[科普中国]-逻辑网络磁盘

概述

逻辑磁盘(logical disk)是一个存储抽象概念，内核使用它作为一个固定大小的、随机访问的和成块的线性序列。磁盘设备驱动将这些块映射到底层的物理存储设备。newfs或mkfs工具用来在磁盘上创建一个UNIX文件系统。每个文件系统完整地包含在单独的逻辑磁盘中，并且一个逻辑磁盘中可能仅包含一个文件系统。一些逻辑磁盘可能不包含文件系统，但是被内存子系统用作交换区。

逻辑磁盘允许物理存储以多样化的方式被映射。最简单的情况，每个逻辑磁盘被映射到一个完整的独立物理磁盘。但是更通用的特性是将一个磁盘划分为一系列物理上连续的分区(partition)，每个分区作为一个逻辑设备。较旧的UNIX系统仅仅提供了这个特性一这样，分区的概念经常被用来描述文件系统的物理存储。

现代的UNIX系统支持多种其他的存储配置方式。比如多个磁盘可能被合并为一个单一的逻辑磁盘或卷(volume)，这样可以支持更大的文件(其大小可以比单个磁盘更大)：磁盘镜像(disk mirroring)允许所有数据的冗余拷贝，加强文件系统的可靠性。条带集(stripe set)通过分割数据到磁盘集合的方式来提升文件系统的吞吐量。多种类型的RAID(冗余磁盘阵列，Redundant Arrays of Inexpensive Disk)配置提供了可靠性和高性能来满足不同类型安装的需求。2

分区规格分区格式分区格式是指怎样把硬盘划分为一个又一个小的存储空间．不同的分区格式采用不同的硬盘划分方法。常见的分区格式有FAT16、FAT32和NTFS三种。

FAT16格式：FAT16格式是MS—DOS和早期的操作系统中常见的一种硬盘分区格式，它采用16位文件分配表．支持最大2GB容量的硬盘。DOS、Windows 95/98/2000/XP等几乎所有的操作系统都支持这种分区格式。由于FATl6格式的磁盘利用率比较低，现在已经很少使用。

FAT32格式：FAT32格式是目前比较常用的分区格式，主要应用于Windows 98/2000/XP等操作系统。使用32位文件分配表，对硬盘的管理能力有了很大的加强，突破了每个分区2GB容量的限制。

NTFS格式：NTFS格式采用独特的文件系统结构，具有较高的安全性和稳定性。它能更有效地管理磁盘空问，最大限度地避免磁盘空问的浪费。NTFS格式主要应用于Windows NT/2000/XP/7/8等操作系统。

分区的建立建立分区需遵循一定的顺序：首先建立主分区．然后建立扩展分区，再在扩展分区中建立逻辑分区，最后设置活动分区。创建分区时，用户应事先确定分区的数量、各分区容量和分区格式；在新建分区前若已建立了分区．则需将原有分区删除。要创建分区需使用专门的软件工具，如DM、Disk Genius等；此外，Windows操作系统还自带了一个磁盘管理工具。1

逻辑结构结构由于硬盘的容量很大，出于管理和使用上的原因，有必要将它划分成几个区域，即进行硬盘分区，标准的分法是将一个硬盘分成最多4个分区，编号为1,2,3,4。实际的分区数目由用户自己决定，用DDS系统软件FDISK，COM程序便可以完成，第1号分区是主分区，其余的分区构成该硬盘的逻辑硬盘，逻辑硬盘的起止位置、容量大小都在主分区中的分区表里进行了登记，若分区表里的数据受到破坏，便会出现逻辑盘丢失甚至整个硬盘丢失。

每个分区有基本相同的信息存储结构，依序是:主引导区MBOOT、引导区B00T、文件分配表FAT（FATI, FAT2）、根文件目录表FDT、数据区DATA Area.

只有主分区中的主引导区才放有主引导程序及硬盘分区表.其它分区中有主引导区，但主引导区里没有主引导程序，只有逻辑分区表，故称其它分区为伪主引导区。

每个分区可以装入不同的操作系统，如:DDS系统,UNIX系统、网络操作系统等。

分区表主引导区由三部分构成:主引导程序、分区表和主引导区有效标记。

主引导程序的任务是检查该分区的引导程序和将引导程序装入内存并执行之，主引导区有效标记放在主引导区的最后二字节，内容为:55H, AAH。不是该标记，则表示硬盘出错，并拒认硬盘。

分区表由4个记录组成(每条记录16字节)，记录4个分区的起止信息和容量大小等，此表位于主引导区的1BEHIFDH，每条记录的数据结构是相同的。

引导扇区引导扇区包括4个方面的内容:初始设备制造厂名称和版本号、磁盘I/O参数表(BPB)、引导程序、提示信息区。

初始设备制造厂名称和版本号(3+8字节)，登记操作系统名称和版本号。

BPB是DOS访问磁盘的依据，每个盘(包括逻辑盘)都必须有一张正确的BPB表，紧跟在版本号之后，其内容包括:每个扇区的字节数(字)、每簇的扇区数(字节)、保留扇区数(字)、文件分配表FAT的份数(字节)、根目录下的目录项数(字)、磁盘或逻辑盘的总扇区数(字)、磁盘介质描述符(字节)、每个FAT，占用的扇区数(字)、每条磁道上的扇区数(字)、磁头数(字)、隐藏的扇区个数(双字)。

引导程序的任务是检查系统文件名的完整性和顺序，并负责将系统核心文件装入内存，即引导操作系统。

提示信息区存放了引导出错时的提示信息、两个系统核心文件名和引导区有效标记（55H，AAH）。系统核心文件名必须顺序正确、名字完整，否则引导不会成功。3