Linux磁碟管理

Linux小菜鸟發表於2024-07-04
Linux

磁碟管理

【1】、Linux常用的分割槽格式

  • 在新增磁碟後要對其進行分割槽，分割槽後才可以去儲存資料

  • MBR分割槽格式：比較古老的分割槽格式，只能劃分4個主分割槽，如果四個分割槽劃分完成後，硬碟空間還有剩餘，那剩餘的分割槽也不能夠使用。後來新增加擴充套件分割槽（容器）功能，可在擴充套件分割槽內劃分出更多的邏輯分割槽，最大支援2.2.T磁碟容量

    • 擴充套件分割槽可以沒有，至多有一個，擴充套件分割槽不能儲存資料，只可以作為邏輯分割槽的基礎
    • IDE介面硬碟邏輯分割槽最多可以劃分59個
    • SCSI介面硬碟邏輯分割槽最多可以劃分11個
    • 最大支援2.2T以內的磁碟容量
    • 使用fdisk 裝置路徑命令去進行MBR磁碟分割槽

  • GPT分割槽格式：可以劃分128個主分割槽，最大支援18EB磁碟容量

【2】、磁碟分割槽和掛載

1、分割槽型別

  • Linux來說無論有幾個分割槽，分給哪一目錄使用，他歸根結底只有一個根目錄，一個獨立且唯一的檔案結構，Linux中每個分割槽都是用來組成整個檔案系統的一部分。

  • 當我們拿到一張大白紙，首先為了使用方便要裁剪，然後為了書寫工整要畫格。

  • “白紙”表示原始的硬碟，“裁剪”意味著分割槽，“畫格”意味著格式化，最後寫入資料，即新安裝一塊硬碟裝置後，為了更充分、安全的利用硬碟空間首先要進行分割槽，然後格式化，最後掛載使用。

  • 主分割槽、擴充套件分割槽和邏輯分割槽的區別

    • 主分割槽

      • 主分割槽主要是用來啟動作業系統的，它主要放的是作業系統的啟動或載入程式，/boot分割槽最好放在主分割槽上；

    • 擴充套件分割槽

      • 擴充套件分割槽是不能使用的，它只是做為邏輯分割槽的容器存在的，先建立一個擴充套件分割槽，在擴充套件分割槽之上建立邏輯分割槽；

      • 除去主分割槽所佔用的容量以外，剩下的容量就被認定為擴充套件分割槽（也可以這麼講：一塊硬碟除去主分割槽外的容量後，如果對剩下的容量進行了再分割槽，那麼，這個再分割槽就是擴充套件分割槽）

      • 擴充套件分割槽是不能進行格式化的，擴充套件分割槽本身也是不能使用的，他的作用僅僅是邏輯分割槽的容器

      • /dev/nvme0n2p3      1640448 10485759 8845312  4.2G  5 Extended
major minor  #blocks  name

 259        0   62914560 nvme0n1
 259        1    1048576 nvme0n1p1
 259        2   61864960 nvme0n1p2
 259        3    5242880 nvme0n2
 259        5     307200 nvme0n2p1
 259        4     512000 nvme0n2p2
 259        6          0 nvme0n2p3
# 擴充套件分割槽的容量從我們的角度看是0

    • 邏輯分割槽

      • 擴充套件分割槽可以分成若干個邏輯分割槽。他們的關係是包含的關係，所有的邏輯分割槽都是擴充套件分割槽的一部分——擴充套件分割槽如果不再進行分割槽了，那麼擴充套件分割槽就是邏輯分割槽了

      • 邏輯分割槽在使用上和主分割槽完全相同

      • /dev/nvme0n2p3      1640448 10485759 8845312  4.2G  5 Extended
/dev/nvme0n2p5      1642496  3076095 1433600  700M  b W95 FAT32

    檢視分割槽型別

    parted命令

    {24-06-02 23:07}bogon:~ root# parted /dev/sdc print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdc: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    Type      File system  Flags
 1      1049kB  2149MB  2147MB  primary
 2      2149MB  4296MB  2147MB  primary
 3      4296MB  6443MB  2147MB  primary
 4      6443MB  21.5GB  15.0GB  extended
 5      6445MB  8592MB  2147MB  logical
 6      8593MB  10.7GB  2147MB  logical
 7      10.7GB  12.9GB  2147MB  logical
 8      12.9GB  15.0GB  2147MB  logical
 9      15.0GB  21.5GB  6436MB  logical

2、磁碟分割槽（MBR）

當我們在分割槽的時候，預設使用MBR進行分割槽

  • 磁碟分割槽

    • 磁碟首先要進行分割槽才可以進行掛載

    • 給虛擬機器新增一塊硬碟

    • [root@localhost ~]# fdisk -l | grep nv
Disk /dev/nvme0n1: 60 GiB, 64424509440 bytes, 125829120 sectors
/dev/nvme0n1p1 *       2048   2099199   2097152   1G 83 Linux
/dev/nvme0n1p2      2099200 125829119 123729920  59G 8e Linux LVM
Disk /dev/nvme0n2: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 sectors # 新增的硬碟

    • 對新增的磁碟進行分割槽

    • [root@localhost ~]# fdisk /dev/nvme0n2
# 進入磁碟分割槽介面
Welcome to fdisk (util-linux 2.32.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): 

Using default response p.
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-10485759, default 2048): # 由於磁碟的引導檔案會佔用空間，因此第一個扇區的起始位置是從2048開始
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-10485759, default 10485759): +200M

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 200 MiB.

The signature will be removed by a write command.

Command (m for help): p
Disk /dev/nvme0n2: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 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
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7a7b9c31

Device         Boot Start    End Sectors  Size Id Type
/dev/nvme0n2p1       2048 411647  409600  200M 83 Linux

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): 

Using default response p.
Partition number (2-4, default 2): 
First sector (411648-10485759, default 411648): 
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (411648-10485759, default 10485759): +500M

Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 500 MiB.

The signature will be removed by a write command.

Command (m for help): p
Disk /dev/nvme0n2: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 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
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7a7b9c31

Device         Boot  Start     End Sectors  Size Id Type
/dev/nvme0n2p1        2048  411647  409600  200M 83 Linux
/dev/nvme0n2p2      411648 1435647 1024000  500M 83 Linux

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.
Filesystem/RAID signature on partition 2 will be wiped.
#儲存退出

    • 重新載入硬碟，因為核心在讀取硬碟的狀態時，是讀取開機時的狀態，我們後續對硬碟進行了分割槽操作後，需要強制重啟硬碟，讓核心重新讀取硬碟的資訊

    • [root@localhost ~]# partprobe /dev/nvme0n2
[root@localhost ~]# cat /proc/partitions 
major minor  #blocks  name

 259        0   62914560 nvme0n1
 259        1    1048576 nvme0n1p1
 259        2   61864960 nvme0n1p2
 259        3    5242880 nvme0n2
 259        6     204800 nvme0n2p1
 259        7     512000 nvme0n2p2

3、磁碟分割槽（GPT）

GPT分割槽使用和MBR相同

{24-06-02 23:21}bogon:~ root# fdisk /dev/sdd
Command (m for help): g
Created a new GPT disklabel (GUID: EEA1265E-7679-0446-BFB7-A3DD6605FB7D).

Command (m for help): n
Partition number (1-128, default 1):

4、格式化磁碟

  • 將磁碟分割槽完成後，進行格式化（賦予空間檔案系統的過程）

    • [root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/nvme0n2p1 
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Creating filesystem with 204800 1k blocks and 51200 inodes
Filesystem UUID: c93d6606-57de-4d63-949a-db4034c47d3b
Superblock backups stored on blocks: 
	8193, 24577, 40961, 57345, 73729

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (4096 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done 

    • [root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/nvme0n2p2
meta-data=/dev/nvme0n2p2         isize=512    agcount=4, agsize=32000 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=0 inobtcount=0
data     =                       bsize=4096   blocks=128000, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1368, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

    • 檢查是否格式化成功

      {24-06-02 18:30}bogon:~ root# blkid /dev/sdb2   
/dev/sdb2: UUID="2c55e9d9-9f5c-4536-97af-c821625328ec" BLOCK_SIZE="512" TYPE="xfs" PARTUUID="2af2b43a-02"

5、磁碟掛載

  • 建立掛載點

  • [root@localhost ~]# mkdir /mnt/etx /mnt/xfs

  • 透過mount命令進行掛載

  • [root@localhost ~]# mount -a

  • 進行永久掛載，在/etc/fstab中寫入

    裝置路徑 掛載點目錄 檔案系統型別 引數（defaults）

    /dev/nvme0n2p1          /mnt/ext                ext4    defaults        0 0
/dev/nvme0n2p2          /mnt/xfs                xfs     defaults        0 0

