在Linux中对存储设备进行分区和格式化的操作步骤

简介

在 Linux 系统上准备新磁盘以供使用是一个简单的过程。虽然有许多工具、文件系统格式和分区方案可能会因为特殊需求而改变这个过程，但基本原理仍然是一样的。

本指南将涵盖以下过程：

• 在系统上识别新磁盘。
• 创建一个跨越整个驱动器的单个分区（大多数操作系统都期望有一个分区布局，即使只有一个文件系统存在）
• 使用 Ext4 文件系统格式化分区（在大多数现代 Linux 发行版中是默认的）
• 挂载并设置文件系统在启动时自动挂载

步骤 1 — 安装 Parted

要对驱动器进行分区，您将使用 parted 实用程序。大多数与低级文件系统交互所需的命令在 Linux 上默认可用。创建分区的 parted 是偶尔的例外之一。

如果您在 Ubuntu 或 Debian 服务器上，并且尚未安装 parted，可以通过输入以下命令进行安装：

sudo apt update
sudo apt install parted

如果您在 RHEL、Rocky Linux 或 Fedora 服务器上，可以通过输入以下命令进行安装：

sudo dnf install parted

本教程中使用的其他命令应该是预安装的，因此您可以继续下一步。

步骤 2 — 在系统上识别新磁盘

在设置驱动器之前，您需要能够在服务器上正确识别它。

如果这是一个全新的驱动器，一种在服务器上识别它的方法是查找缺少分区方案。如果您要求 parted 列出磁盘的分区布局，对于没有有效分区方案的任何磁盘，它将产生错误。这可以用来帮助识别新磁盘：

sudo parted -l | grep Error

您应该会看到新的、未分区的磁盘出现 unrecognized disk label 错误：

Error: /dev/sda: unrecognized disk label

您还可以使用 lsblk 命令，并查找一个正确大小且没有关联分区的磁盘：

lsblk

NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   100G  0 disk 
vda    253:0    0    20G  0 disk 
└─vda1 253:1    0    20G  0 part /

当您知道内核为您的磁盘分配的名称后，您可以对驱动器进行分区。

步骤 3 — 对新驱动器进行分区

如简介中所述，您将在本指南中创建一个跨越整个磁盘的单个分区。

选择分区标准

首先，您需要指定要使用的分区标准。有两个选项：GPT 和 MBR。GPT 是一个更现代的标准，而 MBR 在旧操作系统中更受支持。对于典型的云服务器，GPT 是一个更好的选择。

要选择 GPT 标准，请使用 parted 并使用 mklabel gpt 传递您识别的磁盘：

sudo parted /dev/sda mklabel gpt

要使用 MBR 格式，请使用 mklabel msdos：

sudo parted /dev/sda mklabel msdos

创建新分区

选择格式后，您可以使用 parted -a 创建跨越整个驱动器的分区：

sudo parted -a opt /dev/sda mkpart primary ext4 0% 100%

您可以将此命令分解如下：

• parted -a opt 运行 parted，设置默认的 optimal 对齐类型。
• /dev/sda 是您要分区的磁盘。
• mkpart primary ext4 创建一个独立的（即可引导的，不是从另一个扩展的）分区，使用 ext4 文件系统。
• 0% 100% 表示此分区应跨越磁盘的起始到结束。

有关更多信息，请参阅 Parted 的手册页。

如果您检查 lsblk，您应该会看到新的分区可用：

lsblk

NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   100G  0 disk 
└─sda1   8:1    0   100G  0 part 
vda    253:0    0    20G  0 disk 
└─vda1 253:1    0    20G  0 part /

您现在已经创建了一个新分区，但尚未将其初始化为文件系统。这两个步骤之间的区别在某种程度上是任意的，并且是独特于 Linux 文件系统工作方式的，但在实践中它们仍然是两个步骤。

步骤 4 —— 在新分区上创建文件系统

现在你已经有了一个可用的分区，你可以将其初始化为 Ext4 文件系统。Ext4 不是唯一的文件系统选项，但它是单个独立 Linux 卷的最直接的选项。Windows 使用诸如 NTFS 和 exFAT 的文件系统，但它们在其他平台上的支持有限（这意味着在某些情况下它们将是只读的，并且不能用作其他操作系统的引导驱动器），macOS 使用 HFS+ 和 APFS，也有相同的注意事项。还有比 Ext4 更新的 Linux 文件系统，比如 ZFS 和 BTRFS，但这些文件系统有不同的要求，通常更适用于多磁盘阵列。

