一、lsblk 命令簡介

lsblk（list block devices）是 Linux 系統(tǒng)中一個功能強大的命令行工具，用于列出所有可用的塊設(shè)備信息。塊設(shè)備是指那些以固定大小塊為單位進行數(shù)據(jù)讀寫的存儲設(shè)備，如硬盤、SSD、USB 驅(qū)動器和光盤等。

基本用法

最簡單的 lsblk 命令不帶任何參數(shù)，它會以樹狀結(jié)構(gòu)顯示所有塊設(shè)備及其分區(qū)：

lsblk

典型輸出如下：

NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0 238.5G  0 disk
├─sda1   8:1    0   512M  0 part /boot/efi
├─sda2   8:2    0 237.5G  0 part /
└─sda3   8:3    0   488M  0 part [SWAP]
nvme0n1 259:0    0 465.8G  0 disk
├─nvme0n1p1 259:1    0   100M  0 part
└─nvme0n1p2 259:2    0 465.7G  0 part /data

這個輸出顯示了設(shè)備名稱、主次設(shè)備號、是否可移動、大小、只讀標(biāo)志、類型和掛載點等信息。

二、識別磁盤類型的關(guān)鍵參數(shù)：ROTA

要區(qū)分 SSD 和機械硬盤，我們需要關(guān)注 ROTA 這個關(guān)鍵參數(shù)。ROTA 是 “rotational” 的縮寫，表示設(shè)備是否具有旋轉(zhuǎn)部件。

查詢 ROTA 參數(shù)

使用以下命令可以專門顯示設(shè)備的旋轉(zhuǎn)特性：

lsblk -d --output NAME,ROTA

參數(shù)說明：

• -d：僅顯示磁盤設(shè)備，不顯示分區(qū)
• --output NAME,ROTA：指定輸出包含 NAME（設(shè)備名）和 ROTA（旋轉(zhuǎn)標(biāo)志）列

示例輸出：

NAME   ROTA
sda    0
sdb    1
nvme0n1 0

ROTA 值的含義

• ROTA=1：表示設(shè)備是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，即傳統(tǒng)的機械硬盤（HDD）。這類設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)的盤片和移動的磁頭來讀寫數(shù)據(jù)。
• ROTA=0：表示設(shè)備是非旋轉(zhuǎn)設(shè)備，通常是固態(tài)硬盤（SSD）。這類設(shè)備使用閃存芯片存儲數(shù)據(jù)，沒有機械運動部件。
• 對于 NVMe 設(shè)備，ROTA 值總是 0，因為它們本質(zhì)上都是固態(tài)存儲。

三、為什么 ROTA 參數(shù)能區(qū)分磁盤類型

理解 ROTA 參數(shù)背后的原理有助于我們更深入地認識存儲設(shè)備。

機械硬盤（HDD）的工作原理

傳統(tǒng)機械硬盤由以下幾個關(guān)鍵部件組成：

1. 旋轉(zhuǎn)的盤片（通常每分鐘 5400 或 7200 轉(zhuǎn)）
2. 可移動的讀寫磁頭
3. 控制磁頭定位的步進電機

當(dāng)系統(tǒng)需要訪問數(shù)據(jù)時，磁頭必須移動到正確的磁道位置，然后等待盤片旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)扇區(qū)。這種機械運動導(dǎo)致了較高的訪問延遲（通常在毫秒級）。

固態(tài)硬盤（SSD）的工作原理

SSD 使用 NAND 閃存芯片存儲數(shù)據(jù)，沒有機械運動部件：

1. 數(shù)據(jù)存儲在由浮柵晶體管組成的存儲單元中
2. 通過電子信號直接訪問數(shù)據(jù)
3. 訪問時間通常在微秒級，比 HDD 快幾個數(shù)量級

由于 SSD 完全沒有旋轉(zhuǎn)部件，因此 ROTA 標(biāo)志被設(shè)置為 0。

四、其他識別磁盤類型的方法

雖然 lsblk 的 ROTA 參數(shù)是最直接的判斷方法，但 Linux 系統(tǒng)還提供了其他幾種識別磁盤類型的途徑。

1. 查看 /sys/block 信息

每個塊設(shè)備在 /sys/block 目錄下都有對應(yīng)的子目錄，其中包含設(shè)備的詳細信息：

cat /sys/block/sda/queue/rotational

這個文件的內(nèi)容就是 ROTA 值（0 或 1）。

2. 使用 smartctl 工具

smartctl 是 SMART（Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology）工具的一部分，可以提供更詳細的磁盤信息：

sudo smartctl -i /dev/sda | grep "Rotation Rate"