  • 檢視掛載情況

  • [root@localhost ~]# df -TH | grep -v tmp
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rhel-root xfs        40G   21G   20G  52% /
/dev/sr0              iso9660    14G   14G     0 100% /mnt/cdrom
/dev/nvme0n2p2        xfs       519M   31M  489M   6% /mnt/xfs
/dev/mapper/rhel-home xfs        20G  170M   20G   1% /home
/dev/nvme0n1p1        xfs       1.1G  208M  856M  20% /boot
/dev/nvme0n2p1        ext4      198M   15k  183M   1% /mnt/ext

  • 至此，掛載成功

【3】、檔案系統

檔案系統：資料在空間中的存放規則

Windows預設檔案系統：NTFS

  • 分類

    • vfat檔案系統
      • vfat是Linux對DOS,Windows系統下的FAT(包括fat16和Fat32)檔案系統的一個統稱
    • NFS檔案系統
      • NFS即網路檔案系統，用於在UNIX系統間透過網路進行檔案共享，使用者可將網路中NFS伺服器提供的共享目錄掛載到本地的檔案目錄中，從而實現操作和訪問NFS檔案系統中的內容
    • swap
      • 在Linux中，使用整個交換分割槽來提供虛擬記憶體，其分割槽大小一般應是系統實體記憶體的2倍，在安裝Linux作業系統時，就應創分交換分割槽，它是Linux正常執行所必需的，其型別必須是swap,交換分割槽由作業系統自行管理。
    • ext4檔案系統
      • EXT4是第四代擴充套件檔案系統（英語：Fourth extended filesystem，縮寫為 ext4）是Linux系統下的日誌檔案系統，是ext3檔案系統的後繼版本。
    • xfs檔案系統
      • XFS 特別擅長處理大檔案，同時提供平滑的資料傳輸。

  • 對於不同的檔案系統來說，雖然在使用中沒有過大的差距，但是依舊存在著一些小的不同

    • 對於ext4檔案系統來說，我們在掛載完成收，就會自動生成一個目錄

    • [root@localhost ~]# ll /mnt/ext/
total 12
drwx------. 2 root root 12288 Mar 29 02:28 lost+found

    • 但是對於xfs檔案系統來說，就不會生成

    • [root@localhost ~]# ll /mnt/xfs
total 0

當我格式化好一個分割槽後，我想重新格式化檔案系統，對於xfs和ext4檔案系統的提示是不同的

# 現在是xfs檔案系統，我想重新格式化為ext4格式
{24-06-02 18:39}bogon:~ root# mkfs.ext4 /dev/sdb2
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
/dev/sdb2 contains a xfs file system
Proceed anyway? (y,N) y

# 現在是ext4檔案系統，我想格式化為xfs檔案系統，使用-f強制重新格式化
{24-06-02 18:40}bogon:~ root# mkfs.xfs /dev/sdb2
mkfs.xfs: /dev/sdb2 appears to contain an existing filesystem (ext4).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
{24-06-02 18:40}bogon:~ root# mkfs.xfs -f /dev/sdb2

【4】、磁碟資料遷移

如果目錄沒有被掛載的檔案系統，那麼預設佔用的是根分割槽的容量

例如/opt目錄

若/opt目錄下的資料特別大，我們該如何實現資料的遷移，來緩解根分割槽的負擔

# 我們首先將一塊新的磁碟掛載
mount /dev/sdb1 /mypart1
# 然後將/opt的資料移動到/mypart1下，此時/opt中就沒有資料了，以此減輕了根分割槽的負擔，但是有一些服務的相關配置檔案會在/opt目錄下。現在我們將資料移走了，服務會找不到配置檔案，導致服務無法啟動
mv /opt/* /mypart1 
# 現在/opt中的資料已經在sdb磁碟的sdb1分割槽中，我們將sdb1取消掛載
umount /mypart1 
# 將sdb1掛載到/opt目錄下
mount /dev/sdb1 /opt 
# 此時/opt目錄下又重新恢復了資料
{24-06-02 22:32}bogon:~ root# ls /opt
10.txt  1.txt  2.txt  3.txt  4.txt  5.txt  6.txt  7.txt  8.txt  9.txt  lost+found
# 至此完成了資料的遷移

【4】、磁碟分割槽--虛擬記憶體

  • 在記憶體不夠大時，需要開啟Swap，使用一部分硬碟，增加虛擬記憶體，解決記憶體容量不足的情況

  • 當記憶體不足的時候，一部分程序會被殺死

  • 透過free -mh檢視swap情況

  • [root@localhost ~]# free -mh
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          3.8Gi       373Mi       3.2Gi       9.0Mi       221Mi       3.2Gi
Swap:         5.9Gi          0B       5.9Gi

  • 使用swapon來管理swap分割槽

  • [root@localhost ~]# swapon -s
Filename				Type		Size	Used	Priority
/dev/dm-1               partition	4116476	  0	     -2

1、建立虛擬記憶體方式1

  • 透過磁碟分割槽來劃分出新的分割槽作為swap

  • Command (m for help): n

All space for primary partitions is in use.
Adding logical partition 6
First sector (2873344-10485759, default 2873344): 
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2873344-10485759, default 10485759): +2G

Created a new partition 6 of type 'Linux' and of size 2 GiB.
Partition #6 contains a swap signature.

Do you want to remove the signature? [Y]es/[N]o: Y

The signature will be removed by a write command.

Command (m for help): p
Disk /dev/nvme0n2: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 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
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7a7b9c31

Device         Boot   Start      End Sectors  Size Id Type
/dev/nvme0n2p1         2048   411647  409600  200M 83 Linux
/dev/nvme0n2p2       411648  1435647 1024000  500M 83 Linux
/dev/nvme0n2p3      1435648 10485759 9050112  4.3G  5 Extended
/dev/nvme0n2p5      1437696  2871295 1433600  700M  b W95 FAT32
/dev/nvme0n2p6      2873344  7067647 4194304    2G 83 Linux

Filesystem/RAID signature on partition 6 will be wiped.

Command (m for help): t #由於使用做swap分割槽的，所以需要進行型別轉換
Partition number (1-3,5,6, default 6): 
           
Hex code (type L to list all codes): 82

Changed type of partition 'Linux' to 'Linux swap / Solaris'.
#將分割槽型別從Linux改變為了Linux swap
Command (m for help): 


Command (m for help): p

Disk /dev/nvme0n2: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 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
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7a7b9c31

Device         Boot   Start      End Sectors  Size Id Type
/dev/nvme0n2p1         2048   411647  409600  200M 83 Linux
/dev/nvme0n2p2       411648  1435647 1024000  500M 83 Linux
/dev/nvme0n2p3      1435648 10485759 9050112  4.3G  5 Extended
/dev/nvme0n2p5      1437696  2871295 1433600  700M  b W95 FAT32
/dev/nvme0n2p6      2873344  7067647 4194304    2G 82 Linux swap / Solaris

  • 讓記憶體重新讀取硬碟的資訊

  • [root@localhost ~]# partprobe /dev/nvme0n2

  • 對分割槽進行格式化，對swap分割槽的格式化和其他分割槽格式化不同，格式化後會生成UUID

  • [root@localhost ~]# mkswap /dev/nvme0n2p6
Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=c32e1e46-bab2-45c6-9de5-05627eb2126f

  • 編寫/etc/fstab檔案，永久掛載，swap分割槽不需要寫掛載路徑

  • /dev/nvme0n2p6          none                    swap    defualts        0 0

  • 重新載入swap

  • [root@localhost ~]# swapon -a

  • 檢視掛載結果

  • [root@localhost ~]# swapon -s
Filename				Type		Size	Used	Priority
/dev/nvme0n2p6          partition	2097148  0	      -3
/dev/dm-1              	partition	4116476  0	      -2

2、建立虛擬記憶體方式2

  • 透過根目錄磁碟剩餘容量建立swap，以檔案作為交換空間

  • [root@localhost ~]# df -Th | grep -v tmp
Filesystem            Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rhel-root xfs        37G   20G   18G  52% /

  • 根目錄磁碟分割槽還剩餘18G，從這18G中分出一部分來劃分為swap，不需要對磁碟進行分割槽，直接從根磁碟中分出一部分，然後進行格式化即可

  • [root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/swap1 bs=1M count=2048
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB, 2.0 GiB) copied, 22.1407 s, 97.0 MB/s
[root@localhost ~]# mkswap /tmp/swap1 
mkswap: /tmp/swap1: insecure permissions 0644, 0600 suggested.
#建議我們將swap1的許可權設定為0660
Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=dfa53414-4d5c-4237-9f97-f1f7435de6b1

  • 修改許可權

  • [root@localhost ~]# chmod 0600 /tmp/swap1
[root@localhost ~]# ll -d /tmp/swap1 
-rw-------. 1 root root 2147483648 Apr  1 02:13 /tmp/swap1
[root@localhost ~]#

  • 修改/etc/fstab檔案

  • 後面的步驟就和第一種方式一樣了

【4】、磁碟配額

  • Linux系統作為一個多使用者的作業系統，在生產環境中，會發生多個使用者共同使用一個磁碟的情況，會造成Linux根分割槽的磁碟空間耗盡，導致Linux系統無法建立新的檔案，從而出現服務程式崩潰、系統無法啟動等故障現象。

