centos7磁盘分区、格式化及LVM管理

磁盘分区、格式化及LVM管理

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RHEL7如何对磁盘进行分区和格式化以及如何配置LVM，与之前版本的RHEL区别不大，能够经过disk工具（在图形桌面中运行）或命令工具（如：fdisk、gdisk、parted）管理硬盘设备。fdisk能够配置MBR格式； gdisk配置gpt格式， parted能够本身选择。

传统的硬盘分区都是MBR格式，MBR分区位于0扇区，他一共512字节，前446字节是grub引导程序，这个会在后面学习；中间64字节是分区表，每一个分区须要16个字节表示，所以主分区和扩展分区一共只能有4个分区，超过4个的分区只能从扩展分区上再设置逻辑分区来表示。每一个分区的大小没法超过2T。 MBR的最后2个字节是结束符号

GPT格式，打破了MBR的限制，能够设置多达128个分区，分区的大小根据操做系统的不一样有所变化，可是都突破了2T空间的限制。支持高达 18EB (1EB=1024PB，1PB=1024TB) 的卷大小，容许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余，还支持惟一的磁盘和分区 ID (GUID)。

与 MBR 分区的磁盘不一样，GPT的分区信息是在分区中，而不象MBR同样在主引导扇区。为保护GPT不受MBR类磁盘管理软件的危害，GPT在主引导扇区创建了一个保护分区 (Protective MBR)的MBR分区表，这种分区的类型标识为0xEE，这个保护分区的大小在Windows下为128MB，Mac OS X下为200MB，在Window磁盘管理器里名为GPT保护分区，可以让MBR类磁盘管理软件把GPT当作一个未知格式的分区，而不是错误地当成一个未分区的磁盘

在MBR硬盘中，分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中（主引导记录中还存储着系统的引导程序）。但在GPT硬盘中，分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑，硬盘的第一个扇区仍然用做MBR，以后才是GPT头。

GPT的结构以下图：

首先看看当前的硬盘信息

能够在/proc/partitions这个文件查看当前的分区

先试试MBR格式的分区，fdisk选项以下所示

输入n，能够建立新的MBR分区，而后输入p能够显示当前的分区状态

重复n的操做，添加其余分区。

注：MBR格式磁盘最多能够建立4个主分区或3个主分区1个扩展分区，在扩展分区中能够建立若干个逻辑分区。

注意id表明了磁盘的用途，能够经过t来改变

看看分区记录

gdisk和fdisk很是相似

建立新分区的时候能够看见能够有128个分区

parted，和前两个相比，更灵活，能够自行设定MBR或GPT格式和分区

经过mklabel msdos能够设定为MBR格式，而后能够经过mkpart来划分分区

msdos设定为MBR格式，gpt设定为GPT格式

primary表明主分区，extended表明扩展分区，logical表明逻辑分区。

set number flag state用于设置分区的用途，flag：boot、lvm、raid。State:on/off表示开启或关闭。

parted工具分完区后无需保存，输入q退出便可。

划分好分区以后，还须要格式化才能使用。能够经过 mkfs/mkswap来格式化文件系统

#mkfs.xfs /dev/分区设备名或#mkfs -t xfs /dev/分区设备名

能够修改fstab实现自动加载

测试是否能自动挂载

经过df -h查看已经挂载了的设备

-T选项能够显示设备的文件系统类

有的挂载点路径比较长，自动分2行显示，能够-P强制一行显示

如同进程有pid，用户有uid，每一个文件系统也有本身的id，称为uuid，可是不是每一个分区都有；若是某个分区没有文件系统，那么这个分区是没有uuid的。

能够经过 blkid（block id）来查看。注意uuid标记的是文件系统，而不是分区。uuid的好处在于能够经过uuid这个惟一值来挂载系统，这样能够避免由于删除硬盘形成的错位，sda6变成了sda5等等

咱们能够经过xfs_admin -U 来手动更改文件系统的uuid

附：在目录里面能够经过 ls -ld查看目录的属性，ls -la查看内容的属性，可是-ld显示的目录大小只有4K，这仅仅是目录自己的大小，要想查看目录和其内容的整个大小，能够经过du来查看，若是只想看最终结果，使用-s（summary）就好了

