Quản lý đĩa và hệ thống tập tin

Mục lục- I. Cấu trúc đĩa và biểu diễn phân vùng

    1. Cấu trúc đĩa
  • 1.1. Cấu trúc vật lý của ổ cứng
  • 1.2. Cấu trúc dữ liệu của ổ cứng
  • 1.3. Dung lượng lưu trữ
  • 1.4. Các loại giao tiếp đĩa
    1. Biểu diễn phân vùng đĩa
  • 2.1. MBR (Master Boot Record)
  • 2.2. Cách biểu diễn phân vùng
  • 2.3. Cấu trúc phân vùng đĩa
  • 2.4. Kiểm tra tình trạng sử dụng đĩa
  • II. Quản lý hệ thống tập tin
    1. Các loại hệ thống tập tin
  • 1.1. Hệ thống tập tin XFS
  • 1.2. Swap – hệ thống tập tin trao đổi
  • 1.3. Các loại hệ thống tập tin khác hỗ trợ bởi Linux
  • III. Quản lý đĩa và phân vùng
    1. Phát hiện và xác nhận ổ cứng mới
  • 1.1. Lệnh fdisk
  • 1.2. Thực hành
  • 1.2.1. Giải thích thông tin đĩa từ lệnh fdisk
  • 1.3. Các lệnh thường dùng trong chế độ tương tác
  • 1.3.1. Thực hành (thêm ổ cứng và tạo phân vùng mới)
  • 1.3.1.1. Các bước thêm ổ cứng vào máy ảo
  • IV. Tạo hệ thống tập tin (format)
    1. Định dạng lệnh mkfs
    1. Thực hành: Format phân vùng mới
  • V. Gắn kết và tháo gắn hệ thống tập tin mount/umount
    1. Gắn kết hệ thống tập tin – lệnh mount
  • 1.1. Gắn kết hệ thống tập tin
  • 1.2. Thực hành 1 (gắn kết phân vùng mới)
    1. Tháo gắn hệ thống tập tin – lệnh umount
  • 2.1. Định dạng
  • 2.2. Thực hành
  • VI. Tạo hệ thống tập tin trao đổi mkswap
    1. Lệnh mkswap
    1. Tạo hệ thống tập tin trao đổi
    1. Thực hành (tạo swap)
  • 3.1. Sử dụng fdisk để thiết lập ID phân vùng thành 82
  • 3.2. Định dạng swap và kích hoạt phân vùng trao đổi mới
  • VII. Thiết lập tự động gắn kết hệ thống tập tin
    1. Tập tin /etc/fstab
    1. Định dạng
    1. Thực hành
  • 3.1. Phân tích các trường trong fstab

I. Cấu trúc đĩa và biểu diễn phân vùng

  1. Cấu trúc đĩa

1.1. Cấu trúc vật lý của ổ cứng

• Đĩa: Mỗi ổ cứng có nhiều đĩa, mỗi đĩa có hai mặt

• Đầu đọc/ghi: Mỗi mặt có một đầu đọc/ghi

1.2. Cấu trúc dữ liệu của ổ cứng

• Sector: Mỗi đĩa được chia thành các khu vực hình quạt, mỗi sector chứa 512 byte dữ liệu – đơn vị lưu trữ nhỏ nhất của ổ cứng

• Track: Các đường tròn đồng tâm cùng bán kính trên cùng một mặt đĩa, được tạo bởi đầu đọc/ghi quét trên bề mặt đĩa

• Cylinder: Tập hợp các track cùng bán kính trên các mặt đĩa khác nhau, tạo thành một mặt trụ

1.3. Dung lượng lưu trữ

Dung lượng ổ cứng = số đầu x số track x số sector mỗi track x 512 byte Có thể sử dụng cylinder/head/sector để định vị duy nhất từng vùng trên đĩa

1.4. Các loại giao tiếp đĩa

  • IDE, dùng cáp nối song song giữa bo mạch chủ và ổ cứng, dễ bị nhiễu và chiếm không gian, đã bị SATA thay thế dần
  • SATA, chống nhiễu tốt, hỗ trợ hotplug, tốc độ cao và khả năng sửa lỗi mạnh
  • SCSI, giao diện dành cho máy tính chuyên dụng, thường dùng trong máy trạm và máy chủ, hiệu suất truyền dữ liệu thấp, tốc độ nhanh, hỗ trợ hotplug
  • SAS, công nghệ SCSI mới, sử dụng kỹ thuật tuần tự để đạt tốc độ cao hơn, có thể lên tới 6Gb/s
  1. Biểu diễn phân vùng đĩa

2.1. MBR (Master Boot Record)

MBR nằm ở sector đầu tiên của ổ cứng, chứa chương trình khởi động chính và bảng phân vùng. Tổng cộng 512 byte, 446 byte đầu là mã khởi động, bảng phân vùng lưu ở byte từ 447 đến 510. Bảng phân vùng gồm 4 mục, mỗi mục chiếm 16 byte.