  • 為了避免這種情況，解決方法就是 ，對使用者在指定檔案系統中使用磁碟空間、檔案數量進行限制，防止使用者佔用大量的磁碟空間，從而保持系統儲存空間可以穩定使用。

  • 在進行磁碟配額操作之前，先檢查作業系統底層是否有支援的模組

  • [root@localhost ~]# grep CONFIG_QUOTA /boot/config-4.18.0-513.5.1.el8_9.x86_64 
CONFIG_QUOTA=y
CONFIG_QUOTA_NETLINK_INTERFACE=y
# CONFIG_QUOTA_DEBUG is not set
CONFIG_QUOTA_TREE=y
CONFIG_QUOTACTL=y
CONFIG_QUOTACTL_COMPAT=y

  • 主要對兩個檔案系統進行磁碟配額

    • etx4，不能限制root超級使用者

      • 修改/etc/fstab引數

      • /dev/nvme0n2p1          /mnt/ext                ext4    defaults,usrquota,grpquota      0 0

      • 檢視/dev/nvme0n2p1資訊，此時還沒有quota相關引數

      • [root@localhost ~]# mount | grep nvme0n2p1
/dev/nvme0n2p1 on /mnt/ext type ext4 (rw,relatime,seclabel)

      • 重新載入後就有了相關引數

      • [root@localhost ~]# mount -o remount /mnt/ext/
mount: (hint) your fstab has been modified, but systemd still uses
       the old version; use 'systemctl daemon-reload' to reload.
[root@localhost ~]# mount | grep nvme0n2p1
/dev/nvme0n2p1 on /mnt/ext type ext4 (rw,relatime,seclabel,quota,usrquota,grpquota)

      • 檢查支援配額磁碟的分割槽，同時會在/mnt/ext目錄下生成兩個檔案

      • [root@localhost ~]# quotacheck -augcv
#-a：檢擦所有的磁碟分割槽
#-u，-g:檢查對使用者和使用者組配額的分割槽
quotacheck: Your kernel probably supports journaled quota but you are not using it. Consider switching to journaled quota to avoid running quotacheck after an unclean shutdown.
quotacheck: Scanning /dev/nvme0n2p1 [/mnt/ext] done
quotacheck: Cannot stat old user quota file /mnt/ext/aquota.user: No such file or directory. Usage will not be subtracted.
quotacheck: Cannot stat old group quota file /mnt/ext/aquota.group: No such file or directory. Usage will not be subtracted.
quotacheck: Cannot stat old user quota file /mnt/ext/aquota.user: No such file or directory. Usage will not be subtracted.
quotacheck: Cannot stat old group quota file /mnt/ext/aquota.group: No such file or directory. Usage will not be subtracted.
quotacheck: Checked 3 directories and 0 files
quotacheck: Old file not found.
quotacheck: Old file not found.
[root@localhost ~]# ls -l /mnt/ext/
total 26
-rw-------. 1 root root  6144 Apr  1 02:25 aquota.group
-rw-------. 1 root root  6144 Apr  1 02:25 aquota.user
drwx------. 2 root root 12288 Mar 29 02:28 lost+found

      • 對要進行配額的使用者進行設定，block限制的是容量大小，inodes限制的是數量，soft和hard分別是軟限制和硬限制，也就是超過了soft會給出警告，到達了hard則限制操作

      • [root@localhost ~]# edquota -u quotauser
Disk quotas for user quotauser (uid 10007):
  Filesystem                   blocks       soft       hard     inodes     soft     hard
  /dev/nvme0n2p1                     0      80M         100M         0        8      10

      • 開啟配額

      • [root@localhost ~]# quotaon -a

      • 開始測試

      • #測試block
[quotauser@localhost ext]$ dd if=/dev/zero of=./test1 bs=30M count=1
1+0 records in
1+0 records out
31457280 bytes (31 MB, 30 MiB) copied, 0.709584 s, 44.3 MB/s
[quotauser@localhost ext]$ dd if=/dev/zero of=./test2 bs=30M count=1
1+0 records in
1+0 records out
31457280 bytes (31 MB, 30 MiB) copied, 0.540205 s, 58.2 MB/s
[quotauser@localhost ext]$ dd if=/dev/zero of=./test3 bs=30M count=1
nvme0n2p1: warning, user block quota exceeded. #此時quotauser建立的檔案達到了90M，超過了soft block
1+0 records in
1+0 records out
31457280 bytes (31 MB, 30 MiB) copied, 0.589843 s, 53.3 MB/s
[quotauser@localhost ext]$ dd if=/dev/zero of=./test4 bs=30M count=1
nvme0n2p1: write failed, user block limit reached.
dd: error writing './test4': Disk quota exceeded
#此時quotauser建立的檔案達到了120M，到達了hard block，因此超過的部分會被刪除
1+0 records in
0+0 records out
10481664 bytes (10 MB, 10 MiB) copied, 0.231525 s, 45.3 MB/s
[quotauser@localhost ext]$ ll -h| grep test4
-rw-rw-r--. 1 quotauser quotauser  10M Apr  1 02:43 test4
#所以test4只用10M

#測試inodes
[quotauser@localhost ext]$ touch {1..10}.txt
nvme0n2p1: warning, user file quota exceeded.
nvme0n2p1: write failed, user file limit reached.
#下面的三個檔案超出了inodes的個數限制，不能建立
touch: cannot touch '8.txt': Disk quota exceeded
touch: cannot touch '9.txt': Disk quota exceeded
touch: cannot touch '10.txt': Disk quota exceeded

      • grace time

        當有配額限制的使用者達到soft限制後，會產生grace time，它的含義是，在grace time限制內，如果沒有將容量或者檔案數量降低到soft限制下，那麼hard限制將會降低為soft限制。如果在規定時間內降低到soft以下了，grace time會消失

      • [root@localhost ~]# quota -u quotauser 
Disk quotas for user quotauser (uid 10007): 
     Filesystem  blocks   quota   limit   grace   files   quota   limit   grace
 /dev/nvme0n2p1   92170*  81920  102400   6days      10*      8      10   6days

      • 檢視裝置對那些使用者進行限制

      • [root@localhost ~]# repquota /dev/nvme0n2p1
*** Report for user quotas on device /dev/nvme0n2p1
Block grace time: 7days; Inode grace time: 7days
                        Block limits                File limits
User            used    soft    hard  grace    used  soft  hard  grace
----------------------------------------------------------------------
root      --      13       0       0              2     0     0       
quotauser --   61442   81920  102400              2     8    10

      • 下線ext4的quota

      • quotaoff -a

    • xfs，可以針對root超級使用者，不過需要建立專案

      • 針對普通使用者（不需要建立專案）

      • 修改/etc/fstab引數

      • /dev/nvme0n2p1          /mnt/ext                ext4    defaults,usrquota,grpquota      0 0

      • 重新載入磁碟資訊

      • [root@localhost ~]# umount /mnt/xfs/
[root@localhost ~]# mount /mnt/xfs/
mount: (hint) your fstab has been modified, but systemd still uses
       the old version; use 'systemctl daemon-reload' to reload.
[root@localhost ~]# mount | grep nvme0n2p2
/dev/nvme0n2p2 on /mnt/xfs type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,usrquota,grpquota)

      • 進行user和group的配額設定

      • [root@localhost ~]# xfs_quota -x -c  "limit bsoft=60M bhard=80M isoft=6 ihard=8 quotauser" /mnt/xfs

#limit：進行限制
#bsoft：block soft

      • 檢視配置

      • [root@localhost ~]# xfs_quota -x -c "report -ubih" /mnt/xfs
#u:表示使用者，b：表示block，i:表示inodes h：顯示形式

      • 進行測試

      • [quotauser@localhost xfs]$ dd if=/dev/zero of=./test1 bs=25M count=1
1+0 records in
1+0 records out
26214400 bytes (26 MB, 25 MiB) copied, 0.050311 s, 521 MB/s
[quotauser@localhost xfs]$ dd if=/dev/zero of=./test2 bs=25M count=1
1+0 records in
1+0 records out
26214400 bytes (26 MB, 25 MiB) copied, 0.218181 s, 120 MB/s
[quotauser@localhost xfs]$ dd if=/dev/zero of=./test3 bs=25M count=1
1+0 records in
1+0 records out
26214400 bytes (26 MB, 25 MiB) copied, 0.312256 s, 84.0 MB/s
[quotauser@localhost xfs]$ dd if=/dev/zero of=./test4 bs=25M count=1
dd: error writing './test4': Disk quota exceeded
1+0 records in
0+0 records out
4194304 bytes (4.2 MB, 4.0 MiB) copied, 0.0943417 s, 44.5 MB/s
##xfs檔案系統在達到配額的soft limit時不會給出警告資訊，直到達到hard limit時才給出報錯資訊，並限制檔案大小，同時，xfs和ext4檔案系統一樣具有grace time，並且機制和ext4一樣

