Linux 系统安装：磁盘分区、格式化与挂载全流程详解
在 Linux 系统安装过程中，磁盘分区、格式化和挂载是核心步骤，直接影响系统的稳定性和存储效率。本文将详细解析 MBR 与 GPT 分区表的区别、格式化原理、挂载点设置及自动挂载配置，帮助你掌握系统安装的存储配置环节。
磁盘分区：MBR 与 GPT 分区表
磁盘分区是将物理硬盘划分为多个逻辑区域的过程，不同的分区表类型支持的硬盘大小和分区数量不同。
MBR 分区表（Master Boot Record）
特点
- 最大支持硬盘容量：2.1TB（超过此容量的硬盘无法完全识别）。
- 最大分区数量：最多 4 个主分区，或 3 个主分区 + 1 个扩展分区（扩展分区内可创建多个逻辑分区）。
- 兼容性：支持所有操作系统（包括老旧系统），是传统的分区表格式。
分区类型
- 主分区：直接可以被格式化并挂载使用，最多 4 个。
- 扩展分区：不能直接存储数据，仅用于容纳逻辑分区，一块硬盘最多 1 个。
- 逻辑分区：在扩展分区内创建，数量不受限（取决于操作系统，Linux 通常支持数十个）。
分区操作命令
1 | # 对 /dev/sdb 硬盘进行分区（MBR 分区表默认使用 fdisk） |
GPT 分区表（GUID Partition Table）
特点
- 最大支持硬盘容量：9.4ZB（zettabyte，远超当前硬件水平），适合大容量硬盘。
- 最大分区数量：理论无限制，Windows 支持 128 个，Linux 支持更多。
- 兼容性：需主板支持 UEFI 启动（传统 BIOS 可能不兼容），是新一代分区表格式。
优势
- 支持 UEFI 启动模式，启动速度更快，安全性更高（支持 Secure Boot）。
- 分区表自带备份，抗损坏能力强。
- 无需区分主分区、扩展分区和逻辑分区，所有分区均为 “主分区”。
分区操作命令
1 | # 对 /dev/sdb 硬盘进行 GPT 分区（使用 parted 工具） |
分区表选择建议
- 硬盘容量 ≤ 2TB：可选择 MBR（兼容性好）或 GPT（推荐，为未来升级留余地）。
- 硬盘容量 > 2TB：必须选择 GPT（MBR 无法识别全部容量）。
- 系统启动方式为 UEFI：优先选择 GPT（MBR 可能无法正常启动）。
- 老旧硬件或系统：选择 MBR。
格式化：写入文件系统
格式化（mkfs）是为分区创建文件系统的过程，用于规定数据的存储结构（如索引、块管理等）。
格式化原理
格式化会在分区中划分两个关键区域：
- inode（索引节点）：存储文件元数据（权限、所有者、修改时间、数据块位置等），每个 inode 大小通常为 128B 或 256B。
- block（数据块）：存储文件实际内容，默认大小为 4KB（可自定义，如 1KB、8KB），是读写数据的最小单位。
注意：inode 和 block 的总数在格式化时确定，后期无法修改（除非重新格式化）。
常用文件系统
Linux 支持多种文件系统，选择需根据场景：
- ext4：最常用的文件系统，稳定性好，支持最大 1EB 分区和 16TB 文件。
- xfs：高性能文件系统，适合大文件和高吞吐量场景（如数据库、日志服务器）。
- btrfs：支持快照、动态扩容等高级功能，适合需要灵活管理的场景。
- swap：交换分区专用文件系统，用于内存不足时临时存储数据。
格式化命令
1 | # 格式化为 ext4 文件系统（-t 指定类型） |
挂载：将分区关联到目录
Linux 没有 “盘符” 概念，通过 “挂载” 将分区与目录关联，用户通过目录访问分区数据。
挂载点的核心概念
- 挂载点：必须是已存在的空目录（挂载后目录原内容会被隐藏，直到卸载）。
- 分区与目录的关系：一个分区可挂载到一个目录，一个目录同一时间只能挂载一个分区。
必须与推荐的挂载点
（1）必须分区
/（根分区）：所有文件的根目录，包含系统核心文件（如/bin、/etc），必须存在。swap（交换分区）：当物理内存不足时，系统会将部分数据暂存到 swap 分区，建议大小为内存的 1-2 倍（内存 ≥ 8GB 时可设为 8GB）。
（2）推荐分区
/boot（启动分区）：存储系统启动文件（内核、GRUB 配置等），建议大小 1-2GB，独立分区可避免根分区满导致无法启动。
（3）常用分区（根据需求）
/home：用户主目录，独立分区可避免重装系统时丢失用户数据。/var：存放日志、缓存等可变数据，独立分区可防止日志占满根分区。/www：Web 服务器数据目录，独立分区便于管理网站文件。
临时挂载命令
1 | # 将 /dev/sdb1 分区挂载到 /www 目录 |
永久挂载：配置 /etc/fstab
临时挂载在系统重启后会失效，需通过 /etc/fstab 文件配置自动挂载。
/etc/fstab 格式说明
1 | # 设备路径 挂载点 文件系统 挂载选项 备份标记 自检顺序 |
- 设备路径：分区的设备名（如
/dev/sdb1）或 UUID（推荐，UUID 不受设备名变化影响）。 - 挂载选项：
defaults表示默认选项（rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async）。 - 备份标记：
0表示不备份，1表示使用dump备份。 - 自检顺序：
0表示不自检，1表示优先自检（通常根分区设为1，其他为2）。
配置步骤
查看分区 UUID（推荐使用 UUID 避免设备名变动问题）：
1
blkid /dev/sdb1 # 输出：/dev/sdb1: UUID="xxxx-xxxx" TYPE="ext4"
编辑
/etc/fstab：1
2
3vim /etc/fstab
# 添加一行（使用 UUID）
UUID=xxxx-xxxx /www ext4 defaults 0 0生效配置（无需重启）：
1
mount -a # 加载 /etc/fstab 中所有未挂载的分区
实战案例：硬盘分区与挂载全流程
假设新增一块硬盘 /dev/sdb，需创建分区并挂载到 /data 目录：
创建 GPT 分区：
1
2
3
4
5parted /dev/sdb
(parted) mklabel gpt # 设置为 GPT 分区表
(parted) mkpart data ext4 0% 100% # 创建一个占用全盘的分区
(parted) print # 确认分区
(parted) quit格式化分区：
1
mkfs.ext4 /dev/sdb1
创建挂载点并挂载：
1
2mkdir /data
mount /dev/sdb1 /data配置永久挂载：
1
2
3blkid /dev/sdb1 # 获取 UUID
echo "UUID=xxxx-xxxx /data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
mount -a # 生效
v1.3.10