下面咱们来看看swap分区如何手动建立。swap相似windows的虚拟内存/page file，当内存不足的时候，数据保存在swap中。

有两种方式可使用：

第一种单独用一个分区来做为swap

建立一个分区（如：/dev/sdb3），并更改分区ID为82

执行partx –a /dev/sdb命令，使分区修改生效

在分区上建立swap文件系统

修改fstab实现自动加载

第二种方式是建立一个文件块，这个文件所占有的空间做为swap使用

对于普通的分区，扩展度不高，一旦分区格式化完成，很难灵活的再增长或者减小分区大小。为了解决这个问题，可使用LVM（逻辑卷）。基本过程是把物理磁盘或者分区初始化称为物理卷（PV），而后把PV加入VG（卷组），最后在VG上划分逻辑的分区（LVM），LVM能够当作普通的分区进行格式化和挂载。

将准备的磁盘或分区建立PV

能够执行pvdisplay查看PV的详细信息，pvremove删除PV

建立完PV，以后，须要建立VG，而后添加PV到VG中

能够经过vgdisplay查看具体的信息，注意PE的Size是4M，这个是增减的最小计算单位

注：建立VG时:使用–s选项的做用是在建立时指定PE块（物理扩展单元）的大小，默认是4M。

如：# vgcreate volGroup03 -s 8M /dev/sdb[12])

咱们能够继续往vg里面添加新的分区

若事先没有把sdb3转化为pv，而是直接添加到vg里面，不过一旦添加了他自动就初始化成pv了。

能够添加固然也能够减小pv。 #vgreduce vg00 /dev/sdb3

VG准备就绪，能够建立了LVM了

注意看他的大小实际上是112M，由于PE的大小是4M，这个4M是最小单位，不能破开，所以28个PE就是112M

注：大L能够直接指定大小，小l是指定多少个PE的值

也能够设置剩余空间的百分比

删除逻辑卷 #lvremove /dev/vg00/lv01

对已经建立的逻辑卷，能够当作普通分区同样格式化和挂载

修改/etc/fstab文件实现开机自动挂载。

扩展一个逻辑卷，增长300M，首先要确保卷组有大于300M的空闲空间。

执行lvextend扩展逻辑卷大小

注意逻辑卷的文件系统仍然是109M没有改变，咱们还须要填充文件系统的空白。

RHEL7能够用xfs_growfs来扩大XFS文件系统，也能够直接用resize2fs 来处理设备

注意的是 XFS系统只能增加，不能减小！所以若是须要减小LVM的话，分区只能使用ext4了

执行df查看扩展后的文件系统

逻辑卷快照

LVM提供一个极妙的设备，它是snaphot。容许管理员建立一个新的块装置，在某个时间点提供了一个精确的逻辑卷副本，快照提供原始卷的静态视图LVM 快照经过把文件系统的改变记录到一个快照分区，所以当你建立一个快照分区时，你不须要使用和你正建立快照的分区同样大小的分区,所需的空间大小取决于快照的使用，因此没有可循的方法来设置此大小。若是快照的大小等于原始卷的大小那么快照永远可用。

快照是特殊的逻辑卷，只能够对逻辑卷作快照。逻辑卷快照和须要作快照的逻辑卷必须在同一个卷组里面

如今在咱们的系统中有个逻辑卷/dev/vg00/lv00，咱们用lvdisplay来查询一下这个逻辑卷

能够看到，这个逻辑卷/dev/vg00/lv00的大小是309M。咱们将这个逻辑卷/dev/vg00/lv00挂载到/data下面。复制一些数据到/data里面去。方便等下作试验

如今咱们就为逻辑卷/dev/vg00/lv00来作快照

执行lvscan查看建立好的逻辑卷

能够看到/dev/vg00/lv00是原始逻辑卷，而/dev/vg00/lvsp00是快照

执行lvdisplay或lvs命令查看逻辑信息

能够看到逻辑卷快照建立成功了，

注意：这个快照卷建好以后，是不须要格式化也不须要进行挂载的。格式化或挂载都会出现的错误提示的。

模拟将原逻辑卷中的数据删除

如何恢复原逻辑卷的数据？有两方式能够恢复删除的数据

方式一是先将原逻辑卷卸除挂载#umount /dev/vg00/lv00

而后挂载逻辑卷快照便可 #mount /dev/vg00/lvsp00 /data，就能够正常访问数据了

方式二能够经过 lvconvert把快照的内容从新写回原有的lvm

先将原逻辑卷卸除挂载#umount /dev/vg00/lv00

执行lvconvert将快照的数据合并到原逻辑卷 #lvconvert --merge /dev/vg00/lvsp00

最后挂载原逻辑卷，查看数据是否恢复成功

注：当咱们把原逻辑卷里面的数据给删除了，逻辑卷快照里面的数据还在，因此能够用快照恢复数据。而当咱们在逻辑卷里面添加数据，快照是不会发生改变的，是没有这个文件的。由于快照只会备份当时逻辑卷的一瞬间。

