《Linux操作系統(tǒng)與應用技術(shù)RHEL 8》（賀學劍）教案 第9課 創(chuàng)建磁盤分區(qū)

PAGE2PAGE2PAGE1PAGE1

課題創(chuàng)建磁盤分區(qū)課時2課時（90min）教學目標知識技能目標：（1）了解磁盤及磁盤分區(qū)相關概念（2）掌握分區(qū)管理命令（3）了解文件系統(tǒng)（4）掌握文件系統(tǒng)的掛載與卸載素質(zhì)目標：（1）養(yǎng)成規(guī)范存儲文件的習慣（2）增強合理使用磁盤空間的意識教學重難點教學重點：磁盤及磁盤分區(qū)相關概念、分區(qū)管理命令、文件系統(tǒng)的掛載與卸載教學難點：使用Linux命令進行文件系統(tǒng)的創(chuàng)建、掛載與卸載教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計第1節(jié)課：→→→傳授新知（38min）第2節(jié)課：課堂討論（15min）→課堂實踐（25min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設計意圖第一節(jié)課課前任務【教師】布置課前任務，和學生負責人取得聯(lián)系，讓其提醒同學通過文旌課堂APP或其他學習軟件，預習本節(jié)課要講的知識【學生】完成課前任務通過課前任務，使學生提前預習要學的知識，提高課堂教效果考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況問題導入（5min）【教師】提出以下問題：目前計算機最常用的存儲設備是什么？通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知

（38min）【教師】通過學生的回答引入要講的知識，介紹磁盤分區(qū)概述、分區(qū)管理命令、文件系統(tǒng)，以及文件系統(tǒng)的掛載與卸載 一、磁盤分區(qū)概述?【教師】通過多媒體展示“硬盤”圖片（詳見教材），并介紹硬盤的知識磁盤是計算機主要的存儲介質(zhì)，可以存儲大量的數(shù)據(jù)。如今，最常用的磁盤就是硬盤。硬盤主要由以下4部分組成。（1）磁頭（head）。磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關鍵的一環(huán)。（2）磁道（track）。當磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置，則會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡稱為磁道。（3）扇區(qū)（sector）。磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段稱為磁盤的扇區(qū)。每個扇區(qū)可以存放512B的信息，磁盤驅(qū)動器在向磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時，要以扇區(qū)為單位。（4）柱面（cylinder）。硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱為柱面。?【教師】講解“科技之光”的案例（詳見教材），引導學生學習了解自主國產(chǎn)品牌的崛起分區(qū)就是將磁盤上的存儲空間在邏輯上分為若干個相互獨立的區(qū)域，每一個區(qū)域就稱為一個分區(qū)。分區(qū)最前面有一個引導扇區(qū)，稱為主引導記錄（MBR）。MBR位于硬盤的“0”磁道、“0”柱面、“1”扇區(qū)中，它共占用了一個扇區(qū)，也就是512B。MBR區(qū)域可以分為三部分。第一部分是pre-boot區(qū)（預啟動區(qū)），占446B。第二部分是磁盤分區(qū)表，占64B。第三部分是結(jié)束符，占2B。磁盤分區(qū)信息記錄在磁盤分區(qū)表中。由于磁盤分區(qū)表中每記錄一個分區(qū)信息就需要16B，因此，一塊磁盤最多只能建立4個基本分區(qū)，稱為主分區(qū)（primary）。?【教師】通過多媒體展示“主分區(qū)、擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)的關系”圖片（詳見教材），并介紹相關知識在實際應用過程中，有時僅僅4個分區(qū)是無法滿足用戶需求的，此時就需要用到擴展分區(qū)（extended）。