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【ShuQiHere】Linux 系统中的硬盘管理详解：命令与技巧

article 2024/10/28 2:17:25

【ShuQiHere】 💽

在 Linux 系统中，硬盘管理不仅仅是存储数据的操作，更涉及系统性能、数据安全和稳定性的优化。无论你是系统管理员、开发者还是 Linux 爱好者，掌握硬盘管理的基础操作都非常有用。本文将从硬盘健康检查、分区管理、挂载与卸载、文件系统检查等多个方面，带你深入了解 Linux 硬盘管理的常用命令。🌐

目录 📑

背景与基础概念
硬盘健康检查
硬盘分区管理
挂载和卸载硬盘
文件系统检查与修复
总结与延伸

背景与基础概念 📘

在 Linux 系统中，硬盘管理命令是系统维护和优化的重要组成部分。Linux 的文件系统结构与 Windows 不同，Linux 将所有硬盘、分区和设备整合到统一的目录结构中，这样的设计简化了设备管理，也提升了系统的灵活性。以下是常见的硬盘管理相关术语：

分区（Partition）：将硬盘划分成多个逻辑区域，每个区域可单独使用和格式化。
文件系统（File System）：定义数据存储在硬盘上的组织方式。Linux 常用的文件系统包括 ext4、xfs、btrfs 等。
挂载（Mount）：将硬盘或分区连接到系统的目录结构，使其成为系统的一个组成部分。
SMART（Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology）：用于硬盘健康监测的技术，能够预警硬盘可能出现的故障，帮助用户提前备份数据。

硬盘健康检查 🩺

硬盘是存储数据的重要设备，定期检查硬盘健康状态可以避免数据丢失和系统故障。Linux 系统中常用的工具之一是 smartctl，它属于 smartmontools 工具包，支持大多数硬盘的 SMART 技术。

安装 smartctl

在开始使用 smartctl 之前，需要先安装 smartmontools：

sudo apt-get update
sudo apt-get install smartmontools

使用 smartctl 检查硬盘健康状况

快速健康检查

smartctl -H 命令可以快速查看硬盘的整体健康状态。执行以下命令后，你将看到硬盘是否通过了健康自检：
```
sudo smartctl -H /dev/sdX
```
结果示例：
```
SMART overall-health self-assessment test result: PASSED
```
这意味着硬盘当前状态良好。如果显示 FAILED，建议尽快备份数据并考虑更换硬盘。
查看详细健康信息

使用 smartctl -a 命令可以获取更详细的健康信息，包括温度、错误日志和使用寿命等。这对于检测潜在问题非常有用：
```
sudo smartctl -a /dev/sdX
```
详细信息包括：
- 温度（Temperature）：温度过高可能会缩短硬盘寿命，一般保持在 40°C - 50°C 为佳。
- 使用寿命（Percentage Used）：SSD 硬盘的使用寿命百分比，值越高表示硬盘磨损越多。
- 错误日志（Error Log Entries）：显示硬盘操作中产生的错误，较多的错误可能预示硬盘故障。
示例输出：
```
Temperature: 45 Celsius
Available Spare: 100%
Percentage Used: 10%
Error Information Log Entries: 5
```
运行全面健康测试

smartctl 提供短测试（Short Test）和长测试（Long Test）两种自我测试方式。
- 短测试：耗时较短，主要检查电气元件和机械部件的基本功能。
- 长测试：耗时较长，全面检测磁盘表面和数据传输通道。
执行短测试：
```
sudo smartctl -t short /dev/sdX
```
执行长测试：
```
sudo smartctl -t long /dev/sdX
```
测试完成后，可以再次运行 smartctl -a 查看测试结果。🚦

硬盘分区管理 📏

硬盘分区是创建文件系统、存储数据的基础。Linux 中常用的分区工具包括 fdisk 和 parted，前者适用于 MBR 分区表，后者适用于 GPT 分区表。

使用 fdisk 命令进行分区

fdisk 是一个交互式工具，适合用于管理较小的硬盘。

sudo fdisk /dev/sdX

常用命令：

p：列出当前分区表
n：创建新分区
d：删除分区
w：保存并退出

分区完成后，可以使用 mkfs 命令为新分区创建文件系统，例如：

sudo mkfs.ext4 /dev/sdX1

使用 parted 命令进行分区

对于较大容量的硬盘，parted 更加适合，它支持 GPT 分区表。

sudo parted /dev/sdX

进入 parted 交互式界面后，可以执行以下命令：

mklabel gpt：创建新的 GPT 分区表
mkpart primary ext4 1MiB 100%：创建一个从 1 MiB 开始，使用 ext4 文件系统的主分区

⚠️ 注意：分区操作可能会清除硬盘上的数据，操作前务必备份重要文件。

挂载和卸载硬盘 📂

挂载（Mounting）是将分区连接到系统目录结构的过程。Linux 系统可以通过 mount 和 umount 命令来挂载和卸载分区。

挂载分区

创建挂载点：

挂载点是系统中的一个目录，用于访问硬盘中的数据。创建一个挂载点目录，例如：
```
sudo mkdir -p /mnt/mydisk
```
挂载分区：

使用 mount 命令将分区挂载到挂载点：
```
sudo mount /dev/sdX1 /mnt/mydisk
```
可以使用 df -h 查看分区是否成功挂载。
设置自动挂载：

为了在系统重启后自动挂载，可以将分区信息添加到 /etc/fstab 文件中：
```
/dev/sdX1 /mnt/mydisk ext4 defaults 0 2
```

卸载分区

在分区不再需要访问时，可以使用 umount 命令将其卸载，以避免数据损坏。

sudo umount /mnt/mydisk

在移除外接硬盘或 U 盘之前，务必先卸载分区以防止数据损坏。💾

文件系统检查与修复 🔍

文件系统随着时间可能会出现碎片或错误。fsck 命令可以检查并修复文件系统错误。

使用 fsck 命令

检查文件系统

使用 fsck 命令对未挂载的分区进行文件系统检查：
```
sudo fsck /dev/sdX1
```
自动修复

在检查时自动修复文件系统中的错误：
```
sudo fsck -y /dev/sdX1
```
警告：不要对挂载的分区运行 fsck，否则可能导致数据丢失。可以在单用户模式或从 Live CD 启动系统后运行 fsck 来检查根分区。