Linux（CentOS）系统管理入门笔记（第十六期）——文件系统与存储管理（中篇）：硬盘分区方案与工具——MBRGPT 与 fdiskgdiskparted

Linux（CentOS）系统管理入门笔记（第十六期）——文件系统与存储管理（中篇）：硬盘分区方案与工具——MBR/GPT 与 fdisk/gdisk/parted

知识衔接：

Linux（CentOS）系统管理入门笔记（第十五期）——文件系统与存储管理（上篇）：设备识别、挂载与文件查找

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引言：给磁盘“划格子”——分区是存储管理的第一步

上一期我们学习了文件系统的挂载与使用。但你有没有想过一个问题：一块全新的硬盘插到服务器上，为什么不能直接挂载？

因为硬盘就像一块空白的画布——你需要在上面“画格子”（分区），然后在每个格子里“涂颜色”（创建文件系统），最后才能“挂到墙上”（挂载到目录树）。

分区是存储管理的“地基”，决定了后续所有存储操作的可能性。不同的分区方案有不同的规则：

• MBR（主引导记录）：诞生于 1982 年，历史悠久，兼容性极好，但单分区最大仅 2TB，最多 4 个主分区
• GPT（GUID 分区表）：现代标准，单分区可达 8 ZiB，最多 128 个分区，支持冗余备份

Linux 提供了三种分区管理工具，各有侧重：

• fdisk：MBR 方案的经典工具，交互式操作，简洁易用
• gdisk：GPT 方案的专用工具，与 fdisk 操作风格相似
• parted：同时支持 MBR 和 GPT，功能强大，支持非交互式脚本

本期将系统学习分区的基础知识、三种工具的实战操作、以及分区持久化挂载。读完这一期，你将能独立完成一块新硬盘从“裸盘”到“可用的文件系统”的完整流程。

— Compiled and Authored by Whisky — July 28
th, 2026

目录

1. 为什么要分区？

将硬盘划分为多个分区有诸多好处：

2. MBR 分区方案：经典但有限制

2.1 MBR 的结构

MBR（Master Boot Record，主引导记录） 自 1982 年以来一直是 PC 的标准分区方案，适用于运行 BIOS 固件 的系统。

MBR 位于硬盘的第一个扇区（柱面 0、磁头 0、扇区 1），共 512 字节，分为三部分：

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│ 446 字节（引导程序） │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│ 分区1 │ 分区2 │ 分区3 │ 分区4 │ ← 64 字节 │
│ 16字节 │ 16字节 │ 16字节 │ 16字节 │ │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│ 2 字节（0xAA55） │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

2.2 MBR 的局限性

扩展分区与逻辑分区：

• 主分区（Primary）：可引导操作系统，最多 4 个
• 扩展分区（Extended）：不存储数据，作为逻辑分区的“容器”，最多 1 个
• 逻辑分区（Logical）：在扩展分区内部创建，可突破 4 个限制

3. GPT 分区方案：现代标准

3.1 GPT 的结构与优势

GPT（GUID Partition Table，全局唯一标识分区表） 是运行 UEFI 固件 系统的标准分区方案，解决了 MBR 的所有主要限制。

GPT 的磁盘布局：

┌─────────────────────────────────────┐
│ LBA 0（保护性 MBR） │ ← 兼容旧工具，标识为 GPT
├─────────────────────────────────────┤
│ LBA 1（GPT 表头） │ ← 记录分区表位置、CRC 校验
├─────────────────────────────────────┤
│ LBA 2-33（分区表） │ ← 128 个分区条目（4×32）
├─────────────────────────────────────┤
│ 数据区域 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 备份 GPT（磁盘末尾） │ ← 冗余备份
└─────────────────────────────────────┘

💡 白话理解：MBR 是一张“小纸条”，只能记 4 条信息；GPT 是一本“笔记本”，能记 128 条，而且首页和末页各抄了一份，丢了也不怕。

3.2 MBR vs GPT 对比

4. fdisk：管理 MBR 分区

fdisk 是 Linux 中最经典的分区工具，主要用于管理 MBR 分区方案（也支持查看 GPT）。

4.1 查看分区表

# 查看指定磁盘的分区表
[root@centos7 ~]# fdisk -l /dev/sdb

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 / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x78ceaffe

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 83 Linux

4.2 交互式操作流程

[root@centos7 ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Command (m for help): `m` # 查看帮助
Command action
a toggle a bootable flag
d delete a partition
l list known partition types
n add a new partition
p print the partition table
q quit without saving changes
w write table to disk and exit
...