擴展分區(qū)只能有一個，且必須建立在主分區(qū)上，即擴展分區(qū)必須屬于4個主分區(qū)中的一個。擴展分區(qū)是不能直接使用的，還需要將其劃分為若干個更小的邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)沒有數(shù)量限制，其分區(qū)信息記錄在擴展分區(qū)表中。主分區(qū)、擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)的關系如圖所示?！咎崾尽糠謪^(qū)的命名方式為“/dev/sdxy”或“/dev/hdxy”。其中，“/dev”表示設備文件所在的目錄，“sd”表示SATA和SCSI等串行設備，“hd”表示IDE設備，x表示磁盤號，以字母a、b、c…表示，y表示分區(qū)號，以數(shù)字1、2、3…表示。圖4-1-2中，“/dev/sda1”表示第一塊SATA磁盤的第一個分區(qū)。對于磁盤分區(qū)來說，主分區(qū)和擴展分區(qū)的編號范圍是1～4，擴展分區(qū)中的邏輯分區(qū)的編號從5開始。二、分區(qū)管理命令常用的分區(qū)管理命令為fdisk，其格式如下。fdisk[-l][磁盤設備名]“-l”選項表示查看磁盤的分區(qū)信息。如果不加“-l”選項，則表示進入交互模式中管理磁盤分區(qū)。fdisk命令交互模式中常用指令的含義如表4-1-2所示。?【教師】通過多媒體展示“用戶與Linux操作系統(tǒng)的交互”表格，介紹相關知識表4-1-2fdisk命令交互模式中常用指令的含義指令含義m查看操作指令的幫助信息p查看分區(qū)信息n新建分區(qū)d刪除分區(qū)t變更分區(qū)類型w保存分區(qū)設置并退出q放棄分區(qū)設置并退出?【教師】通過多媒體展示“磁盤的分區(qū)信息”“磁盤設備“/dev/sda”的分區(qū)信息”圖片（詳見教材）和例子，并介紹相關識【實例4-1-1】fdisk命令的使用。#查看磁盤的分區(qū)信息[root@localhost~]#fdisk-l#查看磁盤設備“/dev/sda”的分區(qū)信息[root@localhost~]#fdisk/dev/sda【提示】fdisk命令不加“-l”選項時，必須加磁盤設備名。在非交互模式中執(zhí)行“fdisk-l/dev/sda”命令查看磁盤設備“/dev/sda”的分區(qū)信息，與執(zhí)行“fdisk/dev/sda”命令進入交互模式中再按“p”鍵的效果相同。標注框中的信息含義依次為①設備：分區(qū)設備名；②啟動：是否是引導分區(qū)，有“*”標識的是引導分區(qū)；③起點：該分區(qū)在硬盤中的起始位置；④末尾：該分區(qū)在硬盤中的結(jié)束位置；⑤扇區(qū)：扇區(qū)個數(shù)；⑥大?。悍謪^(qū)的大??；⑦Id：分區(qū)類型的ID標記號，對于ext3分區(qū)為83，LVM分區(qū)為8e；⑧類型：分區(qū)類型。三、文件系統(tǒng)?【教師】提出以下問題，隨機邀請學生進行回答文件系統(tǒng)有哪些含義？?【學生】聆聽、思考、回答?【教師】總結(jié)學生的回答文件系統(tǒng)（filesystem）是Linux操作系統(tǒng)用來存儲和管理文件的方法。用戶經(jīng)常所說的文件系統(tǒng)有以下3種含義。（1）指一種特定的文件格式。例如，Linux的文件系統(tǒng)是ext3，Windows10的文件系統(tǒng)是ntfs。（2）指按特定格式進行了“格式化”的存儲設備。（3）指操作系統(tǒng)中（通常在內(nèi)核中）用來管理文件，以及對文件進行操作的機制及其實現(xiàn)。1．文件系統(tǒng)類型Linux操作系統(tǒng)支持多種類型的文件系統(tǒng)，最常見的文件系統(tǒng)如表4-1-3所示。?【教師】通過多媒體展示“Linux操作系統(tǒng)最常見的文件系統(tǒng)”表格，介紹相關知識表4-1-3Linux操作系統(tǒng)最常見的文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)描述ext2ext2是ext文件系統(tǒng)的升級，在Linux操作系統(tǒng)中應用廣泛ext3ext3是一款日志文件系統(tǒng)，能夠在系統(tǒng)異常宕機時避免文件系統(tǒng)的資料丟失，并能自動修復數(shù)據(jù)的不一致和錯誤。