      • 針對專案（root）進行配額

      • 修改/etc/fstab引數，grpquota不能和prjquota共存

      • /dev/nvme0n2p2          /mnt/xfs                xfs     defaults,usrquota,prjquota      0 0

      • 重新載入磁碟

      • [root@localhost ~]# umount /mnt/xfs
[root@localhost ~]# mount -a
mount: (hint) your fstab has been modified, but systemd still uses
       the old version; use 'systemctl daemon-reload' to reload.
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# mount | grep nvme0
/dev/nvme0n2p5 on /mnt/win type vfat (rw,relatime,fmask=0022,dmask=0022,codepage=437,iocharset=ascii,shortname=mixed,errors=remount-ro)
/dev/nvme0n2p1 on /mnt/ext type ext4 (rw,relatime,seclabel,quota,usrquota,grpquota)
/dev/nvme0n1p1 on /boot type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,noquota)
/dev/nvme0n2p2 on /mnt/xfs type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,logbsize=32k,usrquota,prjquota)

      • 進行專案的繫結匹配

      • [root@localhost ~]# echo "41:/mnt/xfs">/etc/projects
[root@localhost ~]# cat /etc/projects
41:/mnt/xfs
[root@localhost ~]# echo "quotaxfs:41">>/etc/projid
[root@localhost ~]# cat /etc/projid
quotaxfs:41

      • 啟動專案

      • [root@localhost ~]# xfs_quota  -x -c "project -s quotaxfs"
Setting up project quotaxfs (path /mnt/xfs)...
Processed 1 (/etc/projects and cmdline) paths for project quotaxfs with recursion depth infinite (-1).
Setting up project quotaxfs (path /mnt/xfs)...
Processed 1 (/etc/projects and cmdline) paths for project quotaxfs with recursion depth infinite (-1).
Setting up project quotaxfs (path /mnt/xfs)...
Processed 1 (/etc/projects and cmdline) paths for project quotaxfs with recursion depth infinite (-1).
Setting up project quotaxfs (path /mnt/xfs)...
Processed 1 (/etc/projects and cmdline) paths for project quotaxfs with recursion depth infinite (-1).

      • 檢視專案

      • [root@localhost ~]# xfs_quota  -x -c "print" /mnt/xfs
Filesystem          Pathname
/mnt/xfs            /dev/nvme0n2p2 (uquota, pquota)
/mnt/xfs            /dev/nvme0n2p2 (project 41, quotaxfs)

      • 進行限制

      • [root@localhost ~]# xfs_quota -x -c "limit -p bsoft=90M bhard=100M quotaxfs" /mnt/xfs
[root@localhost xfs]# xfs_quota -x -c "report -pbih" /mnt/xfs
Project quota on /mnt/xfs (/dev/nvme0n2p2)
                        Blocks                            Inodes              
Project ID   Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace  
---------- --------------------------------- --------------------------------- 
#0              0      0      0  00 [------]      2      0      0  00 [------]
quotaxfs        0    90M   100M  00 [------]      1      0      0  00 [------]

      • 測試，透過root建立的檔案也會受到限制同時也會有grace time

      • 33554432 bytes (34 MB, 32 MiB) copied, 0.0351664 s, 954 MB/s
[root@localhost xfs]# dd if=/dev/zero of=./root1 bs=32M count=1
1+0 records in
1+0 records out
33554432 bytes (34 MB, 32 MiB) copied, 0.0432654 s, 776 MB/s
[root@localhost xfs]# dd if=/dev/zero of=./root2 bs=32M count=1
1+0 records in
1+0 records out
33554432 bytes (34 MB, 32 MiB) copied, 0.0447339 s, 750 MB/s
[root@localhost xfs]# dd if=/dev/zero of=./root3 bs=32M count=1
1+0 records in
1+0 records out
33554432 bytes (34 MB, 32 MiB) copied, 0.27855 s, 120 MB/s
[root@localhost xfs]# ll
total 98304
-rw-r--r--. 1 root root 33554432 Apr  1 03:53 root1
-rw-r--r--. 1 root root 33554432 Apr  1 03:53 root2
-rw-r--r--. 1 root root 33554432 Apr  1 03:53 root3
[root@localhost xfs]# dd if=/dev/zero of=./root4 bs=32M count=1
dd: error writing './root4': No space left on device
1+0 records in
0+0 records out
4194304 bytes (4.2 MB, 4.0 MiB) copied, 0.116613 s, 36.0 MB/s
[root@localhost xfs]# xfs_quota -x -c "report -pbih" /mnt/xfs
Project quota on /mnt/xfs (/dev/nvme0n2p2)
                        Blocks                            Inodes              
Project ID   Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace  
---------- --------------------------------- --------------------------------- 
#0              0      0      0  00 [------]      2      0      0  00 [------]
quotaxfs     100M    90M   100M  00 [7 days]      5      0      0  00 [------]

      • 對於專案的配額來說，在一個專案中會有許多的使用者，針對劃分的空間，採取的是誰先佔用就是誰的

      • 只看某一個專案的具體資訊

      • [root@localhost xfs]# xfs_quota -c "quota -p 41" /mnt/xfs
Disk quotas for Project quotaxfs (41)
Filesystem              Blocks      Quota      Limit  Warn/Time      Mounted on
/dev/nvme0n2p2           36864      92160     102400   00 [--------] /mnt/xfs

      • 檢視xfs的quota狀態

      • [root@localhost xfs]# xfs_quota  -x -c "state" /mnt/xfs
User quota state on /mnt/xfs (/dev/nvme0n2p2)
  Accounting: ON
  Enforcement: ON
  Inode: #131 (2 blocks, 2 extents)
Blocks grace time: [7 days]
Blocks max warnings: 5
Inodes grace time: [7 days]
Inodes max warnings: 5
Realtime Blocks grace time: [7 days]
Group quota state on /mnt/xfs (/dev/nvme0n2p2)
  Accounting: OFF
  Enforcement: OFF
  Inode: #132 (2 blocks, 2 extents)
Blocks grace time: [7 days]
Blocks max warnings: 5
Inodes grace time: [7 days]
Inodes max warnings: 5
Realtime Blocks grace time: [7 days]
Project quota state on /mnt/xfs (/dev/nvme0n2p2)
  Accounting: ON
  Enforcement: ON
  Inode: #137 (2 blocks, 2 extents)
Blocks grace time: [7 days]
Blocks max warnings: 5
Inodes grace time: [7 days]
Inodes max warnings: 5
Realtime Blocks grace time: [7 days]

      • xfs的quota功能開關

      • xfs_quota -x -c "disable -up" /mnt/xfs/  #關閉配額
xfs_quota -x -c "off -up" /mnt/xfs/ #永久下線配額
xfs_quota -x -c "remove -p" /mnt/xfs/#移除配額專案

  • EXT4和XFS的區別

    ext4 檔案系統 xfs 檔案系統
    無法對單一目錄 可對單一目錄、超級使用者
    quota工具 xfs_quota工具
    quota預設不開啟 預設開啟
    需要建立配額配置檔案：edquota -u user 不需要建立配額配置檔案

【5】、LVM邏輯卷

1、LVM概述

進行LVM邏輯卷建立的分割槽或磁碟，必須是沒有被使用的（沒有被格式化的）

LVM（Logical Volume Manager）是基於核心的一種邏輯卷管理器，LVM適合於管理大儲存裝置，並允許使用者動態調整檔案系統大小。對底層硬碟的整合，當我們對LVM邏輯捲進行管理時，不需要在涉及到底層的硬碟了

  • 1.物理卷（Physical Volume， PV）

    物理卷是LVM的最底層概念，是LVM的邏輯儲存塊，物理卷與磁碟分割槽是邏輯的對應關係。LVM提供了命令工具可以將磁碟分割槽轉換為物理卷，透過組合物理卷生成卷組。

  • 2.卷組( Volume Group，VG)

    卷組是LVM邏輯概念上的磁碟裝置，透過將單個或多個物理卷組合後生成卷組。卷組的大小取決於物理卷的容量及個數。在Centos7系統中，對容量與個數沒有限制。

  • 3.邏輯卷（Logical Volume， LV）

    邏輯卷就是LVM邏輯意義上的分割槽，我們可以指定從卷組中提取多少容量來建立邏輯卷，最後對邏輯卷格式化並掛載使用。

  • 也就是說我們真正去使用的是LVM邏輯卷的分割槽，並不是直接使用磁碟的分割槽

2、建立LVM

  • 首先也要先對磁碟進行分割槽，然後轉換為物理卷PV

    • 建立好分割槽後進行格式轉換，轉換為Linux LVM格式

    • Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): L
            
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'.