MBR hỗ trợ tối đa 2.2TB cho mỗi phân vùng, tối đa 4 phân vùng chính hoặc 3 phân vùng chính + 1 phân vùng mở rộng với nhiều phân vùng logic bên trong.

  • MBR nằm ở sector đầu tiên của ổ cứng
  • Chứa chương trình khởi động và bảng phân vùng
  • Bảng phân vùng có 4 mục, mỗi mục 16 byte
  • Trong Linux, các thiết bị như ổ cứng, phân vùng đều được biểu diễn như file
  • Phân vùng chính từ 1-4, phân vùng logic bắt đầu từ 5

Bổ sung:

• Có hai kiểu phân vùng phổ biến: MBR và GPT

• GPT vượt qua giới hạn của MBR, hỗ trợ đến 128 phân vùng, dung lượng tối đa lên tới 18EB (1EB = 1024PB), lớn hơn rất nhiều so với MBR

Khác với MBR, thông tin phân vùng trong GPT được lưu trong chính phân vùng, không nằm trong sector khởi động. Để bảo vệ GPT khỏi các công cụ quản lý MBR, GPT tạo một phân vùng bảo vệ (Protective MBR) có ID 0xEE, kích thước 128MB trên Windows, 200MB trên macOS, giúp các công cụ quản lý MBR xem GPT như một phân vùng chưa định dạng.

2.2. Cách biểu diễn phân vùng

/dev/hda5

  • /dev/: thư mục chứa các file thiết bị phần cứng
  • hd: thiết bị IDE (sd: thiết bị SCSI)
  • a: thứ tự ổ cứng, a, b, c...
  • 5: số thứ tự phân vùng, 1, 2, 3...

2.3. Cấu trúc phân vùng đĩa

  • Chỉ có tối đa 4 phân vùng chính trên đĩa
  • Số thứ tự phân vùng chính và mở rộng từ 1 đến 4
  • Phân vùng mở rộng chia thành các phân vùng logic
  • Phân vùng logic luôn bắt đầu từ số 5

2.4. Kiểm tra tình trạng sử dụng đĩa

II. Quản lý hệ thống tập tin

  1. Các loại hệ thống tập tin

1.1. Hệ thống tập tin XFS

Phân vùng lưu trữ dữ liệu và thư mục Hệ thống tập tin nhật ký hiệu năng cao, đặc biệt phù hợp với xử lý file lớn, hỗ trợ không gian lưu trữ lên tới hàng triệu TB Là hệ thống mặc định của CentOS 7

1.2. Swap – hệ thống tập tin trao đổi

Tạo phân vùng trao đổi cho hệ thống Linux Thường đặt bằng 1.5 đến 2 lần dung lượng RAM vật lý

1.3. Các loại hệ thống tập tin khác hỗ trợ bởi Linux

EXT4 (mặc định trên CentOS 6), FAT32, NTFS, LVM

III. Quản lý đĩa và phân vùng

  1. Phát hiện và xác nhận ổ cứng mới

1.1. Lệnh fdisk

Xem hoặc quản lý phân vùng đĩa fdisk -l [thiết bị đĩa]

hoặc fdisk [thiết bị đĩa]

1.2. Thực hành

1.2.1. Giải thích thông tin đĩa từ lệnh fdisk

  • Device: tên file thiết bị phân vùng;
  • Boot: có phải phân vùng boot không, nếu có sẽ có dấu "*";
  • Start: vị trí bắt đầu của phân vùng (số cylinder);
  • End: vị trí kết thúc của phân vùng (số cylinder);
  • Blocks: kích thước phân vùng tính bằng Blocks (mặc định 1024 byte);
  • Id: ID hệ thống phân vùng, 83 cho phân vùng Linux mặc định (XFS hoặc EXT4), 8e cho LVM;
  • System: hệ thống phân vùng

1.3. Các lệnh thường dùng trong chế độ tương tác

Lệnh Mô tả
m Hiển thị menu trợ giúp
p Hiển thị thông tin phân vùng
n Tạo phân vùng mới
d Xóa phân vùng
t Thay đổi loại phân vùng
w Lưu và thoát
q Thoát không lưu

1.3.1. Thực hành (thêm ổ cứng và tạo phân vùng mới)

1.3.1.1. Các bước thêm ổ cứng vào máy ảo

IV. Tạo hệ thống tập tin (format)

  1. Định dạng lệnh mkfs
mkfs -t loại_hệ_thống_tập_tin thiết_bị_phân_vùng

CentOS 6 mặc định sử dụng EXT4, CentOS 7 mặc định sử dụng XFS. Việc chọn loại hệ thống tập tin nên căn cứ vào môi trường thực tế và loại ổ cứng. Với ứng dụng thông thường, chỉ cần dùng mặc định là đủ.

