Linux篇：Linux 磁盘管理

淩亂°似流年 2024-03-16 19:09 23阅读 0赞

##### 一、硬盘的基本知识 #####

###### 1.了解硬盘的接口类型 ######

IDE ——> SATA I/II/III 个人pc机 SCSI ——> SAS 服务器上

###### 2. 硬盘命名方式 ######

| OS | IDE(并口) | SATA(串口) | SCSI | | ----- | -------- | -------- | -------- | | RHEL5 | /dev/hda | /dev/sda | /dev/sda | | RHEL6 | /dev/sda | /dev/sda | /dev/sda | | RHEL7 | /dev/sda | /dev/sda | /dev/sda |

###### 3. 磁盘设备的命名 ######

/dev/sda2

s=硬件接口类型(sata/scsi),d=disk(硬盘),a=第1块硬盘(b，第二块)，2=第几个分区 /dev/hd h=IDE硬盘 /dev/hdd3 /dev/vd v=虚拟硬盘 /dev/vdf7

###### 4. HP服务器硬盘 ######

/dev/cciss/c0d0 /dev/cciss/c0d0p1 c0第一个控制器, d0第一块磁盘, p1分区1 /dev/cciss/c0d0p2 c0第一个控制器, d0第一块磁盘, p2分区2

###### 5. 硬盘的分区方式 ######

**MBR <2TB fdisk** **4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区(N个逻辑分区)**

MBR(Master Boot Record)的缩写，由三部分组成，即：

1.  Bootloader(主引导程序)=446字节 硬盘第一个扇区=512字节

\* \* 引导操作系统的主程序

1.  DPT分区表(Disk Partition Table)=64字节

\* \* 分区表保存了硬盘的分区信息，操作系统通过读取分区表内的信息，就能够获得该硬盘的分区信息 \* 每个分区需要占用16个字节大小，保存有文件系统标识、起止柱面号、磁头号、扇区号、起始扇区位置(4个字节)、分区总扇区数目(4个字节)等内容 \* 分区表中保存的分区信息都是主分区与扩展分区的分区信息，扩展分区不能直接使用，需要在扩展分区内划分一个或多个逻辑分区后才能使用 \* 逻辑分区的分区信息保存在扩展分区内而不是保存在MBR分区表内，这样，就可以突破MBR分区表只能保存4个分区的限制

1.  硬盘有效标志(校验位)=2个字节

**GPT >2TB gdisk(parted) 128个主分区**

注意：从MBR转到GPT，或从GPT转换到MBR会导致**数据全部丢失**！

扩展阅读：[http://www.eassos.cn/jiao-cheng/ying-pan/mbr-vs-gpt.php][http_www.eassos.cn_jiao-cheng_ying-pan_mbr-vs-gpt.php]

##### 二、硬盘的工作原理 #####

了解

##### 三、基本分区管理 #####

###### 1. 磁盘划分思路 ######

*  进入分区表 新建分区 fdisk /dev/sdb
 *  更新分区表<刷新分区表>
 *  格式化分区——>文件系统 mkfs.ext4 /dev/sdb1
 *  挂载使用——>mount【开机自动挂载|autofs自动挂载】

###### 2. fdisk分区 ######

###### 2.1 使用fdisk分区 ######

\`\`\`powershell

## lsblk ##

## df -h 查看正在挂载的设备情况 ##

## fdisk -l 查看当前系统的所有设备分区情况 ##

## fdisk /dev/sdb ##

硬盘容量　＝　柱面数　×　盘面数(磁头数)　×　扇区数　×　扇区大小(一般为512字节) Disk /dev/sda: 26.8 GB, 26843545600 bytes 磁盘空间 255 heads, 63 sectors/track, 3263 cylinders 255磁头 63个扇区 每 磁道 3263个圆柱体 Units = cylinders of 16065 \* 512 = 8225280 bytes 单元 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理) 都是512字节。 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes I/O 大小(最小/最大) 都是512字节。 Disk identifier: 0x00030124 设备识别码

启动设备加\* 起始 结束 块 id 系统 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 \* 1 2497 20051968 83 Linux /dev/sda2 2497 2611 916481 5 Extended 扩展分区 /dev/sda3 2612 3263 5237190 83 Linux /dev/sda5 2497 2611 916480 82 Linux swap / Solaris

Command(m for help): m 输出帮助信息 Commandaction a toggle a bootable flag 设置启动分区 b edit bsd disklabel 编辑分区标签 c toggle the dos compatibility flag d delete a partition 删除一个分区 l list known partition types 列出分区类型 m print this menu 帮助 n add a new partition 建立一个新的分区 o create a new empty DOS partition table 创建一个新的空白DOS分区表 p print the partition table 打印分区表 q quit without saving changes 退出不保存设置 s createa new empty Sun disklabel 创建一个新的空的SUN标示 t changea partition's system id 改变分区的类型 u changedisplay/entry units 改变显示的单位 v verifythe partition table 检查验证分区表 w write table to disk and exit 保存分区表 \`\`\`

总结：

1.  最多只能分4个主分区，主分区编号1-4
2.  逻辑分区大小总和不能超过扩展分区大小，逻辑分区分区编号从5开始
3.  如果删除扩展分区，下面的逻辑卷分区也被删除
4.  扩展分区的分区编号(1-4)

**任务1：**

添加一块硬盘，需要将其分两个分区，分别格式化成ext4和vfat格式文件系统使用，最终需要使用2G空间。

\`\`\`powershell 思路： 1. 增加一块硬盘 2. 使用fdisk命令进行分区 3. 格式化指定分区 4. 创建一个空的目录作为挂载点 5. 挂载使用

步骤： 1. 增加硬盘 增加完硬盘记得重启系统

## lsblk 查看硬盘是否添加成功 ##

... sdb 8:16 0 10G 0 disk \[root@web ~\]\# fdisk -l /dev/sdb Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders Units = cylinders of 16065 \* 512 = 8225280 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x00000000 2. 使用fdisk命令分区 \[root@web ~\]\# fdisk /dev/sdb Command (m for help): p 打印分区表信息

Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders Units = cylinders of 16065 \* 512 = 8225280 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x31dd29ec

Device Boot Start End Blocks Id System

Command (m for help): n 创建新分区 Command action e extended 扩展分区 p primary partition (1-4) 主分区 p Partition number (1-4): 1 选择主分区编号 First cylinder (1-1305, default 1): 起始柱面默认即可(直接回车) Using default value 1 Last cylinder, +cylinders or +size\{K,M,G\} (1-1305, default 1305): +1G 分区大小1G

Command (m for help): p

Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 132 1060258+ 83 Linux

Command (m for help): n Command action e extended p primary partition (1-4) p Partition number (1-4): 2 First cylinder (133-1305, default 133): Using default value 133 Last cylinder, +cylinders or +size\{K,M,G\} (133-1305, default 1305): +1G

Command (m for help): p

Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 132 1060258+ 83 Linux /dev/sdb2 133 264 1060290 83 Linux

Command (m for help): w 保存退出 The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks.