  • 將磁碟的分割槽建立為物理分割槽

    • [root@localhost ~]# pvcreate /dev/nvme0n3p1
  Physical volume "/dev/nvme0n3p1" successfully created
[root@localhost ~]# pvs
  PV             VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 rhel lvm2 a--  <59.00g    0 
  /dev/nvme0n3p1      lvm2 ---    2.00g 2.00g
##使用pvs命令檢視物理分割槽情況

  • 將物理分割槽生成卷組

    • [root@localhost ~]# vgcreate myvg /dev/nvme0n3p1
  Volume group "myvg" successfully created
[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree 
  myvg   1   0   0 wz--n-  <2.00g <2.00g
  rhel   1   3   0 wz--n- <59.00g     0

    • 此時再檢視物理分割槽情況

    • [root@localhost ~]# pvs
  PV             VG   Fmt  Attr PSize   PFree 
  /dev/nvme0n1p2 rhel lvm2 a--  <59.00g     0 
  /dev/nvme0n3p1 myvg lvm2 a--   <2.00g <2.00g

    • 出現了vg卷組的名字

  • 從卷組中抽取一部分容量建立LVM邏輯卷

    • [root@localhost ~]# lvcreate -n mylv -L 300M myvg 
  Logical volume "mylv" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv myvg -wi-a----- 300.00m                                                    
  home rhel -wi-ao---- <18.07g                                                    
  root rhel -wi-ao----  37.00g                                                    
  swap rhel -wi-ao----  <3.93g

  • 然後對建立好的LVM進行格式化和掛載

    • [root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv 
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Creating filesystem with 307200 1k blocks and 76912 inodes
Filesystem UUID: 0d6c7eb8-14ab-4110-b7d1-e83a9a7b93c7
Superblock backups stored on blocks: 
	8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting i

    • 需要注意：此時在建立好LVM後就已經和底層的磁碟分割槽沒有什麼關係了，我們在進行格式化的時候，就不能使用/dev/nvme0n3p1，要使用/dev/myvg/mylv，之後就是修改/etc/fstab檔案。然後透過mount進行掛載

3、邏輯卷LVM的擴容和縮容

物理卷PV不能進行擴充套件和縮減了，只有卷組和邏輯卷可以實現擴充套件和縮減

  • ext4 file system

    • 擴容（卷組空間足夠的情況下）

      • 先擴大邏輯卷

      • root@localhost lvmext4]# lvextend -L +300M /dev/myvg/mylv 
  Size of logical volume myvg/mylv changed from 300.00 MiB (75 extents) to 600.00 MiB (150 extents).
  Logical volume myvg/mylv successfully resized.
[root@localhost lvmext4]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv myvg -wi-ao---- 600.00m                                                    
  home rhel -wi-ao---- <18.07g                                                    
  root rhel -wi-ao----  37.00g                                                    
  swap rhel -wi-ao----  <3.93g                                                    
[root@localhost lvmext4]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  myvg   1   1   0 wz--n-  <2.00g 1.41g
  rhel   1   3   0 wz--n- <59.00g    0 
[root@localhost lvmext4]# pvs
  PV             VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 rhel lvm2 a--  <59.00g    0 
  /dev/nvme0n3p1 myvg lvm2 a--   <2.00g 1.41g

      • 通知檔案系統

      • [root@localhost lvmext4]# df -Th | grep lvm
/dev/mapper/myvg-mylv ext4      281M  186M   77M  71% /mnt/lvmext4

      • 此時檔案系統還不知道，我已進行了擴容，所以通知檔案系統

      • [root@localhost lvmext4]# df -Th | grep lvm
/dev/mapper/myvg-mylv ext4      281M  186M   77M  71% /mnt/lvmext4
[root@localhost lvmext4]# resize2fs /dev/myvg/mylv 
resize2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on /mnt/lvmext4; on-line resizing required
old_desc_blocks = 3, new_desc_blocks = 5
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 614400 (1k) blocks long.

[root@localhost lvmext4]# df -Th | grep lvm
/dev/mapper/myvg-mylv ext4      572M  186M  355M  35% /mnt/lvmext4

    • 擴容（在卷組空間不足的情況下）

      • 首先我們需要去增加一個磁碟分割槽，轉換為物理分割槽，讓他加入myvg卷組

      • [root@localhost lvmext4]# partprobe 
Warning: Unable to open /dev/sr0 read-write (Read-only file system).  /dev/sr0 has been opened read-only.
[root@localhost lvmext4]# pvcreate /dev/nvme0n3p2
  Physical volume "/dev/nvme0n3p2" successfully created.
[root@localhost lvmext4]# vgextend myvg  /dev/nvme0n3p2
  Volume group "myvg" successfully extended

      • 然後再進行擴容操作

    • 縮減

      • 首先需要下載掛載的內容

      • [root@localhost ~]# umount /mnt/lvmext4

      • 對邏輯分割槽進行檢查

      • [root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv
e2fsck 1.45.6 (20-Mar-2020)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/myvg/mylv: 11/65536 files (0.0% non-contiguous), 12955/262144 blocks

      • 先縮小檔案系統

      • [root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 300M
resize2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/mylv to 76800 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 76800 (4k) blocks long.

      • 再縮小邏輯卷

      • [root@xu ~]# lvreduce -L 4G /dev/xuruizahovg/xuruizhaolv 
  WARNING: Reducing active logical volume to 4.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce xuruizahovg/xuruizhaolv? [y/n]: y
  Size of logical volume xuruizahovg/xuruizhaolv changed from 12.00 GiB (3072 extents) to 4.00 GiB (1024 extents).
  Logical volume xuruizahovg/xuruizhaolv successfully resized.

      • 重新掛載

      • [root@localhost ~]# mount -a

      • 縮容操作是一種存在一定風險的操作，因此在重新掛載時，可能會報錯，主要是由於縮減後的容量系統認為不能放下目錄中的所有資料，所以不讓掛載。

      • 解決方法：備份資料，重新格式化分割槽，再次進行掛載

  • xfs file system

    • xfs被建立出來的初衷就是為了解決大檔案、大資料儲存的，因此對於xfs file system預設不存在容量縮減的操作

    • 擴容

    • 首先也是建立PV（物理分割槽）、VG（卷組）、LVM（邏輯卷）

    • 進行格式化

    • [root@localhost xfs]# mkfs.xfs /dev/my_xfs/lvxfs 
meta-data=/dev/my_xfs/lvxfs      isize=512    agcount=4, agsize=25600 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=0 inobtcount=0
data     =                       bsize=4096   blocks=102400, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1368, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

    • 進行掛載

    • 擴充套件分割槽，並通知檔案系統

    • [root@localhost xfs]# lvextend -L +200M /dev/my_xfs/lvxfs 
  Size of logical volume my_xfs/lvxfs changed from 400.00 MiB (100 extents) to 600.00 MiB (150 extents).
  Logical volume my_xfs/lvxfs successfully resized.
[root@localhost xfs]# xfs_growfs /dev/my_xfs/lvxfs 
meta-data=/dev/mapper/my_xfs-lvxfs isize=512    agcount=4, agsize=25600 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=0 inobtcount=0
data     =                       bsize=4096   blocks=102400, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=1368, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 102400 to 153600
[root@localhost xfs]# df -Th | grep lv
/dev/mapper/myvg-mylv    ext4      2.5G  186M  2.2G   8% /mnt/lvmext4
/dev/mapper/my_xfs-lvxfs xfs       595M   25M  571M   5% /mnt/lvxfs

    • 對於xfs檔案系統，使用xfs_growfs通知檔案系統

4、邏輯卷LVM的管理命令

功能 物理卷管理 卷組管理 邏輯卷管理
Scan掃描 pvscan vgscan lvscan
Create建立 pvcreat vgcreat lvcreat
Display顯示 pvdisplay vgdisplay lvdisplay
Remove刪除 pvremove vgremove lvmove
Extend擴充套件 vgextent lvectent
Reduce減少 vgreduce lvreduce

5、邏輯卷資料遷移

  • 我們可以遷移邏輯捲到一個新的磁碟而不會丟失資料，也不用關機操作。該特性的功能是將資料從舊磁碟移動到新磁碟。通常，我們只是在一些磁碟發生錯誤時，才將資料從一個磁碟遷移到另外一個磁碟儲存。

