主板|分区、文件系统……这些磁盘相关术语,你分得清楚吗?

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01、分区:最重要的磁盘概念
分区(Partition)是存储设备的一部分 , 或一个区域 , 用户可以独立管理 。 一旦使用后面所说的文件系统规范进行了格式化 , 分区就可以作为一个卷被操作系统使用 。 例如 , 在Windows中 , 你看到的每个盘符(如C:或D:)代表一个卷(分区) 。

了解到这个貌似“简单”的概念 , 马上就会迎来很多人开始“迷糊”的概念 。
分区vs.卷vs.驱动器vs.盘片(碟片)vs.磁盘
首先 , 我们有一个通常被称为驱动器的物理存储设备 , 如硬盘(HDD)或固态驱动器(SSD) 。 但它也可以被称为磁盘或碟片 。 也就是说 , 在操作系统层面 , \"磁盘\"和 \"碟片\"指的是同一件事;它始终是保存数据的物理设备 。 (另一方面 , \"驱动器 \"就比较复杂了) 。

当然 , 其中也有微小的区别 。
例如 , 碟片/盘片 , 在严格技术上来说 , 是一个包含关系 。 比如 , 在如今的大机械硬盘里 , 实际上包含了单碟片和多碟片两种技术 。 单碟片的一般出现在1TB , 2TB等“小”容量机械硬盘里 , 从硬件性能上来说 , 具有最好的机械寻址性能 , 读写效率较高 。 而多碟片则是出现在大容量机械硬盘里 , 比如18、30TB的硬盘 , 主流都是6~9碟片构成 。

一个西数30TB机械硬盘内部 , 可见由9个碟片组成
多碟片的机械硬盘 , 由于磁头需要在不同的碟片间寻址存取协调拼接数据段 , 因此读写效率肯定是不如单碟片的 。 而一些中等容量的机械硬盘(2-3TB) , 都会存在有单、双、三碟片的情形 。
磁盘上有未分配的空间 , 它可以变成一个或多个分区 。 在原始状态下 , 一个分区有时被称为一个卷 。 一旦格式化 , 它现在可以被称为驱动器 , 这就是为什么我们在Windows操作系统内有驱动器字样 。
为了更容易理解 , 如果你把硬盘想象成一个仓库 , 一个分区就是该仓库的一个隔离区 。 你可以把一个仓库分成多个部分来存储不同的产品 , 或者把整个地方作为一个货舱单元 。
所以 , \"驱动器\"再次成为令人困惑的地方 。 这是因为这个术语既被用来称呼一个格式化的卷 , 也就是一个常见但无形的概念 , 也被用来称呼一个你可以拿在手里的物理存储设备 。
一个有形的物理存储设备被称为驱动器、磁盘或盘片(碟片) 。
计算机上的一个无形的存储单元被称为驱动器、卷或分区 。
但有一点很重要 , 在一个物理磁盘中 , 你可以创建一个或多个分区 。
而使用软件通过一项称为“分区”的操作 , 将硬盘的物理数字存储空间划分为不同的部分 , 这就给我们带来了分区类型 。

02、分区类型:硬盘只能认一部分空间的原因
同样 , 一个全新的磁盘通常带有未分配的空间 。 要使用它 , 你首先需要使用两种流行的分区类型之一进行分区 。 GUID分区表(GPT , GUIDs Partition Table)和主引导(启动)记录(MBR , Master Book Record) 。

两者都是操作系统在存储设备上组织信息的方式 。
GUID分区表(GPT)
GPT是一种比较现代的分区方案 , 自2010年以来已经变得很流行 。 最终 , 它将完全取代MBR 。 它使用全局唯一标识符(GUID , Global Unique IDentifier)来映射存储设备上的分区表 。
也就是说 , 如果你买的是过去十年里发布的电脑或硬盘、固态硬盘 , 它都可以使用GPT分区类型 。 现在除非你是一个极客 , 否则你可以安全地弃用MBR 。
如今 , 所有macOS版本都使用GPT分区 , 从Windows 8开始 , 微软支持GPT作为启动分区类型 。
每个GPT分区最多可以容纳9.4 ZB(每个扇区512字节情况下) , 即94亿TB的数据 。 在分区数量上 , GPT会为每一个分区分配一个全局唯一的标识符 , 理论上GPT支持无限个磁盘分区 , 不过在Windows系统上由于系统的限制 , 最多只能支持128个磁盘分区 。 在每一个分区上 , 这个标识符是一个随机生成的字符串 , 可以保证为地球上的每一个GPT分区都分配完全唯一的标识符 。