使用ssm（系统存储管理器）进行逻辑管理

逻辑卷管理器（LVM）是一种极其灵活的磁盘管理工具，它让用户能够从多个物理硬驱建立逻辑磁盘卷，并调整大小，根本没有停机时间。最新版本的CentOS/RHEL 7如今随带系统存储管理器（又叫ssm），这是一种统一的命令行界面，由红帽公司开发，用于管理各类各样的存储设备。目前，有三种可供ssm使用的卷管理后端：LVM、Btrfs和Crypt

准备ssm，在CentOS/RHEL 7上，你须要首先安装系统存储管理器。能够经过rpm或yum工具安装

首先咱们来检查关于可用硬盘和LVM卷的信息。下面这个命令将显示关于现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷和存储快照的信息。

#ssm list

在这个例子中，有两个物理设备（“/dev/sda”和“/dev/sdb”）、二个存储池（“rhel和vg00”）,以及存储池rhel中建立的两个LVM卷（“dev/rhel/root”和“/dev/rhel/swap”），存储池vg00中建立的一个LVM卷（/dev/vg00/lv00）。

下面来说解如何经过ssm建立、管理逻辑卷和逻辑卷快照

至少新添加一块磁盘，执行ssm命令显示现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷的信息

能够看到有两块空闲磁盘（sdc、sdd）

建立新的LVM池/卷

在这个示例中，不妨看一下如何在物理磁盘驱动器上建立新的存储池和新的LVM卷。若是使用传统的LVM工具，整个过程至关复杂，须要准备分区，须要建立物理卷、卷组、逻辑卷，最后还要创建文件系统。不过，若使用ssm，整个过程一蹴而就！

下面这个命令的做用是，建立一个名为mypool的存储池，建立存储池中名为lv01的500MB大小的LVM卷，使用XFS文件系统格式化卷，并将它挂载到/mnt/test下。

验证ssm建立的结果

或执行ssm list

将物理磁盘(sdd)添加到LVM池

新设备添加到存储池后，存储池会自动扩大，扩大多少取决于设备的大小。检查名为centos的存储池的大小执行ssm list查看

接下来，咱们来扩大现有的LVM卷

扩大LVM卷，不妨将/dev/mypool/lv01卷的大小增长300MB。

若是你在存储池中有额外空间，能够扩大存储池中现有的磁盘卷。为此，使用ssm命令的resize选项

执行ssm list查看扩大后逻辑卷

能够看到逻辑卷扩大到800M，即在原来的基础上增长了300M，但文件系统大小（Fs size）尚未改变，仍然是原来的大小。

为了让文件系统识别增长后的卷大小，你须要“扩大”现有的文件系统自己。有不一样的工具可用来扩大现有的文件系统，这取决于你使用哪一种文件系统。好比说，有面向EXT2/EXT3/EXT4的resize2fs、面向XFS的xfs_growfs以及面向Btrfs的btrfs，不一而足。

在这个例子中，咱们使用CentOS 7，XFS文件系统在默认状况下建立。于是，咱们使用xfs_growfs来扩大现有的XFS文件系统。

扩大XFS文件系统后，查看结果

或执行#df -hT

能够看到LVM扩展成功

逻辑卷快照

对现有的LVM卷（好比/dev/mypool/lv01）生成快照

一旦快照生成完毕，它将做为一个特殊的快照卷存储起来，存储了原始卷中生成快照时的全部数据

每次原LVM中的数据更改，均可以手动执行ssm snapshot生成快照

当原LVM数据损坏就能够用快照恢复了

方式一是先将原逻辑卷卸除挂载 #umount /dev/vg00/lv00

而后挂载逻辑卷快照便可 #mount /dev/vg00/lvsp00 /data，就能够正常访问数据了

方式二能够经过 lvconvert把快照的内容从新写回原有的lvm

先将原逻辑卷卸除挂载#umount /dev/vg00/lv00

执行lvconvert将快照的数据合并到原逻辑卷 #lvconvert --merge /dev/vg00/lvsp00

最后挂载原逻辑卷，查看数据是否恢复成功

有磁ssm的具体用法能够参考ssm的帮助手删页

如：删除LVM卷#ssm remove <volume>

删除存储池#ssm remove <pool-name>

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