  • 將邏輯卷從一個磁碟移動到另一個磁碟。

  • 我們可以使用任何型別的磁碟，如SATA、SSD、SAS、SAN storage iSCSI或者FC。

  • 線上遷移磁碟，而且資料不會丟失。

  • 遷移方式：

    • 透過新的磁碟將資料進行轉移

      • 檢視當前系統邏輯卷的情況

      • [root@bogon ~]# lsblk
NAME             MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sr0               11:0    1 12.6G  0 rom  /mnt/cdrom
nvme0n1          259:0    0   60G  0 disk 
├─nvme0n1p1      259:1    0    1G  0 part /boot
└─nvme0n1p2      259:2    0   59G  0 part 
  ├─rhel-root    253:0    0   37G  0 lvm  /
  ├─rhel-swap    253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─rhel-home    253:2    0 18.1G  0 lvm  /home
nvme0n2          259:3    0    5G  0 disk 
├─nvme0n2p1      259:4    0  300M  0 part 
└─nvme0n2p2      259:5    0  600M  0 part /mnt/xfs
nvme0n3          259:6    0   10G  0 disk 
├─nvme0n3p1      259:7    0    2G  0 part 
│ └─myvg-mylv    253:4    0  400M  0 lvm  /mnt/lvmext4
├─nvme0n3p2      259:8    0    1G  0 part 
└─nvme0n3p3      259:9    0    1G  0 part 
  └─my_xfs-lvxfs 253:3    0  600M  0 lvm  /mnt/lvxfs

      • 刪除nvme0n3xfs邏輯卷的物理分割槽，重新載入

      • 新增一塊新的磁碟，進行分割槽，將其加入到邏輯卷中，對xfs檔案系統進行遷移

      • [root@bogon ~]# pvcreate /dev/nvme0n4p1
  Physical volume "/dev/nvme0n4p1" successfully created.
[root@bogon ~]# pvs
  PV             VG        Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/nvme0n1p2 rhel      lvm2 a--  <59.00g      0 
  /dev/nvme0n3p5 myvg_ext4 lvm2 a--  496.00m      0 
  /dev/nvme0n3p6 myvg_ext4 lvm2 a--  496.00m 392.00m
  /dev/nvme0n3p7 myvg_xfs  lvm2 a--  596.00m 296.00m
  /dev/nvme0n4p1           lvm2 ---    1.00g   1.00g
[root@bogon ~]# vgextend myvg_xfs /dev/nvme0n4p1
  Volume group "myvg_xfs" successfully extended
[root@bogon ~]# vgs
  VG        #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
  myvg_ext4   2   1   0 wz--n- 992.00m 392.00m
  myvg_xfs    2   1   0 wz--n-  <1.58g  <1.29g
  rhel        1   3   0 wz--n- <59.00g      0 
[root@bogon ~]# pvmove /dev/nvme0n3p7 /dev/nvme0n4p1
  /dev/nvme0n3p7: Moved: 50.67%
  /dev/nvme0n3p7: Moved: 100.00%

      • 由於刪除了物理分割槽，所以邏輯卷會進行警告

      • [root@bogon ~]# vgs
  WARNING: Couldn't find device with uuid ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ.
  WARNING: VG myvg_xfs is missing PV ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ (last written to /dev/nvme0n3p7).
  VG        #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree 
  myvg_ext4   3   1   0 wz--n-   1.96g <1.38g
  myvg_xfs    2   1   0 wz-pn-  <1.58g <1.29g
  rhel        1   3   0 wz--n- <59.00g     0 
[root@bogon ~]# pvs
  WARNING: Couldn't find device with uuid ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ.
  WARNING: VG myvg_xfs is missing PV ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ (last written to /dev/nvme0n3p7).
  PV             VG        Fmt  Attr PSize    PFree   
  /dev/nvme0n1p2 rhel      lvm2 a--   <59.00g       0 
  /dev/nvme0n3p5 myvg_ext4 lvm2 a--   496.00m       0 
  /dev/nvme0n3p6 myvg_ext4 lvm2 a--   496.00m  392.00m
  /dev/nvme0n4p1 myvg_xfs  lvm2 a--  1020.00m  720.00m
  /dev/nvme0n4p2 myvg_ext4 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  [unknown]      myvg_xfs  lvm2 a-m   596.00m  596.00m
[root@bogon ~]# lvs
  WARNING: Couldn't find device with uuid ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ.
  WARNING: VG myvg_xfs is missing PV ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ (last written to /dev/nvme0n3p7).
  LV        VG        Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv_ext4 myvg_ext4 -wi-ao---- 600.00m                                                    
  mylv_xfs  myvg_xfs  -wi-ao---- 300.00m                                                    
  home      rhel      -wi-ao---- <18.07g                                                    
  root      rhel      -wi-ao----  37.00g                                                    
  swap      rhel      -wi-ao----  <3.93g

      • 我們需要將對應的卷組刪除

      • [root@bogon ~]# vgreduce --removemissing --force myvg_xfs 
  WARNING: Couldn't find device with uuid ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ.
  WARNING: VG myvg_xfs is missing PV ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ (last written to /dev/nvme0n3p7).
  WARNING: Couldn't find device with uuid ubE7fk-OWBH-nQ2d-zMZU-GR7w-zdsT-OD1RKJ.
  Wrote out consistent volume group myvg_xfs.
[root@bogon ~]# vgs
  VG        #PV #LV #SN Attr   VSize    VFree  
  myvg_ext4   3   1   0 wz--n-    1.96g  <1.38g
  myvg_xfs    1   1   0 wz--n- 1020.00m 720.00m
  rhel        1   3   0 wz--n-  <59.00g      0 
[root@bogon ~]# pvs
  PV             VG        Fmt  Attr PSize    PFree   
  /dev/nvme0n1p2 rhel      lvm2 a--   <59.00g       0 
  /dev/nvme0n3p5 myvg_ext4 lvm2 a--   496.00m       0 
  /dev/nvme0n3p6 myvg_ext4 lvm2 a--   496.00m  392.00m
  /dev/nvme0n4p1 myvg_xfs  lvm2 a--  1020.00m  720.00m
  /dev/nvme0n4p2 myvg_ext4 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
[root@bogon ~]# lvs
  LV        VG        Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv_ext4 myvg_ext4 -wi-ao---- 600.00m                                                    
  mylv_xfs  myvg_xfs  -wi-ao---- 300.00m                                                    
  home      rhel      -wi-ao---- <18.07g                                                    
  root      rhel      -wi-ao----  37.00g                                                    
  swap      rhel      -wi-ao----  <3.93g

      • 至此遷移成功

      • [root@bogon ~]# lsblk
NAME                    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sr0                      11:0    1 12.6G  0 rom  /mnt/cdrom
nvme0n1                 259:0    0   60G  0 disk 
├─nvme0n1p1             259:1    0    1G  0 part /boot
└─nvme0n1p2             259:2    0   59G  0 part 
  ├─rhel-root           253:0    0   37G  0 lvm  /
  ├─rhel-swap           253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─rhel-home           253:2    0 18.1G  0 lvm  /home
nvme0n2                 259:3    0    5G  0 disk 
├─nvme0n2p1             259:4    0  300M  0 part 
└─nvme0n2p2             259:5    0  600M  0 part 
nvme0n3                 259:6    0   10G  0 disk 
├─nvme0n3p1             259:7    0    1G  0 part 
├─nvme0n3p2             259:8    0    1K  0 part 
├─nvme0n3p5             259:9    0  500M  0 part 
│ └─myvg_ext4-mylv_ext4 253:4    0  600M  0 lvm  /mnt/lvmext4
└─nvme0n3p6             259:10   0  500M  0 part 
  └─myvg_ext4-mylv_ext4 253:4    0  600M  0 lvm  /mnt/lvmext4
nvme0n4                 259:12   0   10G  0 disk 
├─nvme0n4p1             259:13   0    1G  0 part 
│ └─myvg_xfs-mylv_xfs   253:3    0  300M  0 lvm  /mnt/lvxfs
└─nvme0n4p2

      • ext4檔案系統和xfs檔案系統操作相同

    • 使用硬碟快照來進行備份

      • 透過建立硬碟快照，對分割槽中的內進行備份，如果硬碟中的資料丟失，可以透過硬碟快照來恢復硬碟中的資料

      • 建立快照

      • [root@bogon ~]# lvcreate -n mylv_xfs_snap -s -L 100M /dev/myvg_xfs/mylv_xfs
  Logical volume "mylv_xfs_snap" created.

