在传统的MBR分区方案中，第0号扇区的的0~512个字节存储的是引导程序，用于服务器启动时引导BIOS的加电自检以及GRUB stage1的加载。 而446~509的这64个字节存放的是分区表信息,其中每个分区占用16字节，因此最多只能包含4个分区的信息。若想要创建超过5个分区，则需要将其中一个分区转换成逻辑分区，再对逻辑分区进行划分。 最后多出来的510～511字节按惯例为0xAA55。若磁盘此处的值不为0xAA55,则判断该磁盘的MBR被损坏。

由于每个分区只有16个字节，因此能记录的信息十分有限，只包括引导标志、分区格式ID、用CHS(磁头、柱面、扇区)方式描述的分区开始位置和结束位置、用LBA方式(逻辑块)描述的分区开始位置以及包含的扇区数，这些信息。

我们可以通过 hexdump 命令输出MBR中分区表的内容。

[vagrant@localhost ~]$   sudo hexdump -s 446 -n 66 -e '1/1 "%02x" " " 3/1 "%02x" " " 1/1 "%02x" " " 3/1 "%02x" " " 2/4 "%10d" "\n"' /dev/sda
00 202100 83 410100       2048      2048
80 410200 83 cb0982       4096   2097152
00 cb0a82 8e feffff    2101248  81784832
00 000000 00 000000          0         0
55 aa                                   

从中可以看出，这个硬盘有三个分区(第四个分区信息全是0),其中：

• 第0个字节是引导标志,80表示引导,也就是系统从第二块分区引导
• 第1～3个字节是CHS方式表示的起始位置,目前CHS表示法已经被淘汰了，没有意义
• 第4个字节是分区类型ID号
• 第5～7个字节是CHS方式表示的结束位置,目前CHS表示法已经被淘汰了，没有意义
• 地8～11个字节是LBA方式描述的起始扇区号
• 地12～15个字节是LBA方式描述的扇区数

这个数据跟 fdisk 显示的数据是匹配的

[vagrant@localhost ~]$ sudo fdisk -lu /dev/sda

Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000abd1e

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            2048        4095        1024   83  Linux
/dev/sda2   *        4096     2101247     1048576   83  Linux
/dev/sda3         2101248    83886079    40892416   8e  Linux LVM
[vagrant@localhost ~]$ 

此外，图中第一个分区的开始扇区块是从2048号扇区开始的，也就是说0～2047号扇区是保留扇区不用做分区的。 这其中，第0号扇区为主引导扇区，1～2047号扇区用于存储stage1.5

最后要说明的是，最后那两个字节显示的是 55 aa, 这个实际上就是 0xAA55,原因请参见小端模式

为了解决MBR的这些局限性，1990年Intel引入了GPT分区格式。

相比MBR，GPT有很多优点：

• 它支持多达128个分区(通过改变GPT头的设置，其实也可以创建超过128个分区)
• 支持的磁盘容量高达8ZB
• 为了降低分区表损坏的风险，GPT在硬盘最后保存了一份相同内容的分区表副本，这就使得即使不小心分区表非覆盖也能够被还原。

MBR分区表只占据0号扇区的64个字节，而GPT分区占据的是1号扇区～33号扇区中。 其中1好扇区存储的是GPT磁头，2号扇区～33号扇区存储的是各个分区的信息。

GPT中每个分区信息用128个字节来存储，一个普通扇区512个字节就能存储4个分区信息，32个扇区就能存储128个分区信息。

此外每个分区的开始扇区和结束扇区是用8个字节来记录的，也就是支持硬盘的扇区数高达 2^64 个，按每个扇区512个字节算就是8ZB容量。

GPT的每个分区都有一个全球唯一的GUID标签。尤其是用来存储引导装载程序的分区，会附上一个EFI系统分区(ESP)的标签，这样支持UEFI的服务器在启动时就可以根据GUID直接定位ESP分区并启动其中的grub.efi,而不再需要 GRUB stage1和stage1.5了.

下面是MBR分区和GPT分区的比较表

#+MBR分区和GPT分区比较

下面是parted命令的主要内部命令 #+parted命令的主要内部命令

为了突破传统MBR最大只支持2TB磁盘的限制，除了GPT外，增大磁盘扇区的大小也能让MBR支持超过2TB的磁盘。

比如若每个扇区大小是4KB的话，那么理论上MBR支持的最大容量就变成了 2TB*8=16TB 大小了.

此外，硬盘内部记录了每个扇区错误校验所需要的信息，增加扇区的大小也就降低了这类信息的占比，从而增大了数据的空间使用率。

然而由于操作系统的设备驱动很可能是按照之前512个字节来设计的，因此就可能需要通过硬盘中的控制器来从逻辑上模拟512个字节扇区的运作方式。 从服务器的角度来看扇区的大小依然是512个字节，但实际上数据读取和写入都是在4KB扇区上进行的。 也就是说，即使服务器要求读取和写入的是512个字节，但实际上也是会对整个4KB扇区进行操作。

要使用4KB扇区的磁盘，需要注意:

1. 分区的开始位置和结束位置需要与4KB扇区的起始边界对齐，也就是说在分配分区扇区数时，必须是8的倍数
2. 设置文件系统的块大小为4KB大小