如何格式化4k扇区硬盘？

我购买了Seagate ST3000DM001 3TB硬盘驱动器。它在外壳内出售。我格式化为ext4，向其中复制了一些数据，然后从机箱中将其删除，然后将其直接连接到主板上。我的数据对于OS是不可见的（它看到一个未知的〜300GiB分区，其余的则作为可用空间），所以我开始阅读有关Advanced Format和> 2TB驱动器的信息。

我再次将磁盘与USB连接，复制了所有数据，然后再次插入sata。我使用gparted创建了一个GPT分区表（ubuntu磁盘实用程序不允许我使用Error synchronizing after initial wipe: Timed out waiting for object (udisks-error-quark, 0），创建了一个大的3Tb Ext4分区，将默认Align to值保留MiB并格式化。

正确识别驱动器，并正确安装。文件可以成功地从驱动器复制和复制到驱动器。

然而：

Gparted显示了具有512k扇区的磁盘，我知道这是不正确的¹

同时cat /sys/block/sdb/queue/physical_block_size报告4096

我发现有些报告对libparted非512k扇区²有问题，而其他报告³则说与MiB对齐就足够了。

Parted报告当我选择最少时，驱动器已对齐：

(parted) align-check 
alignment type(min/opt)  [optimal]/minimal? min                           
Partition number? 1                                                       
1 aligned
(parted)    

我的配置正确吗？我是否因为磁盘的512k扇区格式化而导致性能下降，gParted报告的是错误值，还是我理解整个问题都不对？

1. http://www.storagereview.com/seagate_barracuda_3tb_review_1tb_platters_st3000dm001
2. http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=1536933&p=9754234#post9754234
3. http://wdc.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/5655

它报告512字节，因为这是与旧OS（Windows）向后兼容的逻辑扇区大小。（g）parted将分区对齐为1 MiB，这足以使用4k物理扇区的驱动器正常工作，因此是一种很好的方法。

首先，即使物理扇区大小为4096字节（4KiB），大多数高级格式驱动器的逻辑扇区大小也为512字节。这是通过处理驱动器固件中的数据完成的，如果分区未正确对齐，可能会导致性能问题。不过，这可能不是问题的根源，而且您对分区对齐的关注被放错了位置。（可以肯定的是，分区对齐很重要；它不是问题的根源。）

我的直觉（它是只是预感）是您的问题是由在USB机箱和磁盘的直接连接之间切换引起的。某些机箱将磁盘上的512字节逻辑扇区转换为提供给计算机的4096字节逻辑扇区-也就是说，与高级格式化磁盘中的固件相反。我不是很肯定，但是我怀疑某些机箱只能在2TiB以上的磁盘上执行此操作。MBR和GPT分区方案都通过扇区号引用数据，因此更改扇区大小会使分区数据无效。因此，如果您将磁盘准备在以这种方式转换的USB磁盘盒中，然后尝试直接使用磁盘（反之亦然），则会看到错误，因为分区（甚至GPT备份数据）不会被使用。计算机期望的位置。就像告诉蒙着眼睛的人“

这个问题的解决方案是准备和使用的磁盘一个方式- 无论是使用USB外壳或使用直接连接，而不是两个。如果由于某种原因两者都需要，则需要找到一种无需应用这种类型的翻译即可运行的附件。

要检验我的假设，您可以使用parted报告逻辑扇区大小的工具（如）。例如：

sudo parted /dev/sda print
Model: ATA Hitachi HDP72505 (scsi)
Disk /dev/sda: 500GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B

我从此输出中省略了一堆信息。重要细节在此处显示的最后一行中：逻辑和物理扇区大小均为512字节。如果运行此测试，然后以其他方式重新连接磁盘并再次运行它，则可以比较结果。如果逻辑扇区的大小根据磁盘的连接方式而变化，那么我的假设是正确的，这就是问题的根源。至少，这是一个问题。可能还有其他人。特别是，Error synchronizing after initial wipe您提到的错误可能表示另一个问题。OTOH，这可能是副作用parted尝试从磁盘末尾读取备份GPT数据。无论哪种方式，如果您看到逻辑扇区大小的变化，都应在处理其他任何问题之前解决该问题。如果要重新分区磁盘，但由于Error synchronizing错误而出现问题，请尝试使用gdisk或cgdisk（在gdisk软件包中）而不是parted或GParted。与gdisk家庭相比，parted家庭对错误的防范能力更强。