1.  再次查看分区情况
    
    ## lsblk ##

sdb 8:16 0 10G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 1G 0 part └─sdb2 8:18 0 1G 0 part

1.  刷新分区表信息 \[root@web ~\]\# partx -a /dev/sdb BLKPG: Device or resource busy error adding partition 1 BLKPG: Device or resource busy error adding partition 2
2.  格式化分区 \[root@web ~\]\# mkfs.ext4 /dev/sdb1 \[root@web ~\]\# yum -y install dosfstools 需要mkfs.vfat命令，安装软件 \[root@web ~\]\# mkfs.vfat /dev/sdb2
3.  创建新的挂载点 \[root@web ~\]\# mkdir /u01 \[root@web ~\]\# mkdir /u02
4.  挂载使用 \[root@web ~\]\# mount /dev/sdb1 /u01 \[root@web ~\]\# mount /dev/sdb2 /u02 \`\`\`

总结：

1.  扩展分区的大小决定了所有逻辑分区的大小
2.  删除扩展分区后下面的逻辑分区都被删除
3.  分完区后需要手动刷新分区表，如果刷新不成功需要重启操作系统
4.  创建分区的时候尽可能注意分区序号的连续性

###### 2.2 挂载分区设备 ######

**手动挂载：**

\`\`\`powershell mount \[options\] 需要挂载的设备 挂载点 特点：系统重启后需要重新挂载；手动卸载后需要手动挂载

\-o:挂载选项 ro,sync,rw,remount -t:文件系统类型 mount -t nfs=mount.nfs mount -t cifs=mount.cifs

10.1.1.2 /share \[smb\]

mount.cifs -o user=user01,password=123 //10.1.1.2/smb /u01 mount.nfs 10.1.1.2:/share /u02

\[root@MissHou ~\]\# mount -o remount,ro /u02 //可以是挂载点也可以是设备 remount:重新挂载一个正在挂载的设备

## mount -o remount,ro /dev/sdb1 ##

## mount -o remount,ro /u01 ##

注意：后面可以根挂载点也可以跟设备本身

挂载设备：真实设备、设备UUID，设备的卷标 /dev/sdb /dev/sdb1 \[root@MissHou ~\]\# blkid /dev/sdb1 //查看设备的UUID和文件系统类型 /dev/sdb1: UUID="FD3A-F14D" TYPE="vfat" \[root@MissHou ~\]\# blkid /dev/sdb2 /dev/sdb2: UUID="f1cc2198-7e5f-4408-9c74-9b93d4716d8d" TYPE="ext4" \[root@server ~\]\# e2label /dev/sdb1 DISK1

说明：e2label只能够对ext2~ext4的文件系统设置卷标

\[root@MissHou ~\]\# e2label /dev/sdb2 disk2 \[root@MissHou ~\]\# blkid /dev/sdb2 /dev/sdb2: UUID="f1cc2198-7e5f-4408-9c74-9b93d4716d8d" TYPE="ext4" LABEL="disk2"

卸载设备：umount \[root@MissHou ~\]\# umount /u01 \[root@MissHou ~\]\# umount /dev/sdb2 \`\`\`

**开机自动挂载：**

操作系统启动流程：

1.  硬件初始化 硬盘、内存、。。。HD
2.  系统初始化 /sbin/init—>xxxxxx/etc/fstab

\`\`\`powershell

## vim /etc/fstab //开机自动挂载 ##

UUID="9bf6b9f7-92ad-441b-848e-0257cbb883d1" /mnt/disk1 auto defaults 0 0  
UUID="4d26172c-7aff-4388-baa5-c6756c014d52" /mnt/disk2 ext4 ro 0 0

## mount -a ##

特点：系统重启后自动挂载；手动卸载后重启会自动挂载或者使用mount -a自动挂载

/etc/fstab文件： 格式： 要挂载的资源路径 挂载点 文件系统类型 挂载选项 dump备份支持 文件系统检测 UUID=289370eb-9459-42a8-8cee-7006507f1477 / ext4 defaults 1 1 1段：挂载的设备(磁盘设备的文件名或设备的卷标或者是设备的UUID) 2段：挂载点(建议用一个空目录)，建议不要将多个设备挂载到同一个挂载点上 3段：文件系统类型(ext3、ext4、vfat、ntfs(安装软件包)、swap等等) 4段：挂载选项 async/sync 异步/同步： auto/noauto 自动/非自动： rw/ro 读写/只读： exec/noexec 可被执行/不可被执行： remount 重新挂在一个已经挂载的文件系统，常用于修改挂载参数 user/nouser 允许/不允许其他普通用户挂载： suid/nosuid 具有/不具有suid权限：该文件系统是否允许SUID的存在。 usrquota 这个是在启动文件系统的时候，让其支持磁盘配额，这个是针对用户的。 grpquota 支持用户组的磁盘配额。 .... defaults 同时具有rw, dev, exec, acl, async,nouser等参数。

mount -a 重新读取/etc/fstab文件内容

man mount 可以找到详细信息

5段：是否支持dump备份。//dump是一个用来备份的命令，0代表不要做dump备份，1代表要每天进行dump的动作，2也代表其他不定日期的dump备份。通常这个数值不是0就是1。数字越小优先级越高。

6段：是否用 fsck 检验扇区。//开机的过程中，系统默认会用fsck检验文件系统是否完整。0是不要检验，1表示最先检验(一般只有根目录会设定为1)，2也是要检验，只是1是最先，2是其次才进行检验。

## fsck -f /dev/sdb2 强制检验/dev/sdb2上文件系统 ##

说明： 要挂载的资源路径可以是文件系统的UUID，设备路径，文件系统的标签 ，光盘镜像文件(iso)，亦或是来自网络的共享资源等

建议： /etc/rc.local 操作系统启动后读取的最后一个文件

vim /etc/rc.local ... /bin/mount -o noexec,ro /dev/sdb1 /u01 \`\`\`

**自动挂载 Automount：**

\`\`\`powershell 特点：挂载是由访问产生；卸载是由超时产生；依赖于后台的autofs服务 思路： 1. 所有的监控都是由一个程序完成 autofs 2. 服务启动后才会监控挂载的设备 3. 修改配置文件来指定需要监控的设备

需求1：让系统自动挂载/dev/sdb1设备，如果2分钟没有被用自动卸载

步骤： 1)安装autofs软件 \[root@server ~\]\# rpm -q autofs package autofs is not installed \[root@server ~\]\# \[root@server ~\]\# yum list|grep autofs autofs.x86*64 1:5.0.5-88.el6 local libsss*autofs.x86\_64 1.9.2-129.el6 local \[root@server ~\]\# yum -y install autofs

\[root@server ~\]\# rpm -q autofs autofs-5.0.5-88.el6.x86\_64 2)修改配置文件(指定需要监控的设备和挂载的目录) vim /etc/auto.master //定义一级挂载点/u01和子配置文件 /u01 /etc/auto.test -t 120 或者 --timeout 120 单位秒 (设置超时时间去卸载)

vim /etc/auto.test //子配置文件自己创建，定义二级挂载点和需要挂载的设备 test -fstype=ext4,ro :/dev/sdb5

3)重启服务 \[root@MissHou ~\]\# service autofs restart Stopping automount: \[ OK \] Starting automount: \[ OK \] \[root@MissHou ~\]\#

4)测试验证 \[root@server ~\]\# ls /u01/test \[root@server ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/VolGroup-lv\_root 18G 6.6G 9.9G 41% / tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm /dev/sda1 485M 33M 427M 8% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt

