本节介绍MBR分区格式和fdisk这一分区工具。

1、硬盘分区格式

我们以前讲过文件的元数据：记录了文件的各种属性信息。同样的，硬盘的分区信息是不是也要占用一部分存储空间呢？答案是肯定的，因为硬盘总得知道：我分了几个区，每个分区从哪里开始到哪里结束。存放这些信息当然需要空间了。

存放的关于分区信息的数据我们称之为分区表。常见的分区表有两种格式：MBR与GPT。

其中，MBR是过去很长一段时间的标准，但是随着时代的发展他也凸显了一些瓶颈和问题，比如默认只有四个标准分区（可以通过扩展分区的方式弥补）、最大只支持2T的硬盘（这一点随着4K扇区硬盘的出现有所缓解，理论最大可提升至16T）。但是它目前仍然占据着较大的市场份额，并且拥有最好的兼容性；

而GPT则是后起之秀，它解决了上文提及的MBR的相关瓶颈限制，不过一些较旧的操作系统不支持这一格式。硬件兼容性方面，有些开机启动程序也不认识GPT格式。

对于MBR格式的分区，我们通常使用fdisk。对于GPT格式的分区，我们常使用parted和gdisk（parted也支持mbr形式）。本节介绍MBR格式的分区表和fdisk。此外，虽然机械硬盘与固态硬盘在物理形态上截然不同，但是从分区的逻辑维度上看是即为相似的，且机械硬盘相对好理解，因此本节和下一节介绍分区时以机械硬盘为例，必要时对固态硬盘的相关机制作简要说明。

2、MBR分区格式

MBR全称为Master Boot Record（主引导记录）。MBR被存储于0磁道0扇区，该扇区的大小为512比特。MBR可以分为三部分：

引导加载器（boot load），硬盘被识别的地方。占用446byte空间。

分区表：记录了有多少个分区，每个分区从哪里开始到哪里结束。一共64byte。其中每16byte标识一个分区，因此，一块硬盘最多只能有4个主分区。

最后2byte：结束标志，标示前面510个byte是不是有效的。

如果一块硬盘需要划分超过4个分区，则可以将其中一个16byte当做扩展分区的分区表。扩展分区能够指向别的扇区做分区表。扩展分区本身并不能格式化，我们需要在扩展分区之上进行再分区（这样的分区叫做逻辑分区）。

所以使用MBR分区表的磁盘，最多使用四个主分区或者3个主分区+1个扩展分区（N个逻辑分区）

3、MBR分区工具：fdisk

fdisk命令：

1、查看磁盘的分区信息：

fdisk -l [-u] [device...]：列出指定磁盘设备上的分区情况；

2、管理分区

fdisk device

fdisk提供了一个交互式接口来管理分区，它有许多子命令，分别用于不同的管理功能；所有的操作均在内存中完成，没有直接同步到磁盘；直到使用w命令保存至磁盘上；

常用命令：

n：创建新分区

d：删除已有分区

t：修改分区类型

l：查看所有已知分区类型

w：保存并退出

q：不保存并退出

m：查看帮助信息

p：显示现有分区信息

举例：

首先我们在centos7的虚拟机上新增一块硬盘（添加前请先将虚拟机关机）

打开虚拟机，可以看到/dev/下有sdb了。

[root@localhost ~]# ls /dev/sd*

/dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb

[root@localhost ~]#

如下，进入fdisk交互界面，m可以获取帮助，当你记不清相关指令的时候，m一下就能跳出相对详细的说明了：

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb

Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, untilyou decide to write them.

Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognizedpartition table

Building a new DOS disklabel with diskidentifier 0x45cdafba.

Command (m for help): m

Command action

a   toggle a bootable flag

b   edit bsd disklabel

c   toggle the dos compatibilityflag

d   delete a partition

g   create a new empty GPTpartition table

G   create an IRIX (SGI) partitiontable

l   list known partition types

m   print this menu

n   add a new partition

o   create a new empty DOSpartition table

p   print the partition table

q   quit without saving changes

s   create a new empty Sundisklabel

t   change a partition's system id

u   change display/entry units

v   verify the partition table

w   write table to disk and exit

x   extra functionality (expertsonly)

Command (m for help):

让我们来创建一个10G的主分区：

Command (m for help): n

Partition type:

p   primary (0 primary, 0extended, 4 free)

e   extended

Select (default p): p

Partition number (1-4, default 1): 1

First sector (2048-41943039, default 2048):

Using default value 2048

Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(2048-41943039, default 41943039): +10G

Partition 1 of type Linux and of size 10GiB is set

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes,41943040 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes

Disk label type: dos

Disk identifier: 0x45cdafba

Device Boot      Start         End      Blocks  Id System

/dev/sdb1            2048    20973567   10485760   83 Linux

Command (m for help):