但是，當磁盤容量較大時，所需的修復時間也會很長，而且也不能完全保證資料不會丟失ext4ext4是ext3的改進版本，是RHEL6默認使用的文件系統(tǒng)。ext4文件系統(tǒng)性能強大，最大能夠支持1EB（1EB=1073741824GB）的文件系統(tǒng)及無限數(shù)量的子目錄。此外，ext4文件系統(tǒng)能夠批量分配block（塊），從而極大地提高了讀寫效率xfs這意味著幾乎可以滿足所有需求swapswap是Linux交換分區(qū)所采用的文件系統(tǒng)。在Linux中使用交換分區(qū)管理內(nèi)存的虛擬交換空間，虛擬內(nèi)存能夠在一定程度上緩解物理內(nèi)存不足的問題【提示】不同的操作系統(tǒng)使用不同的文件系統(tǒng)。為了與其他操作系統(tǒng)兼容，通常操作系統(tǒng)都支持多種類型的文件系統(tǒng)。2．文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)?【教師】通過多媒體展示“RHEL8文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)”圖片（詳見教材），并介紹相關的知識Linux文件系統(tǒng)采用樹型目錄結(jié)構(gòu)來組織管理文件，所有文件采取分級分層的方式組織在一起。對用戶而言，他們所看到的文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)就像一棵倒立的樹，在整個樹型目錄結(jié)構(gòu)中，只有一個根目錄（用“/”表示），文件和目錄都建立在根目錄下。RHEL8的文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)如圖4-1-5所示。了解Linux操作系統(tǒng)常見目錄的作用，對維護和管理Linux有著重要的作用。RHEL8的根目錄及其主要子目錄的簡要說明如表4-1-4所示。?【教師】通過多媒體展示“用戶與Linux操作系統(tǒng)的交互”表格，介紹相關知識表4-1-4RHEL8的根目錄及其主要子目錄目錄含義/Linux操作系統(tǒng)的根目錄，所有的目錄都在根目錄下/bin該目錄用于存放用戶可執(zhí)行命令，如cat、chmod和cp等/boot該目錄用于存放Linux操作系統(tǒng)啟動時所需的文件及系統(tǒng)的內(nèi)核文件/dev/etc該目錄用于存放系統(tǒng)管理時用到的各種配置文件和子目錄，如“/etc/passwd”/home該目錄用于創(chuàng)建普通用戶的主目錄，如“/home/Lina”/lib該目錄包含運行“/bin”和“/sbin”中的二進制文件時所需的共享函數(shù)庫/lib64該目錄是64位操作系統(tǒng)特有的存放64位共享庫的目錄/media該目錄用于存放可移除的設備，是設備默認的掛載目錄/mnt該目錄用于存放可移除的設備，是用戶手動掛載的目錄/opt該目錄用于存放安裝Linux操作系統(tǒng)后，用戶自己安裝的其他應用軟件/proc該目錄是一個位于內(nèi)存中的偽文件系統(tǒng)，保存的是一些“運行時”的信息，如系統(tǒng)內(nèi)核、外部設備和網(wǎng)絡狀態(tài)等/root該目錄是root用戶的主目錄/run該目錄存儲系統(tǒng)運行時需要的數(shù)據(jù)，不能隨便刪除，每次系統(tǒng)重啟時會重新生成/sbin該目錄用于存放管理員使用的命令/srv該目錄用于存放本機或本服務器提供的服務或數(shù)據(jù)/sys該目錄用于存放Linux操作系統(tǒng)相關的文件/tmp該目錄是臨時文件目錄，用于存放不同程序執(zhí)行時產(chǎn)生的臨時文件/usr/var?【教師】講解“知行合一”的內(nèi)容（詳見教材），引導學生養(yǎng)成良好的習慣，規(guī)范文件保存的位置3．創(chuàng)建文件系統(tǒng)文件磁盤分區(qū)后不能直接使用，須創(chuàng)建分區(qū)的文件系統(tǒng)（即格式化）才能使用。