后续补充： 如果想要将/dev/sdb5挂载到/u01下，怎么做？ vim /etc/auto.master /- /etc/auto.test

vim /etc/auto.test /u01 -fstype=ext4 :/dev/sdb5

需求2:将10.1.1.1(node1)上的共享目录/share/nfs挂载到10.1.1.2(server)本地的/notes下面

环境： node1：10.1.1.1 搭建NFS服务，共享/share/nfs/xxx server:10.1.1.2 使用autofs自动挂载server上共享目录 步骤： 1. node1端共享文件 1)修改/etc/exports文件 \[root@node1 ~\]\# mkdir /share/nfs -p \[root@node1 ~\]\# touch /share/nfs/file\{1..5\} \[root@node1 ~\]\# vim /etc/exports \[root@node1 ~\]\# cat /etc/exports /share/nfs 10.1.1.2/24(rw) 2)重启nfs服务 \[root@node1 ~\]\# service rpcbind restart \[root@node1 ~\]\# service nfs restart

1.  server端使用autofs方式自动挂载 \[root@server ~\]\# showmount -e 10.1.1.1 Export list for 10.1.1.1: /share/nfs 10.1.1.2/24 \[root@server ~\]\# \[root@server ~\]\# vim /etc/auto.master /- /etc/auto.notes --timeout 60 \[root@server ~\]\# vim /etc/auto.notes /notes -nfs,ro 10.1.1.1:/share/nfs

3) 重启服务 \[root@server ~\]\# service autofs restart Stopping automount: \[ OK \] Starting automount: \[ OK \]

4)测试验证 \[root@server ~\]\# ls /notes file1 file2 file3 file4 file5 \[root@server ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/VolGroup-lv\_root 18G 6.6G 9.9G 41% / tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm /dev/sda1 485M 33M 427M 8% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt 10.1.1.1:/share/nfs 18G 4.1G 13G 25% /notes

注意：一级和二级挂载点可以不用创建，autofs可以让我们临时使用 \`\`\`

总结：挂载设备的三种方式

1.  设备要被挂载，必须要有文件系统类型(mkfs.类型)
2.  手动挂载mount mount -o 挂载选项(ro,rw,auto,noexec...) 需要挂载设备 挂载点

\* \* 重启需要再次重新挂载

1.  开机自动挂载

\* \* /etc/fstab 修改特别小心(不建议) \* 修改/etc/rc.local文件 启动后最后读取文件，执行该文件必须要有可执行权限

1.  autofs自动挂载

\* \* 使用时触发自动挂载 \* 超时自动卸载 \* 如何配置设备的autofs自动挂载 1)安装autofs软件 2)修改/etc/auto.master文件 定义1级挂载点和超时时间，子配置文件 3)创建刚刚定义的子配置文件 二级挂载点和需要挂载设备以及文件系统类型及挂载方式 4)启动服务，测试验证

##### 四、逻辑卷管理(重点) #####

###### 1. 逻辑卷介绍 ######

**逻辑卷：** 逻辑卷(LVM)：它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，它是建立在**物理存储设备**之上的一个抽象层，优点在于**灵活**管理。 **特点：** 1、**动态在线扩容(重点)** 2、离线裁剪 3、数据条带化 4、数据镜像

###### 2. 逻辑卷基本概念 ######

*  物理卷(Physical Volume，PV)

物理卷是底层真正提供容量，存放数据的设备,它可以是整个硬盘、硬盘上的分区等。

*  卷组(Volume Group, VG)

卷组建立在物理卷之上，它由一个或多个物理卷组成。即把物理卷整合起来提供容量分配。 一个LVM系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组。

*  逻辑卷(Logical Volume, LV)

逻辑卷建立在卷组之上，它是从卷组中“切出”的一块空间。它是最终用户使用的逻辑设备。逻辑卷创建之 后，其大小可以伸缩。

*  物理区域 PE(physical extent)

每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是能被LVM寻址的最小单元。PE的大小可指定，默认为4 MB。 PE的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中的所有物理卷的PE的大小是一致的。 4MB=4096kb=4096kb/4kb=1024个block

说明：

1.  硬盘读取数据最小单位1个扇区512字节
2.  操作读取数据最小单位1个数据块=8\*512字节=4096字节=4KB
3.  lvm寻址最小单位1个PE=4MB

*  逻辑区域 LE(logical extent)

逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。

真实的物理设备——>逻辑上(命令创建)——>物理卷(pv)——>卷组(vg)——>逻辑卷(lv)——>逻辑卷格式化——>挂载使用

###### 3. 逻辑卷LVM应用 ######

###### 3.1 逻辑卷创建 ######

需求：创建一个2.5G大小的逻辑卷

\`\`\`powershell 思路： 1. 物理的设备 2. 将物理设备做成物理卷 3. 创建卷组并将物理卷加入其中 4. 创建逻辑卷 5. 格式化逻辑卷 6. 挂载使用

步骤： 1. 物理设备 sdb 8:16 0 10G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 2G 0 part ├─sdb2 8:18 0 2G 0 part ├─sdb3 8:19 0 1K 0 part ├─sdb5 8:21 0 2G 0 part ├─sdb6 8:22 0 2G 0 part └─sdb7 8:23 0 2G 0 part

1.  创建物理卷 \[root@server ~\]\# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 查看物理卷： \[root@server ~\]\# pvs 简单查看 PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdb1 lvm2 a-- 2.01g 2.01g /dev/sdb2 lvm2 a-- 2.01g 2.01g \[root@server ~\]\# pvdisplay /dev/sdb1 详细查看
2.  创建卷组并将物理卷加入其中 \[root@server ~\]\# vgcreate vg01 /dev/sdb1 /dev/sdb2 Volume group "vg01" successfully created 查看卷组信息： \[root@server ~\]\# vgs vg01 简单查看 VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree vg01 2 0 0 wz--n- 4.01g 4.01g

\[root@server ~\]\# vgdisplay vg01 详细查看

1.  创建逻辑卷 \[root@server ~\]\# lvcreate -n lv01 -L 2.5G vg01 Logical volume "lv01" created 在操作系统层面映射两个地方： \[root@server ~\]\# ll /dev/mapper/vg01-lv01 lrwxrwxrwx 1 root root 7 Jan 7 11:16 /dev/mapper/vg01-lv01 -> ../dm-2 \[root@server ~\]\# ll /dev/vg01/lv01 lrwxrwxrwx 1 root root 7 Jan 7 11:16 /dev/vg01/lv01 -> ../dm-2 查看逻辑卷的信息： \[root@server ~\]\# lvdisplay /dev/vg01/lv01

\-n：指定逻辑卷的名字 -L：指定逻辑卷的大小 -l：指定逻辑卷的大小 举例： -l 100 100个PE，每个PE大小默认4M，故逻辑卷大小为400M -l 50%free 卷组剩余空间的50% \[root@server ~\]\# vgs vg01 VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree  
vg01 1 1 0 wz--n- 2.00g 516.00m

创建大小为200M的逻辑卷lv02;每个PE为4M，-l50指定50个PE,大小为200M \[root@server ~\]\# lvcreate -n lv02 -l50 vg01 Logical volume "lv02" created \[root@server ~\]\# vgs vg01 VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree  
vg01 1 2 0 wz--n- 2.00g 316.00m \[root@server ~\]\# lvs /dev/vg01/lv02 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv02 vg01 -wi-a----- 200.00m