4.3 创建分区

创建一个 2GB 的主分区：

Command (m for help): `n` # 新建分区
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): `回车` # 选择主分区（默认）
Using default response p
Partition number (1-4, default 1): `回车` # 分区号 1
First sector (2048-41943039, default 2048): `回车` # 起始扇区（默认）
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039): `+2G`
Partition 1 of type Linux and of size 2 GiB is set

Command (m for help): `p` # 查看分区表

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 4196351 2097152 83 Linux

Command (m for help): `w` # 保存并退出
The partition table has been altered!

[root@centos7 ~]# partprobe # 通知内核重新读取分区表

创建扩展分区和逻辑分区（需要超过 4 个分区时）：

# 创建第 4 个分区作为扩展分区，使用剩余所有空间
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
e extended
Select (default e): `回车`
Using default response e
Selected partition 4
First sector (18876416-41943039, default 18876416): `回车`
Last sector: `回车` # 使用全部剩余空间

# 在扩展分区中创建逻辑分区
Command (m for help): n
All primary partitions are in use
Adding logical partition 5
First sector (18878464-41943039, default 18878464): `回车`
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (18878464-41943039, default 41943039): `+5G`

4.4 删除分区

Command (m for help): `d`
Partition number (1-5, default 5): `5` # 选择要删除的分区号
Partition 5 is deleted

Command (m for help): `w` # 保存

4.5 非交互式操作

适合在脚本中使用：

# 创建一个分区（将命令写入文件）
[root@centos7 ~]# cat > fdisk-cmd.txt << 'EOF'
n
p
1

+2G
w
EOF

# 执行
[root@centos7 ~]# fdisk /dev/sdb < fdisk-cmd.txt

5. gdisk：管理 GPT 分区

gdisk 是 GPT 分区方案的专用工具，操作风格与 fdisk 非常相似。

5.1 转换分区方案

[root@centos7 ~]# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.10

Partition table scan:
MBR: MBR only
BSD: not present
APM: not present
GPT: not present

# 输入 o：将 MBR 转换为 GPT
Command (? for help): `o`
This option deletes all partitions and creates a new protective MBR.
Proceed? (Y/N): `Y`

# 输入 w：保存
Command (? for help): `w`

5.2 创建分区与设置名称

[root@centos7 ~]# gdisk /dev/sdb

Command (? for help): `n`
Partition number (1-128, default 1): `回车`
First sector (34-41943006, default = 2048): `回车`
Last sector (2048-41943006, default = 41943006): `+2G`
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): `回车` # 8300 = Linux filesystem

# 设置分区名称（GPT 特有功能）
Command (? for help): `c`
Using 1
Enter name: `data01`

Command (? for help): `p`
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 4196351 2.0 GiB 8300 data01

Command (? for help): `w`

5.3 查看与删除分区

# 查看分区详细信息
Command (? for help): `i`
Using 1
Partition GUID code: 0FC63DAF-8483-4772-8E79-3D69D8477DE4
Partition unique GUID: 19AE5CDC-1AB2-4EBA-B9E2-AE9E7BF42653
Partition name: 'data01'

# 删除分区
Command (? for help): `d`
Using 1

6. parted：统一管理 MBR 与 GPT

parted 是功能最强大的分区工具，同时支持 MBR 和 GPT，支持交互式和非交互式操作。

6.1 交互式操作

设置分区方案并创建分区：

[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.1
Using /dev/sdb

# 查看帮助
(parted) `help`

# 设置单位（MiB 为 2 的幂次方）
(parted) `unit MiB`

# 设置分区表为 GPT
(parted) `mklabel gpt`
Warning: The existing disk label will be destroyed...
Yes/No? `y`

# 创建分区（parted 的更改立即生效！）
(parted) `mkpart`
Partition name? []? `data01`
File system type? [ext2]? `xfs`
Start? `1`
End? `2049`

(parted) `print`
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 20480MiB
Partition Table: gpt
Number Start End Size File system Name Flags
1 1.00MiB 2049MiB 2048MiB xfs data01

# 调整分区大小（扩展）
(parted) `resizepart 1 4097`
(parted) `print`
Number Start End Size File system Name Flags
1 1.00MiB 4097MiB 4096MiB xfs data01

# 删除分区
(parted) `rm 1`

# 退出
(parted) `quit`

6.2 非交互式操作

parted 支持一行命令完成操作，适合脚本：

# 设置 MBR 分区方案
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb mklabel msdos

# 创建主分区（起始 1MiB，结束 2049MiB）
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb unit MiB mkpart primary 1 2049

# 设置分区为 GPT
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb mklabel gpt

# 创建 GPT 分区（带名称）
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb unit MiB mkpart data01 xfs 1 2049

# 调整分区大小
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb unit MiB resizepart 1 4097

# 删除分区
[root@centos7 ~]# parted /dev/sdb rm 1

7. 文件系统持久化挂载：/etc/fstab

分区创建并格式化后，需要在 /etc/fstab 中添加条目，确保系统重启后自动挂载。

7.1 /etc/fstab 的六个字段

UUID=f5c35f10-0274-45af-b044-73694989fe01 /data01 xfs defaults 0 0
└─────────────────────────┘ └───┘ └──┘ └───┘ └─┘ └─┘
① 设备 ②挂载点 ③类型 ④选项 ⑤dump ⑥fsck