創(chuàng)建文件系統(tǒng)使用mkfs命令，其格式如下。mkfs-t[文件系統(tǒng)類型][磁盤分區(qū)名]“-t”選項用于指定創(chuàng)建的文件系統(tǒng)類型，若不指定，將默認使用ext2文件系統(tǒng)?！局R庫】在命令行終端輸入“mkfs”后，再按兩下“Tab”鍵，會顯示如圖4-1-6所示的信息。?【教師】通過多媒體展示“Linux支持創(chuàng)建的文件系統(tǒng)”圖片（詳見教材），并介紹相關的知識可以看出，mkfs命令將常用的文件系統(tǒng)名稱用后綴的方式保存為多個命令文件，即“mkfs.文件類型名稱”，故也可以用該方式創(chuàng)建文件系統(tǒng)。例如，要為“/dev/sda3”分區(qū)創(chuàng)建ext4文件系統(tǒng)，可使用“mkfs.ext4/dev/sda3”命令，該命令與“mkfs-text4/dev/sda3”命令的作用一致。四、文件系統(tǒng)的掛載與卸載在磁盤上創(chuàng)建好文件系統(tǒng)后，需要將該文件系統(tǒng)掛載到某個目錄才能使用。如果文件系統(tǒng)不再使用，將其卸載即可。1．掛載文件系統(tǒng)將文件系統(tǒng)掛載到某個目錄的過程稱為“掛載”，文件系統(tǒng)所掛載到的目錄稱為“掛載點”。掛載文件系統(tǒng)有兩種方式，一種是命令行方式手動掛載，即手動將某個分區(qū)、光盤或軟盤等掛載到Linux操作系統(tǒng)指定目錄；另一種是系統(tǒng)啟動時自動掛載，即通過配置文件“/etc/fstab”設置Linux啟動時文件系統(tǒng)的自動掛載。【提示】“掛載”這個動作，是用來告訴Linux操作系統(tǒng)，將一個磁盤空間放在哪個目錄中，從而讓用戶能夠調(diào)用里面的數(shù)據(jù)。一般而言，掛載點必須存在且應該是一個空目錄，否則目錄中原來的文件將被系統(tǒng)隱藏，只有將掛載設備卸載后才能顯示并重新訪問。（1）命令行方式手動掛載。手動將某個分區(qū)、光盤或軟盤等掛載到Linux操作系統(tǒng)指定目錄使用mount命令，其格式如下。mount[選項][磁盤分區(qū)名][掛載點]mount命令中常用選項的含義如表4-1-5所示。?【教師】通過多媒體展示“mount命令中常用選項的含義”表格，介紹相關知識表4-1-5mount命令中常用選項的含義選項含義-t指定設備的文件系統(tǒng)類型-r以只讀方式掛載-w以讀寫方式掛載-a掛載所有在配置文件“/etc/fstab”中定義的文件系統(tǒng)【實例4-1-2】手動掛載文件系統(tǒng)。#假設有分區(qū)“/dev/sda3”，將其掛載到“/mnt/sda3”目錄[root@localhost~]#mkdir/mnt/sda3[root@localhost~]#mount/dev/sda3/mnt/sda3（2）系統(tǒng)啟動時自動掛載。手動掛載文件系統(tǒng)僅臨時有效，一旦重啟系統(tǒng)，掛載就會失效，用戶須在每次開機后再次手動掛載。若要使掛載永久生效，就必須將掛載信息按照指定格式寫入配置文件“/etc/fstab”中，然后執(zhí)行“mount-a”命令完成自動掛載。使用文本編輯器Vim打開文件“/etc/fstab”，可以看到如下信息。/dev/mapper/rhel-root /xfsdefaults00UUID=395d8df3-9c58-40da-8e8d-08a226cd5b91/bootxfsdefaults00/dev/mapper/rhel-swap swapswapdefaults00由以上信息可以看出，“/etc/fstab”文件中的每一行都表示一個文件系統(tǒng)的掛載信息，且每一行都有6個字段，各字段的含義如表4-1-6所示。?【教師】通過多媒體展示““/etc/fstab”文件中各字段的含義”表格，介紹相關知識表4-1-6“/etc/fstab”文件中各字段的含義序號字段含義1設備文件一般為磁盤分區(qū)名，也可以是唯一識別碼（universallyuniqueidentifier，UUID）2掛載點指定要掛載到的目錄，該目錄須在掛載前創(chuàng)建完成3文件系統(tǒng)類型指定文件系統(tǒng)的格式，如ext3、ext4、xfs或iso9660（光盤設備）等4權(quán)限選項指定與文件系統(tǒng)相關聯(lián)的安裝選項，各選項之間用逗號分隔。