创建大小为剩余卷组vg01空间的50%的逻辑卷lv03 \[root@server ~\]\# lvcreate -n lv03 -l50%free vg01 Logical volume "lv03" created \[root@server ~\]\# lvs /dev/vg01/lv03 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv03 vg01 -wi-a----- 156.00m  
\[root@server ~\]\# vgs vg01 VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree  
vg01 1 3 0 wz--n- 2.00g 160.00m

1.  格式化逻辑卷 \[root@server ~\]\# mkfs.ext4 /dev/vg01/lv01
2.  挂载使用 1)创建一个空的挂载点 2)挂载使用 \[root@server ~\]\# mount /dev/vg01/lv01 /u01 \`\`\`

###### 3.2 逻辑卷动态扩容 ######

需求：将/u01目录动态扩容到3G

\`\`\`powershell 思路： 1. 查看/u01目录所对应的逻辑卷是哪一个 /dev/mapper/vg02-lv01 2. 查看当前逻辑卷所在的卷组vg01剩余空间是否足够 3. 如果vg01空间不够，得先扩容卷组，再扩容逻辑卷 4. 如果vg01空间足够，直接扩容逻辑卷

步骤： 1. 查看/u01目录属于哪个卷组 \[root@web ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg01-lv\_root 18G 5.9G 11G 36% / tmpfs 931M 0 931M 0% /dev/shm /dev/sda1 291M 33M 244M 12% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt /dev/mapper/vg02-lv01 1.5G 35M 1.4G 3% /u01

\[root@web ~\]\# lvs LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Conver  
lv01 vg02 -wi-ao---- 1.50g 2. 卷组的剩余空间 \[root@web ~\]\# vgs VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree  
vg01 1 2 0 wz--n- 19.70g 0 vg02 1 1 0 wz--n- 2.00g 516.00m 结果：当前卷组空间不足我扩容

1.  扩容逻辑卷所在的卷组 1)首先得有物理设备 /dev/sdb5 2) 将物理设备做成物理卷 \[root@web ~\]\# pvcreate /dev/sdb5 Physical volume "/dev/sdb5" successfully created \[root@web ~\]\# pvs PV VG Fmt Attr PSize PFree  
    /dev/sda2 vg01 lvm2 a-- 19.70g 0 /dev/sdb5 lvm2 a-- 2.01g 2.01g /dev/sdb6 vg02 lvm2 a-- 2.00g 516.00m 3)将物理卷加入到卷组中(卷组扩容) \[root@web ~\]\# vgextend vg02 /dev/sdb5 Volume group "vg02" successfully extended \[root@web ~\]\# pvs PV VG Fmt Attr PSize PFree  
    /dev/sda2 vg01 lvm2 a-- 19.70g 0 /dev/sdb5 vg02 lvm2 a-- 2.00g 2.00g /dev/sdb6 vg02 lvm2 a-- 2.00g 516.00m

注意： 正常情况下，应该先将/dev/sdb5物理设备创建为物理卷再加入到卷组中；如果直接加入卷组，系统会自动帮你将其做成物理卷。

\[root@web ~\]\# vgs VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree vg01 1 2 0 wz--n- 19.70g 0 vg02 2 1 0 wz--n- 4.01g 2.51g

1.  扩容逻辑卷 \[root@web ~\]\# lvextend -L 3G /dev/vg02/lv01 -L 3G最终的大小 或者 \[root@web ~\]\# lvextend -L +1.5G /dev/vg02/lv01 -L +1.5G 扩容1.5G
2.  查看结果 \[root@web ~\]\# lvs LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv*root vg01 -wi-ao---- 17.70g  
    lv*swap vg01 -wi-ao---- 2.00g  
    lv01 vg02 -wi-ao---- 3.00g 已经扩容到了3G

\[root@web ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg01-lv\_root 18G 5.9G 11G 36% / tmpfs 931M 0 931M 0% /dev/shm /dev/sda1 291M 33M 244M 12% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt /dev/mapper/vg02-lv01 1.5G 35M 1.4G 3% /u01 实际并没有改变

1.  同步文件系统 \[root@web ~\]\# resize2fs /dev/vg02/lv01
2.  再次查看验证 \[root@web ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg01-lv\_root 18G 5.9G 11G 36% / tmpfs 931M 0 931M 0% /dev/shm /dev/sda1 291M 33M 244M 12% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt /dev/mapper/vg02-lv01 3.0G 35M 2.8G 2% /u01 扩容成功 \`\`\`

离线裁剪逻辑卷(了解)

`powershell [root@server ~]# umount /data/ [root@server ~]# e2fsck -f /dev/vg01/lv01 检验文件系统 [root@server ~]# resize2fs /dev/vg01/lv01 2G 裁剪文件系统到2G [root@server ~]# lvreduce /dev/vg01/lv01 -L 2G 裁剪逻辑卷 [root@server ~]# mount /dev/vg01/lv01 /data 挂载使用`

###### 3.3 逻辑卷相关命令 ######

\`\`\`powershell 创建物理卷:pvcreate pvcreate /dev/sdb1 创建卷组:vgcreate vgcreate vg01 /de/sdb1 创建逻辑卷:lvcreate  
lvcreate -n lv01 -L 1G vg01 lvcreate -n lv01 -l 100 vg01 lvcreate -n lv01 -l 100%free vg01

删除逻辑卷:lvremove lvremove /dev/vg01/lv01 删除卷组:vgremove vgremove vg01 说明：卷组里的物理卷没有被使用才可以直接删除卷组 删除物理卷:pvremove pvremove /dev/sdb1

扩容卷组:vgextend vgextend vg01 /dev/sdb2 扩容逻辑卷:lvextend lvextend /dev/vg01/lv01 -L +2G 同步文件系统: resize2fs /dev/vg01/lv01

裁剪卷组:vgreduce vgreduce vg01 /dev/sdb2 裁剪逻辑卷:lvreduce \`\`\`

##### 五、 扩容swap空间 #####

方法1：增加一个硬盘或者分区来扩容swap空间

\`\`\`powershell 查看swap空间大小： \[root@web ~\]\# free -m total used free shared buffers cached Mem: 1861 646 1215 0 9 60 -/+ buffers/cache: 576 1285 Swap: 2047 0 2047 \[root@web ~\]\# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/dm-1 partition 2097144 0 -1

\[root@web ~\]\# mkswap /dev/sdb7 Setting up swapspace version 1, size = 2104476 KiB no label, UUID=485ff8ad-a636-4556-a2e7-4ee9efc78afb \[root@web ~\]\# blkid /dev/sdb7 /dev/sdb7: UUID="485ff8ad-a636-4556-a2e7-4ee9efc78afb" TYPE="swap"

//激活swap分区。swap空间不能手动挂载 \[root@server ~\]\# swapon /dev/sdb7

\[root@server ~\]\# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/dm-1 partition 2031608 0 -1 /dev/sdb7 partition 2064312 0 -2 \`\`\`

方法2：使用dd命令模拟大文件来扩容swap

\`\`\`powershell \[root@server ~\]\# dd if=/dev/sr0 of=/rhel6.iso \[root@server ~\]\# dd if=/dev/sda1 of=/tmp/bak.boot \[root@server ~\]\# \[root@server ~\]\# dd if=/dev/zero of=/dev/sda1 bs=1M count=100 //不要执行

if=源文件 of=目标文件 bs=复制数据的大小 count=复制的个数

注意： 1. 一般可以使用dd命令做块设备文件的备份 2. /dev/zero 特殊设备，一般用来模拟一个大文件，源源不断的二进制的bit流; /dev/null 空设备，类似黑洞