對于 SSD，輸出通常是 “Solid State Device” 或 “Rotation Rate: Solid State Device”；對于 HDD，則會顯示具體的轉(zhuǎn)速（如 “Rotation Rate: 7200 rpm”）。

3. 觀察設(shè)備命名約定

雖然不完全可靠，但設(shè)備名稱有時也能提供線索：

• dev/sdX：可能是 SATA 接口的 HDD 或 SSD
• /dev/nvmeXnY：肯定是 NVMe SSD
• /dev/mmcblkX：通常是 SD 卡或 eMMC 存儲

五、磁盤類型識別的重要性

了解存儲設(shè)備的類型對系統(tǒng)管理和性能優(yōu)化至關(guān)重要：

1. 性能調(diào)優(yōu)

SSD 和 HDD 需要不同的優(yōu)化策略：

• SSD：受益于 TRIM 支持、適當(dāng)?shù)恼{(diào)度算法（如 none 或 kyber）和對齊的分區(qū)
• HDD：需要針對順序 I/O 進行優(yōu)化，可能受益于更復(fù)雜的調(diào)度算法（如 bfq）

2. 存儲分層

在混合存儲環(huán)境中，識別設(shè)備類型可以幫助實現(xiàn)有效的存儲分層：

• 將頻繁訪問的數(shù)據(jù)放在 SSD 上
• 將大容量、不常訪問的數(shù)據(jù)存儲在 HDD 上

3. 故障預(yù)測

HDD 和 SSD 有不同的故障模式和監(jiān)控指標(biāo)：

• HDD：關(guān)注重分配扇區(qū)、尋道錯誤率和溫度
• SSD：關(guān)注磨損程度、剩余壽命和寫入放大

六、實際應(yīng)用案例

案例 1：自動化腳本識別磁盤類型

以下是一個 Bash 腳本示例，用于自動識別系統(tǒng)中的 SSD 和 HDD：

#!/bin/bash

echo "檢測系統(tǒng)中的存儲設(shè)備類型："
echo "--------------------------------"

lsblk -d -o NAME,ROTA,SIZE,MODEL | awk '
BEGIN {
    print "設(shè)備\t\t類型\t大小\t\t型號"
    print "----------------------------------------"
}
NR>1 {
    type = ($2 == "0") ? "SSD" : "HDD"
    printf "%s\t\t%s\t%s\t%s\n", $1, type, $3, $4
}'

echo "--------------------------------"
echo "檢測完成"

案例 2：為數(shù)據(jù)庫選擇最佳存儲

假設(shè)我們要為 MySQL 數(shù)據(jù)庫選擇存儲位置：

# 查找所有 SSD 設(shè)備
ssd_devices=$(lsblk -d -o NAME,ROTA | awk '$2=="0" {print $1}')

# 如果有 SSD，將數(shù)據(jù)庫放在第一個 SSD 上
if [ -n "$ssd_devices" ]; then
    first_ssd=$(echo "$ssd_devices" | head -n1)
    echo "建議將數(shù)據(jù)庫安裝在 /dev/$first_ssd 上（SSD）"
else
    echo "未找到 SSD，建議使用最快的 HDD 安裝數(shù)據(jù)庫"
fi

七、高級主題：虛擬環(huán)境中的磁盤類型

在虛擬化環(huán)境中，ROTA 參數(shù)的行為可能會有所不同：

1. 虛擬機中的磁盤

虛擬機的虛擬磁盤的 ROTA 值取決于管理程序的配置：

• 可能反映底層物理設(shè)備的特性
• 也可能被設(shè)置為任意值

2. 云環(huán)境中的磁盤

主流云服務(wù)提供商的虛擬磁盤：

• AWS EBS：gp3/io2 卷顯示為 ROTA=0（雖然是網(wǎng)絡(luò)存儲）
• Azure 托管磁盤：Premium SSD 顯示為 ROTA=0
• Google Persistent Disk：SSD 類型顯示為 ROTA=0

在這些情況下，ROTA 值表示的是性能特征而非實際的物理特性。

以上就是Linux區(qū)分SSD和機械硬盤的方法總結(jié)的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Linux區(qū)分SSD和機械硬盤的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評論