要初始化 Ext4 文件系统，使用 mkfs.ext4 实用程序。你可以使用 -L 标志添加分区标签。选择一个能帮助你识别这个特定驱动器的名称：

sudo mkfs.ext4 -L datapartition /dev/sda1

如果以后想要更改分区标签，可以使用 e2label 命令：

sudo e2label /dev/sda1 newlabel

你可以使用 lsblk 查看所有不同的识别分区的方法。你应该找到分区的名称、标签和 UUID。

某些版本的 lsblk 将使用 --fs 参数打印所有这些信息：

sudo lsblk --fs

你也可以手动指定它们，使用 lsblk -o 后跟相关选项：

sudo lsblk -o NAME,FSTYPE,LABEL,UUID,MOUNTPOINT

你应该会收到这样的输出。高亮显示的输出表示你可以用来引用新文件系统的不同方法：

NAME   FSTYPE LABEL         UUID                                 MOUNTPOINT
sda                                                              
└─sda1 ext4   datapartition 4b313333-a7b5-48c1-a957-d77d637e4fda 
vda                                                              
└─vda1 ext4   DOROOT        050e1e34-39e6-4072-a03e-ae0bf90ba13a /

记下这个输出，因为你将在下一步挂载文件系统时用到它。

步骤 5 —— 挂载新文件系统

现在，你可以挂载文件系统以供使用。

文件系统层次结构标准建议使用 /mnt 目录或其子目录来临时挂载文件系统（如可移动驱动器）。它对于挂载更持久的存储没有建议，所以你可以选择任何你喜欢的方案。在本教程中，你将把驱动器挂载到 /mnt/data 下。

使用 mkdir 创建该目录：

sudo mkdir -p /mnt/data

临时挂载文件系统

你可以输入以下命令临时挂载文件系统：

sudo mount -o defaults /dev/sda1 /mnt/data

在启动时自动挂载文件系统

为了在每次服务器启动时自动挂载文件系统，你需要向 /etc/fstab 文件添加一个条目。该文件包含有关系统所有永久或经常挂载的磁盘的信息。使用 nano 或你喜欢的文本编辑器打开该文件：

sudo nano /etc/fstab

在上一步中，你使用了 sudo lsblk --fs 命令显示文件系统的标识符。你可以在这个文件中使用其中任何一个。这个示例使用了分区 标签，但你可以看到使用其他两个标识符的行是什么样的，它们被注释掉了：

. . .
## 使用你找到的标识符之一来引用正确的分区
# /dev/sda1 /mnt/data ext4 defaults 0 2
# UUID=4b313333-a7b5-48c1-a957-d77d637e4fda /mnt/data ext4 defaults 0 2
LABEL=datapartition /mnt/data ext4 defaults 0 2

除了 LABEL=datapartition 元素外，这些选项的作用如下：

• /mnt/data 是磁盘被挂载的路径。
• ext4 表示这是一个 Ext4 分区。
• defaults 表示该卷应该使用默认选项挂载，比如读写支持。
• 0 2 表示在本地机器出现错误时应该由本地机器验证文件系统，但作为第二优先级，而不是你的根卷。

完成后保存并关闭文件。如果你使用的是 nano，按 Ctrl+X，然后在提示时按 Y，然后按 Enter。

如果之前没有挂载文件系统，现在可以使用 mount -a 命令挂载它：

sudo mount -a

测试挂载

在挂载了卷之后，我们应该检查确保文件系统是可访问的。

您可以通过df命令的输出来检查磁盘是否可用。有时df会在输出中包含关于临时文件系统（称为tmpfs）的不必要信息，您可以通过附加-x tmpfs来排除这些信息：

df -h -x tmpfs

文件系统        容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/vda1        20G  1.3G   18G   7% /
/dev/sda1        99G   60M   94G   1% /mnt/data

您还可以通过写入一个测试文件来检查磁盘是否具有读写功能：

echo "success" | sudo tee /mnt/data/test_file

再次读取文件，以确保写入执行正确：

cat /mnt/data/test_file

success

在验证新文件系统正常运行后，您可以删除该文件：

sudo rm /mnt/data/test_file

结论

您的新驱动器现在应该已经被分区、格式化、挂载，并且可以使用了。这是您可以使用的一般过程，将原始磁盘转换为 Linux 可用于存储的文件系统。在某些情况下，可能会有更复杂的分区、格式化和挂载方法更为合适，但上述方法是一般用途的良好起点。

以上就是在Linux中对存储设备进行分区和格式化的操作步骤的详细内容，更多关于Linux对存储设备分区和格式化的资料请关注脚本之家其它相关文章！