步骤： 1. 使用dd命令模拟大文件

## dd if=/dev/zero of=/tmp/swapfile bs=1M count=1024 ##

1.  格式化大文件 \[root@server ~\]\# mkswap /tmp/swapfile

3.激活大文件 \[root@server ~\]\# swapon -p 1 /tmp/swapfile -p：指定优先级，数字越大优先级越高，0-32767 4. 查看 \[root@server ~\]\# swapon -s Filename Type Size Used Priority /tmp/swapfile file 1048568 0 1

如果开机自动挂载，需要修改文件：/etc/fstab /swap\_file swap swap defautls,pri=1 0 0 \`\`\`

##### 六、逻辑卷实现条带化 #####

\`\`\`powershell 条带化： 把保存到逻辑卷的数据分成n等分，分别写到不同的物理卷，可以提高数据的读写效率； 如果任何一个涉及到的物理卷出现故障，数据都会无法恢复。

sdc 8:32 0 20G 0 disk ├─sdc1 8:33 0 2G 0 part └─sdc2 8:34 0 2G 0 part

创建物理卷 \[root@server ~\]\# pvcreate /dev/sdc\[12\]

查看物理卷 \[root@server ~\]\# pvs /dev/sdc1 lvm2 a-- 2.01g 2.01g /dev/sdc2 lvm2 a-- 2.01g 2.01g

创建卷组： \[root@server ~\]\# vgcreate vg01 /dev/sdc\[12\]

\[root@web ~\]\# pvs /dev/sdc\[12\] PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdc1 vg01 lvm2 a-- 2.00g 2.00g /dev/sdc2 vg01 lvm2 a-- 2.00g 2.00g

创建实现条带化的逻辑卷： \[root@server ~\]\# lvcreate -n lv01 -L 1G vg01 -i 2 /dev/sdc\[12\] Using default stripesize 64.00 KiB Logical volume "lv01" created

\[root@server ~\]\# lvs /dev/vg01/lv01 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv01 vg01 -wi-a----- 1.00g  
\[root@server ~\]\# pvs /dev/sdc\[12\] PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdc1 vg01 lvm2 a-- 2.00g 1.50g /dev/sdc2 vg01 lvm2 a-- 2.00g 1.50g

\-i 参数：给出条带化的数量

格式化挂载使用： \[root@server ~\]\# mkfs.ext4 /dev/vg01/lv01 \[root@server ~\]\# mount /dev/vg01/lv01 /u01

测试： \[root@server ~\]\# yum -y install sysstat \[root@server ~\]\# iostat -m -d /dev/sdc\[12\] 2 -d 查看磁盘 -m 以什么速度显示，每秒M 2 每隔2s显示一次 如果后面还有数字则代表总共显示多少次

\[root@server ~\]\# dd if=/dev/zero of=/u01/test bs=1M count=1000 模拟写数据 \[root@server ~\]\# iostat -m -d /dev/sdc\[12\] 1 。。。 Device: tps MB*read/s MB*wrtn/s MB*read MB*wrtn sdb5 178.00 0.00 52.00 0 52 sdb6 177.00 0.00 52.00 0 52 \`\`\`

##### 七、逻辑卷实现镜像 #####

\`\`\`powershell 逻辑卷实现镜像： 镜像：对某个逻辑卷的数据做镜像，起到数据备份的作用。

当前环境： ├─sdb7 8:23 0 2G 0 part └─sdb8 8:24 0 2G 0 part

创建物理卷： \[root@web ~\]\# pvcreate /dev/sdb\[78\] \[root@web ~\]\# pvs /dev/sdb\[78\] PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdb7 lvm2 a-- 2.01g 2.01g /dev/sdb8 lvm2 a-- 2.01g 2.01g

将物理卷加入到vg02卷组： \[root@web ~\]\# vgextend vg02 /dev/sdb\[78\] Volume group "vg02" successfully extended \[root@web ~\]\# vgs vg02 VG \#PV \#LV \#SN Attr VSize VFree vg02 4 1 0 wz--n- 8.02g 6.02g

创建实现镜像的逻辑卷： \[root@web ~\]\# lvcreate -n lv02 -L 2G vg02 -m 1 /dev/sdb\[78\] Logical volume "lv02" created

\-m参数：给出镜像的个数；1表示1个镜像

\[root@web ~\]\# lvs LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv*root vg01 -wi-ao---- 17.70g  
lv*swap vg01 -wi-ao---- 2.00g  
lv01 vg02 -wi-ao---- 2.00g  
lv02 vg02 mwi-a-m--- 2.00g lv02\_mlog 38.67  
lv-mysql vg03 -wi-ao---- 10.00g

说明： Cpy%Sync 53.52该值是100%说明复制ok

创建后： \[root@web ~\]\# pvs /dev/sdb\[78\] PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdb7 vg02 lvm2 a-- 2.00g 4.00m /dev/sdb8 vg02 lvm2 a-- 2.00g 0

格式化逻辑卷： \[root@web ~\]\# mkfs.ext4 /dev/vg02/lv02 挂载使用 \[root@web ~\]\# mount /dev/mapper/vg02-lv02 /u02

\[root@web ~\]\# touch /u02/file\{1..3\} \[root@web ~\]\# mkdir /u02/dir\{1..3\}

测试验证： 思路：损坏一个磁盘，测试数据是否在第二个物理卷中 1. 使用dd命令破坏一个物理卷 \[root@web ~\]\# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb7 bs=1M count=100

1.  再次查看物理卷发现有一个unknown Device /dev/sdc vg03 lvm2 a-- 20.00g 10.00g unknown device vg02 lvm2 a-m 2.00g 4.00m
2.  将损坏的盘从卷组中移除 vgreduce vg02 --removemissing --force
3.  再次查看挂载点/u02数据依然存在

自己也可以再次测试： 1. 再拿刚刚人为损坏的盘做成物理卷再次加入到vg02卷组中 \[root@web ~\]\# pvcreate /dev/sdb7 Physical volume "/dev/sdb7" successfully created \[root@web ~\]\# vgextend vg02 /dev/sdb7 Volume group "vg02" successfully extended

1.  再次让/dev/sdd5和/dev/sdd6互为镜像 \[root@web ~\]\# lvconvert -m 1 /dev/vg02/lv02 /dev/sdb\[78\] vg02/lv02: Converted: 0.0% vg02/lv02: Converted: 32.2% vg02/lv02: Converted: 65.8% vg02/lv02: Converted: 97.7% vg02/lv02: Converted: 100.0%
2.  等待复制完成就可以再次人为模拟另一块物理卷损坏继续测试 \`\`\`

##### 八、逻辑卷快照 #####

\`\`\`powershell 1. 创建快照 (EXT4) \[root@node1 ~\]\# lvcreate -L 128M -s -n lv2-snap /dev/vg1/lv2 给lv2逻辑卷创建快照 \[root@node1 ~\]\# mount -o ro /dev/vg1/lv2-snap /mnt/lv2-snap/ 挂载快照

\[root@node1 ~\]\# lvscan 查看扫描快照 ACTIVE '/dev/vg1/lv1' \[768.00 MiB\] inherit ACTIVE Original '/dev/vg1/lv2' \[512.00 MiB\] inherit ACTIVE Snapshot '/dev/vg1/lv2-snap' \[128.00 MiB\] inherit

\[root@node1 ~\]\# dmsetup ls --tree vg1-lv2--snap (252:5) ├─vg1-lv2--snap-cow (252:7) 保存原卷改变前的数据 │ └─ (253:17) └─vg1-lv2-real (252:6) 真实的逻辑卷(原卷) ├─ (253:17) └─ (253:18) vg1-lv2 (252:1) └─vg1-lv2-real (252:6) ├─ (253:17) └─ (253:18)

