Universally Unique IDentifier, 是一种获取全局唯一命名的标准。
1、UUID的来历
要为一个对象进行命名，并要求这个名字在时间和空间上都是唯一的，这在计算机领域是一个很重要的问题。目前已经存在很多成熟的解决方案，例如IP地址，MAC地址，DNS域名等。但这些方案都存在一个问题，那就是需要一个中央管理机构来批准和统一管理。这样就会带来两个问题：（1）需要一定费用；（2）数量受限。
为了解决这个问题，UUID诞生了。它采用128位长度来表示一个名字，且同时考虑了时间和空间的唯一性，最重要的是它不需要申请注册，任何人都可以使用本地计算机运行程序自动生成。
UUID最早出现在Apollo Network Computing System，后来被用到了OSF的DCE环境，然后被微软拿去使用，并改名GUID。相信大家都记得微软注册表里的奇怪长串数字吧，还有COM组件的名字，都是GUID。
2、硬盘分区命名现状
2.1、卷标名存在的问题
大多数文件系统的元数据部分都会记录硬盘分区的名字。对于如何命名这个分区，也有很多方法，如采用卷标。
上面的“系统”，“软件”，“文档”就是分区的卷标名。几乎所有的文件系统类型都对卷标名进行支持。然而卷标名长度有限，并且重复的可能性比较大。可能很多人都给自己的系统分区命名为“系统”。
名字重复会导致一些问题，例如把当把一个硬盘HD1，转移到另外一台带有硬盘HD2的机器上时，如果HD1和HD2存在卷标名相同的分区，那么就会给依赖于卷标名的程序带来问题。
2.2、Linux对分区命名的问题
Linux系统对识别出的硬盘分区采用类似 /dev/sda1，/dev/sdb1这样的格式进行动态命名。假设机器装有两块串口硬盘，Linux会按照识别顺序对第一个识别出的硬盘命名为/dev/sda，对第二块识别出的硬盘命名为/dev/sdb。而问题是识别顺序是随机的，所以启动机器之前不能确定/dev/sda到底是哪块硬盘。
最常见的使用这种名称的地方就是/etc/fstab文件，它被用来设置自动挂载硬盘分区。下面是一个真实系统中的fstab文件中的一行：
/dev/sda1 /storeext4defaults0 0
如果系统有多块硬盘，那么下次启动的时候，/store就不能确定到底挂载了哪个硬盘的第一分区，如果这个挂载点对系统运行非常重要，那么就有可能出现问题。
2.3、GRUB对分区命名的问题
GRUB对分区命名与Linux类似，hd0表示发现的第一块硬盘，hd1表示第二块。存在的问题也与Linux相同。
2.4、UUID在文件系统中的使用
为解决上述问题，UUID被文件系统设计者采用，使其可以持久唯一标识一个硬盘分区。其实方式很简单，就是在文件系统的超级块中使用128位存放UUID。这个UUID是在使用文件系统格式化分区时计算生成的，例如Linux下的文件系统工具mkfs就在格式化分区的同时，生成UUID并把它记录到超级块的固定区域中。
下面是ext2文件系统超级块结构：
struct ext2_super_block
{ __u32 s_inodes_count; /* 文件系统中索引节点总数 */
__u32 s_blocks_count; /*文件系统中总块数 */
__u32 s_r_blocks_count; /* 为超级用户保留的块数 */
__u32 s_free_blocks_count; /*文件系统中空闲块总数 */
__u32 s_free_inodes_count; /*文件系统中空闲索引节点总数*/
__u32 s_first_data_block; /* 文件系统中第一个数据块 */
__u32 s_log_block_size; /* 用于计算逻辑块大小 */
__s32 s_log_frag_size; /* 用于计算片大小 */
__u32 s_blocks_per_group; /* 每组中块数 */
__u32 s_frags_per_group; /* 每组中片数 */
__u32 s_inodes_per_group; /* 每组中索引节点数 */
__u32 s_mtime; /*最后一次安装操作的时间 */
__u32 s_wtime; /*最后一次对该超级块进行写操作的时间 */
__u16 s_mnt_count; /* 安装计数 */
__s16 s_max_mnt_count; /* 最大可安装计数 */
__u16 s_magic; /* 用于确定文件系统版本的标志 */
__u16 s_state; /* 文件系统的状态*/
__u16 s_errors; /* 当检测到有错误时如何处理 */
__u16 s_minor_rev_level; /* 次版本号 */
__u32 s_lastcheck; /* 最后一次检测文件系统状态的时间 */
__u32 s_checkinterval; /* 两次对文件系统状态进行检测的间隔时间 */
__u32 s_rev_level; /* 版本号 */
__u16 s_def_resuid; /* 保留块的默认用户标识号 */
__u16 s_def_resgid; /* 保留块的默认用户组标识号*/
/*
* These fields are for EXT2_DYNAMIC_REV superblocks only.
*
* Note: the difference between the compatible feature set and
* the incompatible feature set is that if there is a bit set
* in the incompatible feature set that the kernel doesn't
* know about, it should refuse to mount the filesystem.
*
* e2fsck's requirements are more strict; if it doesn't know
* about a feature in either the compatible or incompatible
* feature set, it must abort and not try to meddle with
* things it doesn't understand...
