LVM與磁碟配額

一、LVM概述

• LVM（Logical Volume Manager）邏輯卷管理

  邏輯卷管理是在硬碟分割槽和檔案系統之間新增的一個邏輯層，為檔案系統遮蔽下層硬碟分割槽佈局，並提供一個抽象的盤卷，在盤捲上建立檔案系統。當伺服器新增了新的硬碟後，管理員不必將原有的檔案移動到新的硬碟上，而是通過LVM直接擴充套件檔案系統來跨越物理硬碟。LVM能夠在保持現有資料不變的情況下動態調整磁碟容量，從而提高磁碟管理的靈活性。

注：/boot分割槽用於存放引導檔案，不能基於LVM建立。

二、LVM機制的基本概念

1.LVM的構成

物理卷PV（physical volume）：物理卷是LVM機制的基本儲存裝置，通常對應為一個普通分割槽或整個硬碟。建立物理卷時，會在分割槽或硬碟的頭部建立一個保留區塊，用於記錄LVM的屬性，並把儲存空間分割成預設大小為4MB的基本單元（PE），從而構成物理卷。

物理塊PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小儲存單元，PE的大小可以指定，預設為4M。

邏輯卷LV（logical volume）：從卷組中分割出的一塊空間，形成邏輯卷。在邏輯卷LV之上使用mkfs等工具建立檔案系統。

卷組VG（Volume Group）：LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬碟，一個卷組VG由一個或多個物理卷PV組成。可以在卷組VG上建立邏輯卷LV。

2.LVM圖形詳解

LVM就是通過將底層的物理硬碟封裝，然後以邏輯卷的方式呈現給上層應用。當我們對底層的物理硬碟進行操作時，不再是針對分割槽進行操作，而是通過邏輯卷對底層硬碟進行管理操作。如下圖，可留下部分物理卷硬碟空間以防空間不足時隨時可加入邏輯卷，且當伺服器新加硬碟時，可直接通過LVM直接進行管理操作。

三、LVM的管理命令

1.主要命令及其功能

功能	物理卷管理	卷組管理	邏輯卷
Scan（掃描）	pvscan	vgscan	lvscan
Create（建立）	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display（顯示）	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove（移除）	pvremove	vgremove	lvremove
Extend（擴充套件）		vgextend	lvextend
Reduce(減少)		vgreduce	lvreduce

2.命令格式

pvcreate 裝置名1 [裝置名2……]