1.  修改原卷的数据 \[root@server ~\]\# dd if=/dev/zero of=/u01/test bs=1M count=30
2.  观察Snapshot \[root@server ~\]\# lvs /dev/vg1/lv2-snap LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert s-lv01 vg01 swi-aos--- 52.00m lv01 0.16  
    \[root@server ~\]\# lvs /dev/vg1/lv2-snap LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert s-lv01 vg01 swi-aos--- 52.00m lv01 58.16

XFS： \[root@node1 ~\]\# mount -o nouuid,ro /dev/vg1/lv1-snap /mnt/lv1-snap/s 挂载快照，尽量使用ro的方式，将不会破坏快照卷中的数据

应用场景： /var/lib/mysql 1. 锁表 2. 备份【逻辑|物理备份】 3. 解锁

100G 物理备份 /var/lib/mysql/xxx

1.  锁表
2.  创建快照
3.  解锁
4.  挂载快照
5.  备份到指定地方
6.  删除快照

快照实现自动扩容： /etc/lvm/lvm.conf snapshot*autoextend*threshold = 80 snapshot*autoextend*percent = 20 //当快照使用到80%时，自动扩容20%；当snapshot*autoextend*threshold = 100表示关闭自动扩容 \`\`\`

##### 九、磁盘配额 #####

\`\`\`powershell

## 磁盘配额 quota ##

作用： 限制用户或组对磁盘空间的使用，例如文件服务器，邮件服务器...

一、启用磁盘限额 1. 让文件系统支持配额 \[ext3/4\]

## vim /etc/fstab ##

/dev/vg02/lv02 /u01 ext4 defaults,usrquota,grpquota 0 0

## umount /u01 ##

## mount -a ##

## mount |grep u01 ##

/dev/mapper/vg02-lv02 on /u01 type ext4 (rw,usrquota,grpquota)

1.  创建磁盘配额的数据库文件 注意： 建议停用SELinux \[root@server ~\]\# yum -y install quota \[root@server ~\]\# quotacheck -acug \[root@server ~\]\# ll /u01 total 16 -rw------- 1 root root 6144 Sep 17 09:28 aquota.group -rw------- 1 root root 6144 Sep 17 09:28 aquota.user

//-a 所有分区(已支持配额) //-c 创建 //-u 用户 //-g 组

3.启动磁盘配额

## quotaon -a //启动所有分区的磁盘配额 ##

二、日常管理 设置配额: 方法一：edquota

## edquota -u stu1 ##

Disk quotas for user stu1 (uid 500): Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/mapper/vg01-lv01 0 0 0 0 0 0

soft:又称软限制，当用户到达这个限制以后，系统会给予警告，但仍可写入。 hard:又称硬限制，到达这个限制，就完全禁止任何写入

以下三个为磁盘空间的限制设置： blocks：已使用空间，无需要设置 soft：用户空间使用限制，为软限制，需要设置 hard：用户空间使用限制，为硬限制，需要设置 以下三个为总文件个数的限制： inodes：已有文件总数，无需要设置 soft：文件总数限制，为软限制，需要设置 hard：文件总数限制，为硬限制，需要设置

我们要限制stu1用户使用空间10M，最多不能超过12M，文件总数为200个， 最多不能超过250个，设置如下： Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/mapper/vg01-lv01 0 10240 12288 0 200 250 注：空间限制是以k为单位的。

grace time: 宽限期，默认7天

## edquota -t 修改配额的宽限期 ##

测试：

## su - stu1 ##

\[stu1@vm1 data\]$ dd if=/dev/zero of=test99 bs=1M count=11 dm-1: warning, user block quota exceeded. 11+0 records in 11+0 records out 11534336 bytes (12 MB) copied, 0.108284 s, 107 MB/s

\[stu1@vm1 data\]$ dd if=/dev/zero of=test99 bs=1M count=13 dm-1: warning, user block quota exceeded. dm-1: write failed, user block limit reached. dd: writing \`test99': Disk quota exceeded 13+0 records in 12+0 records out 12582912 bytes (13 MB) copied, 0.257964 s, 48.8 MB/s

\[stu1@vm1 data\]$ touch file\{1..6\} dm-1: warning, user file quota exceeded.

\[stu1@vm1 data\]$ touch file\{1..11\} dm-1: write failed, user file limit reached. touch: cannot touch `file10': Disk quota exceeded touch: cannot touch`file11': Disk quota exceeded

\[stu1@vm1 data\]$ quota //查看自己的配额情况 Disk quotas for user stu1 (uid 500): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/mapper/vg01-lv01 12288\* 10240 12288 24:00 1 5 10

方法二: setquota

## setquota -u username block软限制 block硬限制 inode软限制 inode硬限制 分区 ##

## setquota -u jack 80000 100000 15 20 /dev/sda2 ##

## quota jack ##

方法三：复制

## edquota -p alice tom robin user1 user2 user3 ##

将alice的配额方案复制给后面所有用户

## for i in \{1..10\} ##

> do useradd zhang$i edquota -p stu1 zhang$i done

\+++查看配额+++ 查看单个用户的配额： \# quota jack 查看所有用户的配额： \# repquota -a \# repquota -ag 普通用户查看自己配额： $ quota

扩展知识：针对组设置配额 例1：限制hr组的成员能在/home/hr目录中：100M 50文件

## groupadd hr ##

## useradd hr01 -G hr ##

## useradd hr02 -G hr ##

## mkdir /home/hr ##

## chgrp hr /home/hr ##

## chmod 2770 /home/hr ##

## ll -d /home/hr ##

drwxrws--- 2 root hr 4096 09-12 17:07 /home/hr

## edquota -g hr ##

Disk quotas for group hr (gid 507): Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/mapper/vg01-lv\_home 4 0 102400 1 0 50

## \# repquota -ag ##

rhel7： 注意： 1、不需要手动执行quotacheck命令对xfs文件系统进行检查，它会在mount的时候自动执行 2、不需要在xfs文件系统的根下生成quota数据文件

\# mount -o uquota /dev/xvm/home /home \# xfs*quota -x -c 'limit bsoft=500m bhard=550m tanya' /home \# xfs*quota -x -c report /home

\-x：专家模式 -c：交互模式，可加多个 \`\`\`

##### 十、GPT分区 #####

**gdisk工具分区**

parted工具分区

\`\`\`powershell GPT 128个主分区 1.创建分区

## gdisk -l /dev/sdc ##

## gdisk /dev/sdc ##

## partprobe /dev/sdc ##

## ll /dev/sdc\* ##

2.创建文件系统(格式化)redhat7默认使用xfs

## mkfs.xfs /dev/sdb1 ##

3.挂载(手动、开机自动、autofs自动)

## mkdir /mnt/disk1 ##

## mkdir /mnt/disk2 ##

## mount -t xfs -o ro /dev/sdb1 /mnt/disk1 //手动挂载 ##

## umount /mnt/disk1 ##

\`\`\`

#### 十一、RAID介绍 ####

RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出，最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，可以提升硬盘速度，增大容量，提供容错功能，能够确保数据安全性，易于管理的优点，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会 受到损坏硬盘的影响。

