第76课 - fdisk 磁盘分区

所属模块： 存储管理 难度： 中级 (Intermediate) 标签： fdisk, partition 上一课： 仓库管理与镜像配置 下一课： parted 与 GPT 分区

1. 学习目标

完成本课学习后，你将能够：

理解磁盘分区的基本概念及其在系统存储中的作用。
掌握使用 fdisk 工具查看、创建、删除和管理 MBR 磁盘分区。
实践为一个新的磁盘创建主分区、扩展分区和逻辑分区。
识别在使用 fdisk 过程中的常见错误及其解决方案。

2. 核心概念

什么是磁盘分区？

想象一下，你买了一个大书柜（物理硬盘）。直接把所有书（数据）堆在一起会非常混乱。分区就像是你把书柜用隔板分成几个独立的区域：一个放技术书籍，一个放小说，一个放杂志。每个区域（分区）都可以独立管理，比如格式化成不同的文件系统（ext4, xfs），或者在上面安装不同的操作系统。

为什么需要分区？

组织与管理： 便于数据分类存放。
数据安全： 系统崩溃时，可以只重装系统分区，保护其他分区数据。
多系统共存： 在同一块硬盘上安装多个操作系统。
性能优化： 将频繁读写的数据（如 /var）放在单独的分区。

MBR 分区表与 fdisk

fdisk 是一个经典的、基于文本交互的磁盘分区工具，主要用于管理 MBR (Master Boot Record) 分区表。

MBR 的限制： 只能管理最大 2TB 的硬盘，且最多只能有 4个主分区（或 3个主分区 + 1个扩展分区）。扩展分区不能直接使用，需要在其中创建逻辑分区。
fdisk 的特点： 功能强大且稳定，是系统管理员的必备技能之一。但由于 MBR 的限制，对于大于 2TB 的硬盘或需要更多分区的现代系统，通常需要使用 parted 工具和 GPT 分区表（下一课内容）。

3. 代码示例

重要提示： 对磁盘分区操作是危险的，错误操作会导致数据丢失。请在测试虚拟机或使用新磁盘/空磁盘进行练习。以下示例假设我们有一块新的未分区磁盘 /dev/sdb。

# 1. 首先，查看系统识别到的磁盘及其分区情况
sudo fdisk -l
# 输出中会列出 /dev/sda, /dev/sdb 等磁盘及其大小、分区表类型、已有分区。

# 2. 启动对目标磁盘 /dev/sdb 的交互式分区操作
sudo fdisk /dev/sdb

进入 fdisk 交互界面后，你会看到提示符 Command (m for help):。输入 m 可以查看所有可用命令。以下是一个创建分区的典型流程：

# 交互过程开始
Command (m for help): p   # 输入 p (print)，查看当前分区表（此时应该为空）

# 步骤A: 创建一个 20GB 的主分区（/dev/sdb1）
Command (m for help): n   # 输入 n (new)，创建新分区
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p   # 选择 p，创建主分区
Partition number (1-4, default 1): 1   # 选择分区号，默认为1
First sector (2048-..., default 2048):   # 起始扇区，直接回车使用默认值
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-..., default ...): +20G   # 输入 +20G，表示分区大小为20GB

# 步骤B: 将剩余所有空间创建为一个扩展分区
Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): e   # 这次选择 e，创建扩展分区
Partition number (2-4, default 2): 2
First sector (...):   # 回车使用默认起始扇区
Last sector, ...:   # 直接回车，使用所有剩余空间

# 步骤C: 在扩展分区内部创建一个 10GB 的逻辑分区
Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l   # 选择 l，创建逻辑分区（逻辑分区从5开始编号）
Adding logical partition 5
First sector (...):   # 回车
Last sector, ...: +10G   # 大小为10GB

# 步骤D: 再次创建逻辑分区，使用扩展分区的剩余空间
Command (m for help): n
# ... 选择 l，编号为6，直接回车使用剩余空间。

# 最后，检查并写入分区表
Command (m for help): p   # 再次打印确认
Command (m for help): w   # 输入 w (write)，将更改写入磁盘并退出
The partition table has been altered.
Syncing disks.

