸载”。
图形化工具适合初学者,但在高级场景中可能需要配合命令行工具。
5.4 挂载和使用外部存储设备
外部存储设备(如U盘、移动硬盘)是数据交换的重要工具。在Linux中,这些设备需要挂载后才能使用。
1. 自动挂载:
- 插入设备后,Ubuntu会自动识别并挂载到
/media/用户名/路径下。文件管理器会显示设备图标,可直接访问。
2. 手动挂载:
-
查看设备:
lsblk -
创建挂载点:
sudo mkdir /mnt/mydisk -
挂载设备:
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/mydisk -
卸载设备:
sudo umount /mnt/mydisk
3. 配置永久挂载:
-
编辑
/etc/fstab文件,将设备信息写入:/dev/sdb1 /mnt/mydisk ext4 defaults 0 0
正确挂载外部设备能保证数据的读写安全,并避免硬件损坏。
5.5 文件系统的备份
数据备份是保障数据安全的关键操作。在Linux中,可以通过多种工具和策略完成备份。
1. 基本备份工具:
-
cp命令:适合小规模备份:cp -r 源目录 目标目录 -
rsync工具:高效的增量备份工具:rsync -av --progress 源目录 目标目录使用
--delete选项可以同步删除目标中多余的文件。
2. 压缩备份:
-
使用
tar压缩目录:tar -czvf 备份文件.tar.gz 源目录
3. 备份策略:
- 完全备份:定期备份所有数据,安全但占用存储空间。
- 增量备份:仅备份自上次备份以来修改的文件,节省空间但恢复时需逐步应用备份。
制定合理的备份计划,定期测试备份数据,是避免数据丢失的重要保障。
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