#### 十二、常见的RAID级别 ####

##### 1. RAID0 #####

![img][]

**RAID0特点：**

*  至少需要两块磁盘
 *  数据条带化分布到磁盘，高的读写性能，100%高存储空间利用率
 *  数据没有冗余策略，一块磁盘故障，数据将无法恢复
 *  应用场景：
 *   *  对性能要求高但对数据安全性和可靠性要求不高的场景，比如音频、视频等的存储。

##### 2. RAID1 #####

![img][img 1]

**RAID1特点：**

*  至少需要2块磁盘
 *  数据镜像备份写到磁盘上(工作盘和镜像盘)，可靠性高，磁盘利用率为50%
 *  读性能可以，但写性能不佳
 *  一块磁盘故障，不会影响数据的读写
 *  应用场景：
 *   *  对数据安全可靠要求较高的场景，比如邮件系统、交易系统等。

##### 3. RAID5 #####

![img][img 2]

**RAID5特点：**

*  至少需要3块磁盘
 *  数据条带化存储在磁盘，读写性能好，磁盘利用率为(n-1)/n
 *  以奇偶校验(分散)做数据冗余
 *  一块磁盘故障，可根据其他数据块和对应的校验数据重构损坏数据(消耗性能)
 *  是目前综合性能最佳的数据保护解决方案
 *  兼顾了存储性能、数据安全和存储成本等各方面因素(性价比高)
 *  适用于大部分的应用场景

##### 4. RAID6 #####

![img][img 3]

**RAID6特点：**

*  至少需要**4**块磁盘
 *  数据条带化存储在磁盘，读取性能好，容错能力强
 *  采用双重校验方式保证数据的安全性
 *  如果2块磁盘同时故障，可以通过两个校验数据来重建两个磁盘的数据
 *  成本要比其他等级高，并且更复杂
 *  一般用于对数据安全性要求非常高的场合

##### 5. RAID10 #####

![img][img 4]

**RAID10特点：**

*  RAID10是raid1+raid0的组合
 *  至少需要4块磁盘
 *  两块硬盘为一组先做raid1，再将做好raid1的两组做raid0
 *  兼顾数据的冗余(raid1镜像)和读写性能(raid0数据条带化)
 *  磁盘利用率为50%，成本较高

##### 6. 总结 #####

| 类型 | 读写性能 | 可靠性 | 磁盘利用率 | 成本 | | ------ | ------------------------------ | ------------------- | ------------ | ------------------- | | RAID0 | 最好 | 最低 | 100% | 较低 | | RAID1 | 读正常；写两份数据 | 高 | 50% | 高 | | RAID5 | 读:近似RAID0 写:多了校验 | RAID0\\

#### 十三、软硬RAID ####

##### 1. 软RAID #####

软RAID运行于操作系统底层，将SCSI或者IDE控制器提交上来的物理磁盘，虚拟成虚拟磁盘，再提交给管理程序来进行管理。软RAID有以下特点：

*  占用内存空间
 *  占用CPU资源
 *  如果程序或者操作系统故障就无法运行

\*\*总结：\*\*基于以上缺陷，所以现在企业很少用软raid。

##### 2. 硬RAID #####

通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID，独立的RAID卡，主板集成的RAID芯片都是硬RAID。RAID卡就是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RAlD0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID10不等。

![img][img 5]

![img][img 6]

![img][img 7]

#### 十四、软raid创建 ####

##### 0. 环境准备 #####

添加1个大小为20G的虚拟硬盘，并分10个分区。

##### 1. raid的创建 #####

###### 创建RAID0 ######

\`\`\`powershell 安装mdadm工具： yum -y install mdadm

创建raid0： \[root@server ~\]\# mdadm --create /dev/md0 --raid-devices=2 /dev/sdc1 /dev/sdc2 --level=0 mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata mdadm: array /dev/md0 started. 或者 \[root@server ~\]\# mdadm -C /dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdc1 /dev/sdc2 -C:创建软raid -l：指定raid级别 -n：指定raid中设备个数

查看RAID信息： /proc/mdstat文件记录了所有raid信息 \[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] md0 : active raid0 sdc2\[1\] sdc1\[0\] 2119680 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: 查看指定的RAID信息： \[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md0 格式化挂载使用： \[root@server ~\]\# mkfs.ext4 /dev/md0 \[root@server ~\]\# mount /dev/md0 /u01

测试： \[root@server ~\]\# iostat -m -d /dev/sdc\[12\] 2 \[root@server ~\]\# dd if=/dev/zero of=/u01/file bs=1M count=1024 \`\`\`

###### 创建RAID1 ######

\`\`\`powershell 创建raid1： \[root@server ~\]\# mdadm -C /dev/md1 -l1 -n 2 /dev/sdc\[56\] 查看状态信息： \[root@server ~\]\# watch -n 1 cat /proc/mdstat watch命令监控该文件变化情况,1秒钟显示一次 或者直接查看 \[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] md1 : active raid1 sdc6\[1\] sdc5\[0\] 1059200 blocks super 1.2 \[2/2\] \[UU\] \[=====>...............\] resync = 25.2% (267520/1059200) finish=0.3min speed=38217K/sec 以上信息说明两块盘在进行同步，100%说明同步完成 md0 : active raid0 sdc2\[1\] sdc1\[0\] 2119680 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices:

\[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] md1 : active raid1 sdc6\[1\] sdc5\[0\] 1059200 blocks super 1.2 \[2/2\] \[UU\] 两个UU说明状态ok，一个盘故障则显示\_U

md0 : active raid0 sdc2\[1\] sdc1\[0\] 2119680 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices:

查看raid1详细信息 \[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md1

格式化挂载使用： \[root@server ~\]\# mkfs.ext4 /dev/md1 \[root@server ~\]\# mount /dev/md1 /u02

测试验证热插拔： 1. 模拟一块盘故障(将磁盘标记为失效) \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md1 -f /dev/sdc5 mdadm: set /dev/sdc5 faulty in /dev/md1

\-f or --fail 表示失效

1.  查看raid1状态 \[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] md1 : active raid1 sdc6\[1\] sdc50 F表示失效失败 1059200 blocks super 1.2 \[2/1\] \[\_U\] \_表示有一块盘失效

md0 : active raid0 sdc2\[1\] sdc1\[0\] 2119680 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices:

\[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md1 。。。 Number Major Minor RaidDevice State 0 0 0 0 removed 1 8 38 1 active sync /dev/sdc6

0       8       37        -      faulty   /dev/sdc5   失效盘等待移除

1.  移除故障或者失效硬盘(热拔) \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md1 -r /dev/sdc5 mdadm: hot removed /dev/sdc5 from /dev/md1

\-r or --remove 表示移除

\[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md1 。。。 Number Major Minor RaidDevice State 0 0 0 0 removed 1 8 38 1 active sync /dev/sdc6

1.  加入新的磁盘到raid1中(热插) \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md1 -a /dev/sdc5 mdadm: added /dev/sdc5

\-a or --add 表示增加

\[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] md1 : active raid1 sdc5\[2\] sdc6\[1\] 1059200 blocks super 1.2 \[2/1\] \[\_U\] \[====>................\] recovery = 21.4% (227392/1059200) finish=0.0min speed=227392K/sec

md0 : active raid0 sdc2\[1\] sdc1\[0\] 2119680 blocks super 1.2 512k chunks

unused devices: \`\`\`

###### 创建RAID5 ######

\`\`\`powershell 创建raid5: \[root@server ~\]\# mdadm -C /dev/md5 -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdc\{7,8,9,10\} mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata mdadm: array /dev/md5 started.