7.2 实战操作

# 查看设备 UUID
[root@centos7 ~]# blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: UUID="f5c35f10-0274-45af-b044-73694989fe01" TYPE="xfs" PARTLABEL="data01"

# 创建挂载点
[root@centos7 ~]# mkdir /data01

# 在 /etc/fstab 中添加条目
[root@centos7 ~]# echo 'UUID="f5c35f10-0274-45af-b044-73694989fe01" /data01 xfs defaults 0 0' >> /etc/fstab

# 测试挂载（读取 /etc/fstab）
[root@centos7 ~]# mount /data01

# 或使用 mount -a 挂载所有条目
[root@centos7 ~]# mount -a

# 验证
[root@centos7 ~]# df -h /data01
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdb1 2.0G 33M 2.0G 2% /data01

# 重启后验证
[root@centos7 ~]# reboot
[root@centos7 ~]# df -h /data01 # 仍然挂载

8. 综合实战：文件系统空间不足的三种情况

文件系统空间不足通常有三种情况，需要不同的诊断和解决策略。

8.1 情况一：大量大文件占用空间

特征：df -h 显示使用率高，df -hi 显示 inode 使用率正常。

解决方案：定位并删除大文件。

# 准备环境（创建 2GB 大文件）
[root@centos7 ~]# dd if=/dev/zero of=/myapp/etc/bigfile bs=1M count=2000

# 方法一：逐层使用 du 定位
[root@centos7 ~]# du -sh /myapp/* 2>/dev/null | sort -hr | head -5
2.0G /myapp/etc
...

[root@centos7 ~]# du -sh /myapp/etc/* 2>/dev/null | sort -hr | head -5
2.0G /myapp/etc/authselect
...

# 方法二：直接 find 查找大于 100M 的文件
[root@centos7 ~]# find /myapp -size +100M -exec ls -lh {} \\;
-rw-r–r– 1 root root 2.0G /myapp/etc/authselect/custom/bigfile

# 删除大文件
[root@centos7 ~]# rm -f /myapp/etc/authselect/custom/bigfile

8.2 情况二：删除文件后空间没有释放

特征：df -h 显示空间仍被占用，但 du -sh 统计已无大文件。

原因：被删除的文件仍然被某个进程打开，文件描述符未释放。

# 环境准备（创建大文件并持续读取）
[root@centos7 ~]# dd if=/dev/zero of=/myapp/etc/bigfile bs=1M count=2000
[root@centos7 ~]# tail -f /myapp/etc/bigfile &

# 删除文件（但进程仍在使用）
[root@centos7 ~]# rm -f /myapp/etc/bigfile
[root@centos7 ~]# df -h /myapp/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 2.0G 772K 100% /myapp # 空间未释放！

# 查找使用已删除文件的进程
[root@centos7 ~]# lsof | grep deleted | grep /myapp
tail 1654 root 3r REG 8,17 2061565952 444 /myapp/etc/bigfile (deleted)

# 终止该进程，空间释放
[root@centos7 ~]# kill 1654
[root@centos7 ~]# df -h /myapp/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 72M 2.0G 4% /myapp

💡 最佳实践：清理大文件前，先使用 > /path/to/file 清空文件内容，再执行 rm 删除，可避免此问题。

8.3 情况三：大量小文件占满 inode

特征：df -h 显示空间充足，但 df -hi 显示 inode 使用率 100%，无法创建新文件。

# 查看 inode 使用情况
[root@centos7 ~]# df -hi /myapp
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sdb2 64K 64K 0 100% /myapp

# 解决方案：删除大量小文件
[root@centos7 ~]# rm -f /myapp/file-0*

9. 总结与速查手册

9.1 核心知识点一览

9.2 分区工具对比

9.3 MBR vs GPT 速查

9.4 分区类型代码速查

9.5 parted 子命令速查

9.6 /etc/fstab 字段速查

9.7 常见错误排查

9.8 思考与拓展（原课后作业转化）

9.9 生产环境最佳实践

下期预告：单个磁盘的分区我们已经掌握了。但如果需要更高的数据可靠性（磁盘坏了数据不丢）或更高的性能（多块磁盘并行读写），就需要 RAID 技术。下一期我们将深入 RAID 的世界——从 RAID 0/1/5/6/10 的原理对比，到使用 mdadm 管理软 RAID 阵列。敬请期待第十七期！

— Compiled and Authored by Whisky — July 28
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