首先我们键入n表示要新建分区，然后选择主分区。系统提问从哪个扇区开始，使用了默认的2048扇区，之后问从哪里结束，我们使用+10G表示这个分区的大小。分区完毕后使用p显示目前的分区状况。我们可以看到sdb已经有一个分区：sdb1了。注意，此时只是写进内存，并没有真的生效。要使其真正生效需要键入w，放弃此次分区就键入q

Command (m for help): w

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

[root@localhost ~]#

这个时候查看/dev下的硬盘设备，发现多出了sdb1

[root@localhost ~]# ls /dev/sd*

/dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdb1

[root@localhost ~]#

注意：创建的新分区，内核可能在创建完成后无法直接识别；查看分区是否已经识别，可以去查看/proc/partitions中的信息。/proc是一个伪文件系统，进阶部分我们会详细阐述：

[root@localhost ~]# cat /proc/partitions

major minor #blocks name

8        0   20971520 sda

8        1    1048576 sda1

8        2   19921920 sda2

8       16   20971520 sdb

8       17   10485760 sdb1

11        0     927744 sr0

253       0   17821696 dm-0

253       1    2097152 dm-1

[root@localhost ~]#

我们可以看到内核已经识别了，如果没识别，使用以下方法（建议连续执行两次）：

Centos5（6、7也可以使用）：

partprobe [DEVICE]

Centos6/7：

partx -a [DEVICE]

你也可以选择重启，但依赖重启并不是一个好习惯，或者说是个坏习惯。能不重启就别重启。

接着我们继续创建2个主分区，并创建扩展分区，再在扩展分区之上建立逻辑分区：

[root@localhost /]# fdisk /dev/sdb

Command (m for help): n

Partition type:

p   primary (1 primary, 0extended, 3 free)

e   extended

Select (default p): p

Partition number (2-4, default 2):

First sector (20973568-41943039, default20973568):

Using default value 20973568

Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(20973568-41943039, default 41943039): +1G

Partition 2 of type Linux and of size 1 GiBis set

Command (m for help): n

Partition type:

p   primary (2 primary, 0extended, 2 free)

e   extended

Select (default p): p

Partition number (3,4, default 3):

First sector (23070720-41943039, default23070720):

Using default value 23070720

Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(23070720-41943039, default 41943039): +1G

Partition 3 of type Linux and of size 1 GiBis set

Command (m for help): n

Partition type:

p   primary (3 primary, 0extended, 1 free)

e   extended

Select (default e): e

Selected partition 4

First sector (25167872-41943039, default25167872):

Using default value 25167872

Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(25167872-41943039, default 41943039):

Using default value 41943039

Partition 4 of type Extended and of size 8GiB is set

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes,41943040 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes

Disk label type: dos

Disk identifier: 0x45cdafba

Device Boot      Start         End      Blocks  Id System

/dev/sdb1            2048    20973567   10485760   83 Linux

/dev/sdb2        20973568    23070719    1048576   83 Linux

/dev/sdb3        23070720    25167871    1048576   83 Linux

/dev/sdb4        25167872    41943039    8387584    5 Extended

Command (m for help):

创建扩展分区（sdb4）之后，再在其上建立逻辑分区

Command (m for help): n

All primary partitions are in use

Adding logical partition 5

First sector (25169920-41943039, default25169920):

Using default value 25169920

Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(25169920-41943039, default 41943039): +5G

Partition 5 of type Linux and of size 5 GiBis set

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes,41943040 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes /512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512bytes

Disk label type: dos

Disk identifier: 0x45cdafba

Device Boot      Start         End      Blocks  Id System

/dev/sdb1            2048    20973567   10485760 83 Linux

/dev/sdb2        20973568    23070719    1048576   83 Linux

/dev/sdb3        23070720    25167871    1048576   83 Linux

/dev/sdb4        25167872    41943039    8387584    5 Extended

/dev/sdb5        25169920    35655679    5242880   83 Linux

w保存退出并生效

Command (m for help): w

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

[root@localhost /]#

4、SSD与fdisk

机械硬盘的最小存取单位是sector，有512byte和4K之分。机械硬盘最小存取单位是page，通常为4k。这个时候存在一个对齐的说法（想象一下，4k的数据完全可以用1个page去存放。如果不对齐，4k的数据可能会写在2个page中，8K的数据可能会交错在3个page中。这就导致，以4K数据为例：从物理上看，对齐了只要读一个page的内容，不对齐可能要读3个page的内容。降低了读写效率）。

在centos7中，使用的是新版的fdisk，通过本文的介绍大家可以看到：使用新版fdisk分区时，询问你的是从那个sector开始（可以理解为与SSD的page相对应），因此在新版的fdisk中，是可以实现自动对齐的。之后给大家介绍的parted、gdisk都是可以实现自动对齐的。

而在老版本的fdisk（如centos6中），则没有那么幸运了，如果你用过就会发现，老版fdisk标注分区的始末使用的不是sector而是cylinder，是不会自动和SSD对齐的。因此如果你想保证高效率，你得在网上找各种资料，保证分区时进行了对齐。

本节内容就到这里，下一节介绍GPT分区与parted分区工具

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