為什麼磁碟分割值得深入理解#

磁碟分割不只是安裝 Linux 時的一個步驟——它決定了系統的效能配置、資料安全性、以及日後擴充的彈性。理解分割表、開機流程與掛載機制，能讓你在規劃伺服器、設計容器儲存、或排除開機問題時游刃有餘。

硬體在 Linux 中的表示方式#

Linux 將所有硬體裝置都抽象為 /dev/ 目錄下的裝置檔案，這是「一切皆檔案」哲學的體現。

常見的裝置命名規則：

• SATA/SAS/USB 硬碟：/dev/sda、/dev/sdb…（按偵測順序命名）
• VirtIO 虛擬磁碟：/dev/vda、/dev/vdb…（常見於 KVM 虛擬機）
• NVMe SSD：/dev/nvme0n1、/dev/nvme0n1p1…
• 分割區：在裝置名稱後加上數字，如 /dev/sda1、/dev/sda2

裝置名稱是依偵測順序動態分配的，不是固定的。如果你有兩顆硬碟，哪顆先被偵測到就是 sda。在正式的設定（如 /etc/fstab）中，建議使用 UUID 來識別分割區，避免因硬體順序變動導致掛載錯誤。

磁碟分割表：MBR 與 GPT#

MBR（Master Boot Record）#

MBR 是傳統的分割方式，存放在磁碟的第一個磁區（512 Bytes）：

• 開機管理程式：446 Bytes
• 分割表：64 Bytes（僅能記錄 4 筆分割資訊）
• 結束標誌：2 Bytes

MBR 的限制：

• 最多 4 個主分割區，或 3 個主分割區 + 1 個延伸分割區
• 延伸分割區內可再建立多個邏輯分割區
• 單一分割區最大 2 TB

GPT（GUID Partition Table）#

GPT 是現代的分割方式，使用 LBA（Logical Block Address） 定址：

• 使用前 34 個 LBA 區塊記錄分割資訊
• 磁碟尾端保留備份的分割表
• 預設可記錄 128 個分割區
• 單一分割區大小突破 2 TB 限制（理論上可達 8 ZB）

現代系統幾乎都應該使用 GPT。MBR 只在需要相容非常老舊的系統時才考慮。

開機流程：BIOS vs. UEFI#

傳統 BIOS + MBR#

1. 電源開啟，BIOS 執行自我測試（POST）
2. BIOS 讀取第一顆開機磁碟的 MBR（第一個磁區的 446 Bytes）
3. MBR 中的開機管理程式（Boot Loader）載入
4. Boot Loader 載入作業系統核心

現代 UEFI + GPT#

1. UEFI 韌體從 ESP（EFI System Partition） 讀取開機程式
2. ESP 是一個 FAT 格式的分割區，存放各作業系統的開機載入器
3. UEFI 可以直接讀取檔案系統，不受 MBR 446 Bytes 的限制
4. 支援 Secure Boot，驗證開機程式的數位簽章

UEFI 搭配 GPT 是目前的主流。如果你在虛擬機或雲端環境中建立 VM，通常預設就是 UEFI + GPT。

Boot Loader 的角色#

Boot Loader 是開機流程中最關鍵的一環，它的任務是載入作業系統核心。Linux 常用的 Boot Loader 是 GRUB2。

Boot Loader 的功能：

• 提供選單：讓使用者選擇要啟動哪個作業系統或核心版本
• 載入核心：將核心映像檔從磁碟載入記憶體
• 轉交控制權：也可以將控制權交給其他分割區的 Boot Loader（chain loading）

掛載（Mount）的觀念#

Linux 沒有像 Windows 那樣的「C 槽」「D 槽」概念。取而代之的是目錄樹（Directory Tree）——所有的檔案系統都必須掛載到目錄樹的某個節點上。

• 根目錄 /：目錄樹的起點，必須最先被掛載
• 掛載點（Mount Point）：一個目錄，用來作為某個檔案系統的入口

常見的分割與掛載規劃：

如果不將 /var 獨立分割，一旦應用程式的 log 檔無限增長，可能會把整個根目錄的空間吃光，導致系統無法正常運作。這在生產環境中是常見的故障場景。

主機規劃的實務考量#

規劃一台 Linux 主機時，需要根據用途來決定硬體與分割策略：

• Web 伺服器：需要較大的 /var（存放 log 與暫存檔）
• 檔案伺服器：需要較大的 /home 或獨立的資料分割區
• 資料庫伺服器：需要高速磁碟（SSD），並將資料目錄獨立分割
• 開發環境：分割可以較簡單，但建議至少將 /home 獨立出來