*/
__u32 s_first_ino; /* 第一个非保留的索引节点 */
__u16 s_inode_size; /* 索引节点的大小 */
__u16 s_block_group_nr; /* 该超级块的块组号 */
__u32 s_feature_compat; /* 兼容特点的位图*/
__u32 s_feature_incompat; /* 非兼容特点的位图 */
__u32 s_feature_ro_compat; /* 只读兼容特点的位图*/
__u8 s_uuid[16]; /* 128位的文件系统标识号*/
char s_volume_name[16]; /* 卷名 */
char s_last_mounted[64]; /* 最后一个安装点的路径名 */
__u32 s_algorithm_usage_bitmap; /* 用于压缩*/
/*
* Performance hints. Directory preallocation should only
* happen if the EXT2_COMPAT_PREALLOC flag is on.
*/
__u8 s_prealloc_blocks; /* 预分配的块数*/
__u8 s_prealloc_dir_blocks; /* 给目录预分配的块数 */
__u16 s_padding1;
__u32 s_reserved[204]; /* 用null填充块的末尾 */
};
可以看到s_uuid[16]就是存放分区UUID的地方。
这样，无论硬盘分区的标识就永远不会重复，而且只要分区没有被重新格式化，那么标识此分区的UUID永远不变。
当然并不是所有的文件系统类型都支持UUID，例如微软的NTFS就不支持，而是采用了一个类似的其他机制。微软永远不走正路，真拿他没办法。
3、GRUB, Linux对硬盘分区UUID的支持
3.1、实例
目前最新版本的GRUB和Linux系统都对硬盘分区的UUID机制提供了良好的支持。
下面是CentOS6系统中/boot/grub/grub.conf配置文件的一部分：
title CentOS (2.6.32-504.el6.x86_64)
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.32-504.el6.x86_64 ro root=UUID=ec2c1241-2c17-46ea-8cc6-a6a850df3e94 rd_NO_LUKS rd_NO_LVM LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=autoKEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
initrd /boot/initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img
可以看出，GRUB本身仍采用(hd0,0)的传统方式寻找分区，而为其启动的linux提供了UUID的方式。
下面是CentOS7系统中/boot/grub2/grub.cfg配置文件一部分：
menuentry 'CentOS Linux, with Linux 3.10.0-123.el7.x86_64' --class centos --class gnu-linux --class gnu --class os --unrestricted $menuentry_id_option 'gnulinux-3.10.0-123.el7.x86_64-advanced-b1e99de2-d388-4882-9b3a-5ced68992ee0' {
load_video
set gfxpayload=keep
insmod gzio
insmod part_msdos
insmod xfs
set root='hd0,msdos1'
if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1 --hint='hd0,msdos1'49224d20-43a6-44f2-8cf5-cfa11758a3a7
else
search --no-floppy --fs-uuid --set=root 49224d20-43a6-44f2-8cf5-cfa11758a3a7
fi
linux16 /vmlinuz-3.10.0-123.el7.x86_64 root=UUID=b1e99de2-d388-4882-9b3a-5ced68992ee0 ro rd.lvm.lv=centos/swap vconsole.font=latarcyrheb-sun16 rd.lvm.lv=centos/root crashkernel=autovconsole.keymap=us rhgb quiet LANG=en_US.UTF-8
initrd16 /initramfs-3.10.0-123.el7.x86_64.img
}
可见，GRUB和LINUX均采用了UUID来寻找硬盘分区。
下面是fstab的一部分：
UUID=49224d20-43a6-44f2-8cf5-cfa11758a3a7 /boot xfs defaults 1 2
显然也是采用了UUID来定位硬盘分区。
3.2、注意事项
重新格式化分区时，分区的UUID会变更
所以格式化分区后，需要修改对应的配置文件，更新其UUID。
NTFS文件系统不支持UUID
虽然NTFS不支持UUID，但是其支持一种较短的ID，也可以拿来凑合用。
既然UUID有这么多优势，毫无疑问只要系统支持，就要充分使用它。
4、UUID工具程序
如何查看硬盘分区的UUID
分区的UUID是mkfs工具自动写入的，我们可以使用blkid来查看之。
[root@db001 ~]# blkid
/dev/sda1: UUID="33141ba9-acd3-4021-9de3-bf7460f7c77c" TYPE="ext3"
/dev/sdc1: UUID="ec2c1241-2c17-46ea-8cc6-a6a850df3e94" TYPE="ext4"
/dev/sdc2: UUID="a1dc0e52-777e-450a-8fac-62d7966ff619" TYPE="swap"
生成UUID和分析UUID
为方便大家学习和理解UUID，uuid这个工具提供了很好的实践。它不仅可以用来生成UUID，而且可以对已有的UUID进行分析。
[root@db001 ~]# uuid
3f3418ce-0e79-11e5-b477-00e081de9b4a
[root@db001 ~]# blkid
/dev/sda1: UUID="33141ba9-acd3-4021-9de3-bf7460f7c77c" TYPE="ext3"
/dev/sdc1: UUID="ec2c1241-2c17-46ea-8cc6-a6a850df3e94" TYPE="ext4"
/dev/sdc2: UUID="a1dc0e52-777e-450a-8fac-62d7966ff619" TYPE="swap"
[root@db001 ~]# uuid -d 33141ba9-acd3-4021-9de3-bf7460f7c77c
encode: STR: 33141ba9-acd3-4021-9de3-bf7460f7c77c
SIV: 67895034790306977465223914142060496764
decode: variant: DCE 1.1, ISO/IEC 11578:1996
version: 4 (random data based)
content: 33:14:1B:A9:AC:D3:00:21:1D:E3:BF:74:60:F7:C7:7C
(no semantics: random data only)