Quá trình tạo hệ thống tập tin chính là quá trình format phân vùng.

  1. Thực hành: Format phân vùng mới

V. Gắn kết và tháo gắn hệ thống tập tin mount/umount

  1. Gắn kết hệ thống tập tin – lệnh mount

1.1. Gắn kết hệ thống tập tin

mount [-t loại_hệ_thống_tập_tin] thiết_bị_gắn_kết điểm
mount -o loop file_iso gắn_kết_thư_mục

Trước khi gắn kết, dùng phân vùng gốc. Sau khi gắn kết, dùng phân vùng mới, do đó không thấy file nhưng chúng vẫn tồn tại.

1.2. Thực hành 1 (gắn kết phân vùng mới)

  1. Tháo gắn hệ thống tập tin – lệnh umount

2.1. Định dạng

Gỡ bỏ hệ thống tập tin đã gắn kết Điều kiện: thiết bị hoặc thư mục gắn kết không đang được sử dụng, phải thoát khỏi thư mục gắn kết trước

Trong thư mục hiện tại: umount [-lf] thiết_bị_hoặc_thư_mục_gắn_kết

-l: giải phóng hệ thống tập tin đang bận -f: buộc dừng

umount vị_trí_thiết_bị
umount thư_mục_gắn_kết

2.2. Thực hành

VI. Tạo hệ thống tập tin trao đổi mkswap

  1. Lệnh mkswap

Tạo hệ thống tập tin trao đổi mkswap thiết_bị_phân_vùng

  1. Tạo hệ thống tập tin trao đổi

Trước khi tạo swap, phân vùng mục tiêu phải được thiết lập ID phân vùng thành 82 bằng công cụ fdisk

swapon /dev/sdc1           #kích hoạt phân vùng trao đổi mới
swapoff /dev/sdc1          #dừng phân vùng trao đổi
swapon -S                  #xem trạng thái từng phân vùng swap
free -m                    #xem tổng trạng thái swap

Bổ sung: Linux sử dụng bộ nhớ đệm để tăng hiệu suất đọc/ghi. Bộ nhớ này gọi là Cache Memory. Khi chương trình chạy xong, cache không tự động giải phóng, dẫn đến giảm bộ nhớ vật lý khả dụng. Khi bộ nhớ vật lý không đủ, hệ thống sẽ chuyển dữ liệu từ bộ nhớ vào vùng swap. Khi cần, dữ liệu sẽ được khôi phục từ swap về bộ nhớ.

  1. Thực hành (tạo swap)

3.1. Sử dụng fdisk để thiết lập ID phân vùng thành 82

3.2. Định dạng swap và kích hoạt phân vùng trao đổi mới

VII. Thiết lập tự động gắn kết hệ thống tập tin

  1. Tập tin /etc/fstab

Tập tin /etc/fstab là cấu hình cho lệnh mount, chứa thông tin gắn kết tĩnh của hệ thống tập tin. Mỗi lần khởi động, Linux sẽ tự động đọc nội dung file này để gắn kết các hệ thống tập tin đã định nghĩa. Mặc định, file fstab chứa cấu hình root, /boot, swap và các hệ thống tập tin giả như proc, tmpfs.

  1. Định dạng
 /etc/fstab
 vim /etc/fstab

 /dev/sdb1                   /opt          xfs                   defaults       0 0      #tự động gắn kết
 /dev/sr0                     /mnt          iso9660           defaults       0 0      #tự động gắn kết đĩa CD
  1. Thực hành

3.1. Phân tích các trường trong fstab

Trường 1: Tên thiết bị hoặc nhãn phân vùng

Trường 2: Thư mục gắn kết hệ thống tập tin

Trường 3: Loại hệ thống tập tin, ví dụ xfs, swap...

Trường 4: Các tham số gắn kết, tương tự tùy chọn -o của lệnh mount. Ví dụ: defaults (mặc định), rw (đọc-viết), ro (chỉ đọc), noexec (không cho phép thực thi)

Trường 5: Quy định có cần sao lưu bằng dump hay không. 1: cần, 0: bỏ qua

Trường 6: Thứ tự kiểm tra đĩa khi khởi động. 0: không kiểm tra, 1: ưu tiên, 2: thứ hai

Thẻ: linux disk filesystem partition mount

Đăng vào ngày 1 tháng 8 lúc 21:07

Thẻ Phổ Biến

©2026 Thành phố Cuồng loạn