分区后的处理： 分区创建完成后，还需要格式化和挂载才能使用。

# 3. 格式化新分区（假设使用 ext4 文件系统）
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb5
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb6

# 4. 创建挂载点并挂载分区
sudo mkdir -p /mnt/data1 /mnt/data2
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data1
sudo mount /dev/sdb5 /mnt/data2

# 5. 验证挂载
df -h

4. 实践练习

练习前准备： 请在虚拟机中添加一块新的虚拟硬盘（例如 5GB），系统将识别为 /dev/sdb（具体名称请用 fdisk -l 确认）。

练习 1：基础分区

使用 fdisk 为 /dev/sdb 创建一个大小为 2GB 的主分区 (/dev/sdb1)。
格式化该分区为 xfs 文件系统 (mkfs.xfs)。
将其挂载到 /mnt/practice1。
使用 df -h 和 lsblk 命令验证结果。

练习 2：多分区管理

在练习1的基础上，使用 fdisk 删除 /dev/sdb1 分区。
重新规划 /dev/sdb：
- 创建一个 1GB 的主分区 (/dev/sdb1)。
- 创建一个扩展分区，占用剩余空间。
- 在扩展分区内创建两个逻辑分区，每个大小约为 1.5GB (/dev/sdb5, /dev/sdb6)。
格式化所有分区为 ext4。
将三个分区分别挂载到 /mnt/part1、/mnt/part5、/mnt/part6。

练习 3：场景应用 你的服务器新增了一块数据盘 /dev/sdc（假设为 10GB）。你需要将其规划为：

/data 目录使用 5GB 的主分区。
/backup 目录使用剩余的所有空间。请使用 fdisk 完成分区、格式化（选择你喜欢的文件系统）、并实现开机自动挂载（编辑 /etc/fstab 文件）。

5. 常见错误

选择错误的磁盘：
- 错误： 在 fdisk /dev/sda 上操作，误删系统分区。
- 解决： 操作前反复使用 fdisk -l 确认磁盘型号、大小，再进入 fdisk 交互界面后用 p 命令再次核对。
分区表未写入：
- 错误： 创建完分区后，误按 q 退出，导致所有操作作废。
- 解决： 完成所有分区创建后，务必使用 w 命令保存并退出。如果不想保存，才用 q。
忽略对齐警告：
- 错误： fdisk 可能提示分区未对齐到物理扇区边界（The partition ... is not properly aligned...），这会导致性能下降。
- 解决： 在指定起始扇区时，直接回车使用默认值（通常是 2048），fdisk 会自动处理对齐。
混淆主分区、扩展分区和逻辑分区：
- 错误： 尝试创建第5个主分区，或在没有扩展分区的情况下创建逻辑分区。
- 解决： 牢记 MBR 规则：主分区≤4个。如果需要超过4个分区，必须使用“3主+1扩展”的组合，然后在扩展分区内创建逻辑分区。
格式化未完成分区：
- 错误： 在 fdisk 中创建分区后，忘记格式化（mkfs）就直接尝试挂载。
- 解决： fdisk 只负责划分“空间”，格式化是赋予“空间”“文件系统规则”的独立步骤。

6. 小结

fdisk 是管理 MBR 分区表 的强大交互式工具，适用于小于 2TB 的磁盘。
分区操作是破坏性的，务必确认目标磁盘并谨慎操作。
核心流程为：fdisk /dev/sdX -> 使用 n 创建分区 -> 使用 w 写入 -> mkfs 格式化 -> mount 挂载。
理解 主分区、扩展分区、逻辑分区 的区别和限制是正确使用 fdisk 的关键。
对于大于 2TB 的磁盘或现代系统需求，下一课将学习更先进的 parted 工具与 GPT 分区方案。

完成本课后，你已经掌握了传统磁盘分区的核心技能。接下来，我们将学习如何应对更大磁盘和更灵活分区需求的方案。

练习编辑器

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