      • 對硬碟快照進行掛載，由於硬碟快照和硬碟分割槽的UUID是相同的，但是掛載點不同，因此在對磁碟快照進行掛載時要帶上忽略uuid的引數nouuid

      • [root@bogon ~]# mount -o nouuid /dev/myvg_xfs/mylv_xfs_snap  /mnt/snap/

      • 當硬碟分割槽的檔案發生錯誤時，我們可以透過快照復原丟失的檔案

      • [root@bogon ~]# cat /mnt/snap/etc/fstab  > /mnt/lvxfs/etc/fstab 
[root@bogon ~]# diff /mnt/snap/etc/fstab /mnt/lvxfs/etc/fstab

      • 對於快照，我們在需要時進行掛載，在不需要時即可下線

6、邏輯卷的移除

在邏輯卷之前要先下線裝置

  • 首先移除LVM

    • [root@bogon ~]# lvremove /dev/myvg/mylv /dev/myxfs_vg/myxfs_lv
Do you really want to remove active logical volume myvg/mylv? [y/n]: y
  Logical volume "mylv" successfully removed.
Do you really want to remove active logical volume myxfs_vg/myxfs_lv? [y/n]: y
  Logical volume "myxfs_lv" successfully removed.
[root@bogon ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  home rhel -wi-ao---- <18.07g                                                    
  root rhel -wi-ao----  37.00g                                                    
  swap rhel -wi-ao----  <3.93g

  • 再移除VG

    • [root@bogon ~]# vgs
  VG       #PV #LV #SN Attr   VSize    VFree   
  myvg       1   0   0 wz--n- 1020.00m 1020.00m
  myxfs_vg   1   0   0 wz--n- 1020.00m 1020.00m
  rhel       1   3   0 wz--n-  <59.00g       0 
[root@bogon ~]# vgremove myvg myxfs_vg 
  Volume group "myvg" successfully removed
  Volume group "myxfs_vg" successfully removed
[root@bogon ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  rhel   1   3   0 wz--n- <59.00g    0

  • 最後移除PV

    • [root@bogon ~]# pvs
  PV             VG   Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/nvme0n1p2 rhel lvm2 a--  <59.00g      0 
  /dev/nvme0n3p1      lvm2 ---  500.00m 500.00m
  /dev/nvme0n3p2      lvm2 ---  500.00m 500.00m
  /dev/nvme0n4p1      lvm2 ---    1.00g   1.00g
  /dev/nvme0n4p2      lvm2 ---    1.00g   1.00g
[root@bogon ~]# pvremove /dev/nvme0n3* /dev/nvme0n4*
  Cannot use /dev/nvme0n4: device is partitioned
  No PV found on device /dev/nvme0n3.
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n3p1" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n3p2" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n4p1" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n4p2" successfully wiped.
[root@bogon ~]# pvs
  PV             VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 rhel lvm2 a--  <59.00g    0

7、邏輯卷啟用與反啟用

  • 在進行啟用與反啟用切換時需要先下線

  • 檢視邏輯卷狀態，ACTIVE是啟用狀態

  • [root@bogon ~]# lvscan 
\  ACTIVE            '/dev/myvg_ext4/mylv_ext4' [600.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Original '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs' [300.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Snapshot '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs_snap' [252.00 MiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/swap' [<3.93 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/home' [<18.07 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/root' [37.00 GiB] inherit

  • inactive是反啟用狀態

  • [root@bogon ~]# umount /mnt/lvmext4 
[root@bogon ~]# vgchange -a n myvg_ext4 
  0 logical volume(s) in volume group "myvg_ext4" now active
[root@bogon ~]# lvscan 
  inactive          '/dev/myvg_ext4/mylv_ext4' [600.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Original '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs' [300.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Snapshot '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs_snap' [252.00 MiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/swap' [<3.93 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/home' [<18.07 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/root' [37.00 GiB] inherit

  • 處於inactive狀態的分割槽是不能夠啟動的

  • 切換為ACTIVE狀態

  • [root@bogon ~]# vgchange -a y myvg_ext4 
  1 logical volume(s) in volume group "myvg_ext4" now active
[root@bogon ~]# lvscan 
  ACTIVE            '/dev/myvg_ext4/mylv_ext4' [600.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Original '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs' [300.00 MiB] inherit
  ACTIVE   Snapshot '/dev/myvg_xfs/mylv_xfs_snap' [252.00 MiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/swap' [<3.93 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/home' [<18.07 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/root' [37.00 GiB] inherit

7、卷組的PE

在我們想要進行邏輯卷建立時，會出現如下問題

我想建立一個10M的邏輯卷，它提示我建立好了一個12M的邏輯卷

❓這是為什麼呢

{24-06-03 10:59}locahost:~ root# lvcreate -L 10M -n lvxixi systemvg
  Rounding up size to full physical extent 12.00 MiB
  Logical volume "lvxixi" created

主要原因：

在卷組當中存在著一個PE（擴充套件單元）的機制，由於邏輯卷的建立是基於卷組去實現的，而在卷組的角度來說，我只能分給邏輯卷整數個PE的大小。

PE預設是4M，因此，邏輯卷預設只能建立4M整數倍的大小，這也就解釋了為什麼我想建立10M的大小，系統卻建立出了12M的大小

我們可以檢視卷組的PE大小vgdisplay

{24-06-03 11:23}locahost:~ root# vgdisplay systemvg | egrep "PE" 
  PE Size               1.00 MiB
  Total PE              71660
  Alloc PE / Size       25643 / 25.04 GiB
  Free  PE / Size       46017 / <44.94 GiB

卷組的預設PE值是可以進行修改的，在修改時，一般不能修改成單數（1除外）

vgchange

{24-06-03 11:08}locahost:~ root# vgchange -s 1M systemvg
  Volume group "systemvg" successfully changed

當我們修改完後，就可以建立11M的邏輯捲了

{24-06-03 11:09}locahost:~ root# lvcreate -L 11M -n lvhehe systemvg
  Logical volume "lvhehe" created.

PE是不能隨便修改的，當我們修改為1M，並且建立了一個11M的邏輯卷

此時我們如果想繼續修改PE，那就必須修改為11的倍數才行。

我們想建立一個10個PE大小的邏輯卷，我們可以直接指定大小

也可以從個數方面去建立

lvcreate -l

{24-06-03 11:09}locahost:~ root# lvcreate -l 20 -n lvtest systemvg
  Logical volume "lvtest" created.

【6】、RAID磁碟陣列

RAID：進行磁碟整合，將多塊硬碟整合到一起，形成RAID盤，多個RAID盤也可以繼續整合為一個虛擬硬碟，在虛擬硬碟中就可以繼續建立邏輯捲了，這種方式的優勢：允許壞掉幾塊硬碟，資料不會丟失

image-20240407194824933

LVM邏輯卷：進行磁碟擴容

RAID磁碟陣列：

  • 中文全稱：獨立磁碟冗餘陣列，簡稱磁碟陣列
  • RAID可以透過技術（軟體/硬體）將多個獨立的磁碟整個成一個巨大的邏輯磁碟使用
  • RAID可以提高資料I/O速度和冗餘的資料功能

1、RAID級別

  • RAID0模式（條帶模式）

    • RAID0 是一種非常簡單的的方式，它將多塊磁碟組合在一起形成一個大容量的儲存。當我們要寫資料的時候，會將資料分為N份，以獨立的方式實現N塊磁碟的讀寫，那麼這N份資料會同時併發的寫到磁碟中，因此寫入的速度非常的高。RAID0 的讀寫效能理論上是單塊磁碟的N倍（僅限理論，因為實際中磁碟的定址時間也是效能佔用的大頭）
    • 但RAID0的問題是，它並不提供資料校驗或冗餘備份，因此一旦某塊磁碟損壞了，資料就直接丟失，無法恢復了。因此RAID0就不可能用於高要求的業務中，但可以用在對可靠性要求不高，對讀寫效能要求高的場景中。
    • image-20240407210208745

  • RAID1模式

    • RAID1 是磁碟陣列中單位成本最高的一種方式。因為它的原理是在往磁碟寫資料的時候，將同一份資料無差別的寫兩份到磁碟，分別寫到工作磁碟和映象磁碟，那麼它的實際空間使用率只有50%了，兩塊磁碟當做一塊用，這是一種比較昂貴的方案。

      RAID1其實與RAID0效果剛好相反。RAID1 這種寫雙份的做法，就給資料做了一個冗餘備份。這樣的話，任何一塊磁碟損壞了，都可以再基於另外一塊磁碟去恢復資料，資料的可靠性非常強，但讀取效能就沒那麼好了。

  • RAID5模式

    • RAID5模式中，不再需要用單獨的磁碟寫校驗碼了。它把校驗碼資訊分佈到各個磁碟上。例如，總共有N塊磁碟，那麼會將要寫入的資料分成N份，併發的寫入到N塊磁碟中，同時還將資料的校驗碼資訊也寫入到這N塊磁碟中（資料與對應的校驗碼資訊必須得分開儲存在不同的磁碟上）。一旦某一塊磁碟損壞了，就可以用剩下的資料和對應的奇偶校驗碼資訊去恢復損壞的資料。
    • RAID5的方式，最少需要三塊磁碟來組建磁碟陣列，允許最多同時壞一塊磁碟。如果有兩塊磁碟同時損壞了，那資料就無法恢復了。
    • RAID5模式存在一塊熱備盤，用於在一塊硬碟壞掉後來頂替舊的盤