vgcreate 卷組名  物理卷名1  物理卷名2

lvcreate -L 容量大小 -n 邏輯卷名  卷組名

lvextend - L +大小 /dev/卷組名/邏輯卷名

四、建立LVM

1）關閉虛擬機器之後，點編輯虛擬機器設定→新增硬碟

2）預設選擇SCSI磁碟型別，預設建立新虛擬盤（V）

3）磁碟大小選擇10G，指定磁碟檔案預設不變

4）建立3個新硬碟每個硬碟大小為10G，可在硬體處看到多了3個新硬碟。

5）開啟虛擬機器，開啟Xshell並連線至虛擬機器，可看到如下圖，新增sdb、sdc、sdd三個磁碟。

6）建立三個分割槽，每個直接使用全部的硬碟大小，這裡我演示下sdb，sdc和sdd步驟一樣不再演示。

7）然後用fdisk -l檢視分割槽表資訊，可看到sdb1、sdc1、sdd1三個分割槽型別都已經設定為LVM

8）建立物理卷，並檢視

9）也可用vgcreate abc /dev/sd[b-d]1建立卷組abc，此卷組包含sdb1、sdc1、sdd1三個物理卷。並檢視

10）建立邏輯卷，並檢視

11）如果想要使用邏輯卷需要先進行格式化，然後掛載，掛載之後才能使用。下面是具體步驟：

五、擴充套件邏輯卷

兩種方法擴容

1）線上擴容

無需解掛載和格式化，擴容完成以後，直接重新整理xfs型別檔案系統就可直接使用

2）解掛載，擴容，格式化（如有重要檔案需提前備份），掛載

如果新增硬碟sde，經過前面硬碟管理之後分割槽型別改為LVM，然後建立物理卷/dev/sde1然後使用vgextend命令給卷組abc擴容

我先通過方法1擴容了2G，目前31G。再通過方法2進行解掛載，邏輯卷擴容。

再掛載發現邏輯卷容量並沒增加，是因為還未進行格式化。

先解掛載，再格式化。（一般解掛載後擴容，再格式化，最後掛載，檢視檔案系統使用情況。）

擴容前面已進行操作，現在只需掛載和檢視檔案系統使用情況就會發現已擴容成功。

六、磁碟配額

1.實現磁碟限額的條件

1）需要Linux核心支援

2）檢查是否安裝xfsprogs與quota軟體包，如未安裝進行安裝

• 用rpm - q或rpm - qa | grep 查xfsprogs和quota是否已安裝

如上圖，查詢發現這兩個軟體包已安裝。

2.Linux磁碟限額的特點

1）作用範圍：針對指定的檔案系統（分割槽）

2）限制物件：使用者賬號、組賬號

3）限制型別：磁碟容量、檔案數量

4）限制方法：軟限制、硬限制

3.設定磁碟配額步驟

1）檢查是否已安裝xfsprogs和xfs_quota軟體包，已在實現條件裡說明，這裡不再贅述。

2）以支援配額功能的方式掛載檔案系統

umount /dev/vgname1/lvname1
mount -o usrquota,grpquota /dev/vgname1/lvname1	 #新增掛載引數“usrquota,grpquota”用於增加對使用者、組配額功能的支援

或者

vim /etc/fstab 
/dev/vgname1/lvname1 /opt xfs defaults,usrquota,grpquota 0  0
mount -a	#-a選項，將/etc/fstab的所有內容重新載入

①進入/etc/fstab磁碟列表vi編輯器，加入掛載引數“usrquota,grpquota”用於增加對使用者、組配額功能的支援。然後：wq儲存退出。mount -a是將/etc/fstab磁碟列表重新載入一次。重啟虛擬機器

②磁碟列表編輯器里加入掛載引數。最後兩個0分別代表不做dumb備份和不檢驗扇區是否完整。

③重啟後檢視檔案系統使用情況，人性化展示使用情況及型別。

3）編輯使用者和組賬號的配額設定

useradd lisi
passwd lisi
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=40 ihard=50 lisi' /abc01/

檢視指定使用者磁碟容量限制（/abc01為掛載目錄）

xfs_quota -c 'quota -uv lisi' /abc01

檢視指定使用者檔案數限制（/abc01為掛載目錄）

xfs_quota -c 'quota -i -uv lisi' /abc01

相應選項及功能

選項	功能/作用
-x	表示啟動專家模式，在當前模式下允許對配額系統進行修改的所有管理命令可用。
-c	表示直接呼叫管理命令。
-u	指定使用者賬號物件
-g	指定組賬號物件
bsoft	設定磁碟容量的軟限制數值（預設單位為 KB）。
bhard	設定磁碟容量的硬限制數值（預設單位為 KB）。
isoft	設定磁碟檔案數的軟限制數值。
ihard	設定磁碟檔案數的硬限制數值。

①新增使用者並設定密碼。

②設定容量和檔案數限額，以及檢視相應設定

4）驗證磁碟配額功能

chmod 777 /abc01 #給掛載目錄/abc01最大許可權
su lisi #切換到使用者lisi
cd /abc01 #切換到掛載目錄

驗證磁碟容量超限

dd if=/dev/zero of=/abc01/test.txt bs=10M count=12 #一次發個10M的test.txt檔案，發12次

驗證磁碟檔案數超限

touch {1..52}.txt #建立連續的多個檔案，".."表示連續的。

補充：

• dd 命令是一個裝置轉換和連續複製命令

“if=” 指定輸入裝置（或檔案）
“of=” 指定輸出裝置（或檔案）
“bs=” 指定讀取資料塊的大小
“count=” 指定讀取資料塊的數量
/dev/zero “零”裝置檔案，可以無限的提供空字元。常用來生成一個特定大小的檔案。

5）檢視配額使用情況

• 檢視所有可用分割槽的磁碟容量配額使用情況

xfs_quota -x -c 'report -a'

• 檢視磁碟容量和檔案數的報告

xfs_quota -x -c 'report -abih'