\-x, --spare-devices= 表示指定热备盘

\[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] \[raid6\] \[raid5\] \[raid4\] md5 : active raid5 sdc9\[4\] sdc103 sdc8\[1\] sdc7\[0\] 2117632 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 \[3/2\] \[UU\_\] \[=====>...............\] recovery = 29.9% (317652/1058816) finish=0.3min speed=39706K/sec 等待同步完成再次查看： \[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] \[raid6\] \[raid5\] \[raid4\] md5 : active raid5 sdc9\[4\] sdc103 sdc8\[1\] sdc7\[0\] S表示spare备份盘 2117632 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 \[3/3\] \[UUU\]

说明：热备盘表示当其中一块盘故障后，热备盘会立马顶上去，而不需要人为手动干预。

\[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md5 查看详细信息 。。。 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 39 0 active sync /dev/sdc7 1 8 40 1 active sync /dev/sdc8 4 8 41 2 active sync /dev/sdc9

3       8       42        -      spare   /dev/sdc10

格式化挂载使用： \[root@server ~\]\# mkfs.ext4 /dev/md5 \[root@server ~\]\# mount /dev/md1 /u03

查看空间使用情况： \[root@server ~\]\# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg01-lv\_root 18G 5.9G 11G 36% / tmpfs 931M 0 931M 0% /dev/shm /dev/sda1 291M 33M 244M 12% /boot /dev/sr0 4.2G 4.2G 0 100% /mnt /dev/md0 2.0G 1.1G 843M 57% /u01 利用率100% /dev/md1 1019M 34M 934M 4% /u02 利用率50% /dev/md5 2.0G 68M 1.9G 4% /u03 利用率(n-1)/n,即3-1/3\*3g=2g

测试热备磁盘作用： 1. 标记一块活动盘失效 \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc7 mdadm: set /dev/sdc7 faulty in /dev/md5

立即查看状态： \[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] \[raid6\] \[raid5\] \[raid4\] md5 : active raid5 sdc9\[4\] sdc10\[3\] sdc8\[1\] sdc70 说明： sdc7(F)失效后，原来的sdc10(S)热备盘立马顶上去同步数据 2117632 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 \[3/2\] \[\_UU\] \[==>..................\] recovery = 13.0% (138052/1058816) finish=0.4min speed=34513K/sec ...  
unused devices:

\[root@server ~\]\# mdadm -D /dev/md5 ... Number Major Minor RaidDevice State 3 8 42 0 active sync /dev/sdc10 1 8 40 1 active sync /dev/sdc8 4 8 41 2 active sync /dev/sdc9

0       8       39        -      faulty   /dev/sdc7

1.  移除失效的盘 \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md5 -r /dev/sdc7 mdadm: hot removed /dev/sdc7 from /dev/md5

\[root@server ~\]\# cat /proc/mdstat Personalities : \[raid0\] \[raid1\] \[raid6\] \[raid5\] \[raid4\] md5 : active raid5 sdc9\[4\] sdc10\[3\] sdc8\[1\] 2117632 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 \[3/3\] \[UUU\]

1.  为了日后考虑，再次添加一个热备盘到raid5中 \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md5 -a /dev/sdc7 mdadm: added /dev/sdc7

课堂作业： 1. 创建一个raid5，raid5至少由3块磁盘设备组成 2. 模拟1块设备故障，检查raid5是否可以正常使用 \`\`\`

##### 2. 保存RAID信息 #####

\`\`\`powershell 问：为什么要保存raid信息？ 答：如果不做信息的保存，重启系统后raid不能自动被识别到(在rhel6里测试为重启后名字会变)。 1. 创建配置文件 \[root@server ~\]\# vim /etc/mdadm.conf DEVICES /dev/sdc\[1256789\] 说明：该配置文件默认没有，手动创建，里面写上做了raid的所有硬盘设备。

1.  扫描raid信息保存到配置文件 \[root@server ~\]\# mdadm -D --scan >> /etc/mdadm.conf \[root@server ~\]\# cat /etc/mdadm.conf DEVICES /dev/sdc\[1256789\] ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=web.itcast.cc:0 UUID=3379fd89:1e427f0b:63b0c984:1615eee0 ARRAY /dev/md1 metadata=1.2 name=server:1 UUID=e3547ea1:cca35c51:11894931:e90525d7 ARRAY /dev/md5 metadata=1.2 name=server:5 UUID=18a60636:71c82e50:724a2a8f:e763fdcf \`\`\`

##### 3. raid停止与启动 #####

\`\`\`powershell 以RAID5为例说明： 停止raid: 1. 卸载raid \[root@server ~\]\# umount /u03 2. 使用命令停止raid \[root@server ~\]\# mdadm --stop /dev/md5 mdadm: stopped /dev/md5

启动raid： 1. 配置文件(/etc/mdadm.conf)存在如下启动 \[root@server ~\]\# mdadm -A /dev/md5 mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives.

\-A：Assemble a pre-existing array 表示装载一个已存在的raid

1.  配置文件(/etc/mdadm.conf)不存在如下启动 \[root@server ~\]\# mdadm -A /dev/md5 /dev/sdc\[789\] mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives.
2.  如果设备名不知道，可以去查看每个设备的raid信息，使用uuid把raid设备重新组合 \[root@server ~\]\# mdadm -E /dev/sdc7 /dev/sdc7: Magic : a92b4efc Version : 1.2 Feature Map : 0x0 Array UUID : 18a60636:71c82e50:724a2a8f:e763fdcf 说明：同一个raid里每个磁盘查看的UUID都是这个值 。。。 \[root@server ~\]\# mdadm -E /dev/sdc8 /dev/sdc8: Magic : a92b4efc Version : 1.2 Feature Map : 0x0 Array UUID : 18a60636:71c82e50:724a2a8f:e763fdcf

通过以上方法找到后进行重新组合，如下： \[root@server ~\]\# mdadm -A --uuid=18a60636:71c82e50:724a2a8f:e763fdcf /dev/md5 mdadm: /dev/md5 has been started with 3 drives. \`\`\`

##### 4. raid的删除 #####

\`\`\`powershell 1. 卸载设备 \[root@server ~\]\# umount /u03 2. 移除所有磁盘 \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc\[789\] mdadm: set /dev/sdc7 faulty in /dev/md5 mdadm: set /dev/sdc8 faulty in /dev/md5 mdadm: set /dev/sdc9 faulty in /dev/md5 \[root@server ~\]\# mdadm /dev/md5 -r /dev/sdc\[789\] mdadm: hot removed /dev/sdc7 from /dev/md5 mdadm: hot removed /dev/sdc8 from /dev/md5 mdadm: hot removed /dev/sdc9 from /dev/md5

1.  停止raid \[root@server ~\]\# mdadm --stop /dev/md5 mdadm: stopped /dev/md5
2.  擦出超级块(superblock)清除相关信息 \[root@server ~\]\# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdc\[789\] \`\`\`

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