磁盤管理——MBR與GPT的分區

一、硬盤的結構

這里講的主要是網上所謂的老式磁盤,它是由一個個盤片組成的,我們先從個盤片結構講起。如下圖所示,圖中的一圈圈灰色同心圓為一條條磁道,從圓心向外畫直線,可以將磁道劃分為若干個弧段,每個磁道上一個弧段被稱之為一個扇區(圖中藍色部分)。扇區是磁盤的最小組成單元,通常是512字節

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磁盤由多個盤片組成,每個盤片都有一個可讀寫的磁頭。磁頭固定,盤片旋轉一周所走的軌跡就是磁道。磁道又可以劃分扇區,

扇區一般為512個字。相同磁道號組成的圓柱稱為柱面/磁柱.如下圖所示。

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磁頭(head):256個

磁道(track):1024個

扇區(sector):63個

柱面(cylinder):head*track*512=8M

存儲容量 = 磁頭數 × 磁道(柱面)數 × 每道扇區數 × 每扇區字節數

二、MBR分區

1、MBR: Master Boot Record,1982年,使用32位表示扇區數(2^32),分區不超過2T

2、如何分區:按柱面

3、0磁道0扇區:512bytes

446bytes: boot loader (與分區無關,引導加載器,不同的操作系統引導程序也不同centos5,6使用的是grub;cetos7是grub2)

64bytes:分區表(真正存放分區 的位置,每個分區要消耗16個字節)

16bytes: 標識一個分區

2bytes: 55AA(沒有55AA系統會認為系統沒有分區)

4、4個主分區;3主分區+1擴展(N個邏輯分區)


                            MBR分區結構

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三、GPT分區

GPT:GUID(Globals Unique Identifiers)partition table 支持128個分區,使用64位,支持8Z(512Byte/block )64Z(4096Byte/block)

使用128位UUID 表示磁盤和分區GPT分區表自動備份在頭和尾兩份,并有CRC校驗位

UEFI (統一擴展固件接口)硬件支持GPT,使操作系統啟動

                    GPT分區結構

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保護MBR:保護MBR位于GPT磁盤的第一扇區,也就是0號扇區,有磁盤簽名,MBR磁盤分區表和結束標志組成,沒有引導代碼。而且分區表內只有一個分區表項,這個表項GPT根本不用,只是為了讓系統認為這個磁盤是合法的。

GPT頭:GPT頭會定義分區表的起始位置,分區表的結束位置、每個分區表項的大小、分區表項的個數及分區表的校驗和等信息。

分區表:每個分區表項中記錄著分區的起始,結束地址,分區類型,分區名字,分區屬性。

分區區域:GPT分區區域就是用戶使用的分區,也是用戶進行數據存儲的區域。分區區域的起始地址和結束地址由GPT頭定義。

GPT的優勢

GPT意為GUID分區表。(GUID意為全局唯一標識符)。這是一個正逐漸取代MBR的新標準。它和UEFI相輔相成——UEFI用于取代老舊的BIOS,而GPT則取代老舊的MBR。之所以叫作“GUID分區表”,是因為你的驅動器上的每個分區都有一個全局唯一的標識符(globally
unique
identifier,GUID)——這
是一個隨機生成的字符串,可以保證為地球上的每一個GPT分區都分配完全唯一的標識符。
這個標準沒有MBR的那些限制。磁盤驅動器容量可以大得多,大到操作系統和文件系統都沒法支持。它同時還支持幾乎無限個分區數量,限制只在于操作系統——Windows支持最多128個GPT分區,而且你還不需要創建擴展分區。
        在MBR磁盤上,分區和啟動信息是保存在一起的。如果這部分數據被覆蓋或破壞,事情就麻煩了。相對的,GPT在整個磁盤上保存多個這部分信息的副本,因此它更為健壯,并可以恢復被破壞的這部分信息。GPT還為這些信息保存了循環冗余校驗碼(CRC)以保證其完整和正確——如果數據被破壞,GPT會發覺這些破壞,并從磁盤上的其他地方進行恢復。而MBR則對這些問題無能為力——只有在問題出現后,你才會發現計算機無法啟動,或者磁盤分區都不翼而飛了。

四、模擬恢復MBR分區

1、添加硬盤,使之立即生效

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2、查看分區,存放在0磁道0扇區

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3、查看分區的二進制列表,其中446字節是它的boot loader,后面64字節是它真正存放分區的位置,最后是一個55aa的標志位

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4、備份MBR

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5、查看是否備份成功

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6、數據遷移,恢復數據,要求遷移到的磁盤是空磁盤

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7、模擬破壞

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模擬破壞55aa

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已經破壞了55AA,系統會認為沒有分區了

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9、恢復分區表

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原創文章,作者:xiaoqing,如若轉載,請注明出處:http://www.www58058.com/42606

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