Linux内核和实用程序都进行了更改，以支持Advanced Format驱动器。这些更改确保高级格式驱动器上的所有分区在4K扇区边界上正确对齐。在内核版本2.6.31及更高版本中提供了对高级格式驱动器的内核支持。以下Linux实用程序提供了对高级格式驱动器进行分区和格式化的支持：

Fdisk：GNU Fdisk是用于对硬盘驱动器进行分区的命令行实用程序。1.2.3及更高版本支持高级格式驱动器。

Parted：GNU Parted是用于分区硬盘驱动器的图形实用程序。2.1版及更高版本支持高级格式驱动器。

4K本机（4Kn）磁盘的逻辑扇区大小为4 KB。现代操作系统可以在这些磁盘上存储数据，但是它们通常无法从这些磁盘启动。这些磁盘通常是带有USB连接的外部驱动器。

要创建用作媒体存储设备的分区，只需按键盘上的Ctrl+ Alt+ T打开终端。打开时，运行以下命令：

sudo mkfs.ext4 -m 0 /dev/sdb1

大多数4k磁盘的物理扇区大小为4096字节，因此3TB可以装在板上，但它们仍具有512B逻辑扇区大小，以便与期望一个扇区为512B的OS兼容。这就是为什么在部分使用print命令打印详细信息时，会说扇区大小为逻辑/物理512B / 4096B。那很正常

这种“转换”是通过磁盘本身的智能来完成的，这是正常的。这是它应该如何工作的。

如果看不到整个3TB，请首先在BIOS中检查它是否没有限制磁盘大小。也许您需要BIOS更新以支持磁盘。

还使用parted创建从0开始的分区，这是一个错误。您需要在扇区2048（相当于1MiB）上启动第一个分区，以便对齐磁盘上的分区以获得最佳性能。

因此，将单位更改为MiB，打印磁盘详细信息，这也将打印MiB中的磁盘大小，并创建从1MiB开始并在最后一个MiB（或最后一个MiB之前）结束的分区（如果只需要单个分区）。 。

例如，一个3TB磁盘实际上应具有2,861,022 MiB。因此，在一个名为/ dev / sdX的磁盘设备上创建覆盖整个磁盘的单个分区就像（用正确的字母替换X）：

sudo parted /dev/sdX
unit MiB
mklabel gpt
print (to see the total size in MiB)
mkpart primary 1 2861022
quit

如果磁盘大小很少，则MiB大于或小于2861022，请调整结束位置。

而已。之后，在分区上创建所需的文件系统。

^{资料来源和额外阅读}

^{4K扇区驱动器和Linux}

^{错误检查并在Linux中安装4k驱动器}

^Ubuntu论坛

只要将分区对齐为4KB的倍数，就可以了。否则，您不必对具有4KB物理扇区的驱动器做任何特殊的事情。

旧的分区软件在63x512B的多个扇区上对齐了分区，如果驱动器具有4KB的物理扇区，则将导致性能下降，因为这是31个半字节，而不是4KB的整数倍。

实际上，Ubuntu中现在没有可用的分区软件可以再执行此操作（除非您明确要求以某种方式）。默认情况下，大多数将对齐1MiB（2048x512B扇区，也是256x4KB扇区）的倍数。

如果不对齐，会发生什么？

如果您不将分区调整为4KB的倍数，则最糟糕的情况就是性能下降（对于小文件而言，这是相当可观的）。具有4KB扇区的驱动器倾向于模拟512B扇区，以与现有系统兼容。因此，如果您仅将它们视为512B扇区驱动器，它们就可以完美地发挥作用。但是，当您写入单个512B区域时，它将重写整个4KB扇区。

因此，出于性能方面的考虑，确保在文件系统中使用的4KB群集与驱动器上的4KB扇区对齐非常重要，这样一个群集写操作就不会导致需要在驱动器上写入两个4KB扇区。