  • RAID6模式

    • 為了進一步提高儲存的高可用，聰明的人們又提出了RAID6方案，可以在有兩塊磁碟同時損壞的情況下，也能保障資料可恢復。

      為什麼RAID6這麼牛呢，因為RAID6在RAID5的基礎上再次改進，引入了雙重校驗的概念（加入了伽羅華域演算法）

      RAID6除了每塊磁碟上都有同級資料XOR校驗區以外，還有針對每個資料塊的XOR校驗區，這樣的話，相當於每個資料塊有兩個校驗保護措施，因此資料的冗餘性更高了。

      但是RAID6的這種設計也帶來了很高的複雜度，雖然資料冗餘性好，讀取的效率也比較高，但是寫資料的效能就很差。因此RAID6在實際環境中應用的比較少。

  • RAID10模式

    • RAID10其實就是RAID1與RAID0的一個合體。

    • RAID10兼備了RAID1和RAID0的有優點。首先基於RAID1模式將磁碟分為2份，當要寫入資料的時候，將所有的資料在兩份磁碟上同時寫入，相當於寫了雙份資料，起到了資料保障的作用。且在每一份磁碟上又會基於RAID0技術講資料分為N份併發的讀寫，這樣也保障了資料的效率。

      但也可以看出RAID10模式是有一半的磁碟空間用於儲存冗餘資料的，浪費的很嚴重，因此用的也不是很多。

    • image-20240408083602011

實現RAID的方式

  • 透過軟體技術實現RAID功能（軟RAID）
  • 外接式磁碟陣列櫃，通常用在大型伺服器上，價格昂貴
  • RAID磁碟陣列卡，分為伺服器自帶和額外安裝，影RAID比軟RAID更穩定，RAID卡帶有快取功能可實現資料自動恢復，RAID卡有電池

2、建立軟RAID

mdadm命令建立軟RAID5

  • 新增磁碟，磁碟大小要一致，至少3塊磁碟。我們新增四塊磁碟，剩餘一塊用來模擬故障，切換

  • 建立軟RAID

    • [root@bogon ~]# mdadm -C /dev/md0  -n 3 -l 5 /dev/nvme0n[234]
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.

    • 在建立軟RAID時，可以透過檢視記憶體檢視建立過程

    • [root@bogon ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md0 : active raid5 nvme0n4[3] nvme0n3[1] nvme0n2[0]
      10475520 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/2] [UU_]
      [===>.................]  recovery = 18.9% (994076/5237760) finish=0.2min speed=248519K/sec
      
unused devices: <none>
[root@bogon ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md0 : active raid5 nvme0n4[3] nvme0n3[1] nvme0n2[0]
      10475520 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
      
unused devices: <none>

    • image-20240408152626001

    • 檢視RAID的資訊

    • [root@bogon ~]# mdadm -D /dev/md0 
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Mon Apr  8 03:21:00 2024
        Raid Level : raid5
        Array Size : 10475520 (9.99 GiB 10.73 GB)
     Used Dev Size : 5237760 (5.00 GiB 5.36 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 3
       Persistence : Superblock is persistent

       Update Time : Mon Apr  8 03:21:27 2024
             State : clean 
    Active Devices : 3
   Working Devices : 3
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0

            Layout : left-symmetric
        Chunk Size : 512K

Consistency Policy : resync

              Name : bogon:0  (local to host bogon)
              UUID : 178bfb9f:c88b0b14:70373056:288bb63e
            Events : 18

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0     259        3        0      active sync   /dev/nvme0n2
       1     259        4        1      active sync   /dev/nvme0n3
       3     259        5        2      active sync   /dev/nvme0n4

    • image-20240408153111752

  • 編寫RAID的配置檔案使其永久生效

    • [root@bogon ~]# mdadm -E -s --brief > /etc/mdadm.comf
[root@bogon ~]# vim /etc/mdadm.comf 
[root@bogon ~]# cat /etc/mdadm.comf 
ARRAY /dev/md0   UUID=178bfb9f:c88b0b14:70373056:288bb63e

  • 在RAID的基礎上建立LVM

    • [root@bogon ~]# pvcreate /dev/md0 
  Physical volume "/dev/md0" successfully created.
[root@bogon ~]# vgcreate mdvg /dev/md0
  Volume group "mdvg" successfully created
[root@bogon ~]# lvcreate -n mdlv -L 3G mdvg 
  Logical volume "mdlv" created.
[root@bogon ~]# mkfs.ext4 /dev/mdvg/mdlv 
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Creating filesystem with 786432 4k blocks and 196608 inodes
Filesystem UUID: e12f0f0a-46d2-460e-a63b-0e025707b97b
Superblock backups stored on blocks: 
	32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done 
進行永久掛載

  • 模擬硬碟故障

    • [root@bogon ~]# mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/nvme0n4
mdadm: set /dev/nvme0n4 faulty in /dev/md0
[root@bogon ~]# mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/nvme0n4
mdadm: hot removed /dev/nvme0n4 from /dev/md0
[root@bogon ~]# mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/nvme0n5
mdadm: added /dev/nvme0n5

    • 資料不會丟失

  • 刪除磁碟陣列

    • 刪除LVM

      • [root@bogon ~]# umount /mnt/lvmext4 
[root@bogon ~]# 
[root@bogon ~]# 
[root@bogon ~]# lvremove /dev/mdvg/mdlv
Do you really want to remove active logical volume mdvg/mdlv? [y/n]: y
  Logical volume "mdlv" successfully removed.
[root@bogon ~]# vgremove mdvg 
  Volume group "mdvg" successfully removed
[root@bogon ~]# pvremove /dev/md0 
  Labels on physical volume "/dev/md0" successfully wiped.
[root@bogon ~]#

    • 停止RAID

      • [root@bogon ~]# mdadm -S /dev/md0 
mdadm: stopped /dev/md0

    • 刪除RAID的配置檔案

      • [root@bogon ~]# rm -rf /etc/mdadm.comf

      • 重啟RAID 進行測試

      • [root@bogon ~]# mdadm -As /dev/md0
mdadm: /dev/md0 not identified in config file.
#無法重啟證明配置檔案刪除成功

    • 進行重啟

    • 重啟後檢查硬碟中是否存在RAID的快取

      • 沒有快取，證明RAID被完全刪除

      • 有快取，強制刪除

      • [root@bogon ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
md127 : active (auto-read-only) raid5 nvme0n3[1] nvme0n2[0] nvme0n5[3]
      10475520 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
      
unused devices: <none>
[root@bogon ~]# mdadm --zero-superblock /dev/nvme0n2
[root@bogon ~]# mdadm --zero-superblock /dev/nvme0n3
[root@bogon ~]# mdadm --zero-superblock /dev/nvme0n4
[root@bogon ~]# mdadm --zero-superblock /dev/nvme0n5
[root@bogon ~]# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] 
unused devices: <none>

3、監控RAIDs

  • 監控RAID可以在磁碟發生故障時通知我們，進而可以及時更換硬碟

  • 在/etc/mdamd.conf中設定正確的郵件，確保可以將通知傳送給我們

    [root@locahost ~]# echo "MAILADDR xuruizhao00@163.com" >> /etc/mdadm.conf

  • 開啟監視服務

    [root@locahost ~]# systemctl start mdmonitor.service 
[root@locahost ~]# systemctl status mdmonitor.service 
● mdmonitor.service - Software RAID monitoring and management
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/mdmonitor.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Mon 2024-04-08 22:34:54 EDT; 4min 57s ago
  Process: 2639 ExecStart=/sbin/mdadm --monitor --scan -f --pid-file=/var/run/mdadm/mdadm.pid (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 2640 (mdadm)
    Tasks: 1 (limit: 24565)
   Memory: 652.0K
   CGroup: /system.slice/mdmonitor.service
           └─2640 /sbin/mdadm --monitor --scan -f --pid-file=/var/run/mdadm/mdadm.pid

Apr 08 22:34:54 locahost systemd[1]: Starting Software RAID monitoring and management...
Apr 08 22:34:54 locahost systemd[1]: Started Software RAID monitoring and management.

【7】、parted命令

和fdisk一樣，都可以對磁碟進行分割槽。

fdisk命令進行磁碟分割槽：進位制是1024，更加貼合Linux中磁碟的容量

parted命令進行磁碟分割槽：進位制是1000，更貼合廠商的硬碟劃分

{24-06-03 8:52}locahost:~ root# parted /dev/sde
GNU Parted 3.2
Using /dev/sde
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mktable gpt                                                  
(parted) mkpart 
Partition name?  []?                                                      
File system type?  [ext2]?                                                
Start? 0                                                                  
End? 5G                                                                   
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance: 34s % 2048s != 0s
Ignore/Cancel? Ignore                                                     
(parted) print
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sde: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name  Flags
 1      17.4kB  5000MB  5000MB  ext2

(parted) mkpart                                                           
Partition name?  []?                                                      
File system type?  [ext2]?                                                
Start? 5G                                                                 
End? 100%                                                                 
(parted) print                                                            
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sde: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name  Flags
 1      17.4kB  5000MB  5000MB  ext2
 2      5001MB  21.5GB  16.5GB  ext2

(parted) quit                                                             
Information: You may need to update /etc/fstab.

【8】、VDO卷

做VDO需要2GB及以上記憶體

  • 重刪資料
    • 相同的資料只存放一份，重複的資料會刪除
  • 虛擬大小
    • 他本身有20G，但是可以對外聲稱2000G，建議10倍之差

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