如果設置為defaults，則默認權(quán)限為“rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async”5是否備份表示文件系統(tǒng)是否需要dump備份（dump是一個備份工具）。如果設置為1表示需要，為0則不備份6是否自檢表示在系統(tǒng)啟動時進行磁盤檢查的順序。根文件系統(tǒng)的值設置為1，其他文件系統(tǒng)的值設置為2，0表示不進行檢查【實例4-1-3】將“/dev/sda3”分區(qū)自動掛載到“/mnt/sda3”目錄，并保持默認權(quán)限且無須開機自檢。#使用文本編輯器Vim打開并編輯“/etc/fstab”文件[root@localhost~]#vim/etc/fstab#在“/etc/fstab”文件中輸入掛載信息，然后保存文件并退出Vim/dev/sda3 /mnt/sda3 ext4 defaults 0 0#完成自動掛載[root@localhost~]#mount-a【小技巧】“/etc/fstab”文件可以視為mount命令的配置文件。在“/etc/fstab”文件中正確寫入了相應分區(qū)的自動掛載信息后，手動掛載該分區(qū)時，僅須指定磁盤分區(qū)名或掛載點中的任意一個作為參數(shù)即可。例如，執(zhí)行“mount/dev/sda3”命令可以完成“/dev/sda3”分區(qū)的掛載。2．卸載文件系統(tǒng)卸載文件系統(tǒng)使用umount命令，其格式如下。umount[磁盤分區(qū)名或掛載點]umount命令的參數(shù)既可以是磁盤分區(qū)名，也可以是掛載點?！緦嵗?-1-4】卸載文件系統(tǒng)。#使用卸載磁盤分區(qū)名的方式卸載“/dev/sda3”分區(qū)[root@localhost~]#umount/dev/sda3#使用卸載掛載點的方式卸載“/dev/sda3”分區(qū)[root@localhost~]#umount/mnt/sda3【提示】進行卸載操作時，如果當前目錄正是掛載點目錄，系統(tǒng)會提示類似“umount:/mnt/sda3:targetisbusy.”的提示信息。用戶必須切換到其他目錄才能進行卸載操作?！緦W生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師的講解和演示，使學生了解磁盤分區(qū)概述、分區(qū)管理命令、文件系統(tǒng)，以及文件系統(tǒng)的掛載與卸載等知識第二節(jié)課課堂討論（15min）【教師】組織學生以小組為單位討論以下問題：問題1：常用的文件系統(tǒng)格式有哪些？分別適用于哪個操作系統(tǒng)？問題2：硬盤主要由哪幾部分組成？問題3：Linux文件系統(tǒng)采用哪個目錄結(jié)構(gòu)來組織管理文件？哪個目錄用于存放系統(tǒng)管理時用到的各種配置文件和子目錄；哪個目錄用于存放可移除的設備，是用戶手動掛載的目錄；哪個目錄用于創(chuàng)建普通用戶的主目錄？【學生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學生一起評價各組的發(fā)言，并進行總結(jié)通過課堂討論，鞏固所學知識，加深學生對基本文件課堂實踐（25min）【教師】演示創(chuàng)建磁盤分區(qū)的方法，然后讓學生以小組為單位進行實際操作一、添加磁盤設備步驟1打開虛擬機軟件，在虛擬機管理界面中選擇“編輯虛擬機設置”選項，在打開的“虛擬機設置”對話框中單擊“添加”按鈕。步驟2打開“添加硬件向?qū)А睂υ捒颍诔霈F(xiàn)的“硬件類型”界面中選擇添加的硬件類型為“硬盤”，然后單擊“下一步”按鈕。步驟3在出現(xiàn)的“選擇磁盤類型”界面中選擇“SATA”單選鈕，然后單擊“下一步”按鈕……（詳見教材）【學生】按照要求進行操作，如遇問題可自行掃碼觀看“創(chuàng)建磁盤分區(qū)”視頻，或者詢問老師【教師】巡堂輔導，及時解決學生遇到的問題，根據(jù)學生的表現(xiàn)完成任務評價表4-1-1任務評價項目名稱評價內(nèi)容評價分數(shù)分值自評互評師評職業(yè)素養(yǎng)考核項目（30%）考勤、儀容儀表10分安全意識、責任意識10分團隊合作與交