Linux基础知识之磁盘管理

时间 2020-01-16

标签 linux 基础知识磁盘管理栏目 Linux 繁體版

原文原文链接

一、描述GPT是什么，应该怎么使用。node

早期磁盘第一个扇区里面含有的重要信息咱们称为 MBR (Master Boot Record) 格式，可是因为近年来磁盘的容量不断扩大，形成读写上的一些困扰，甚至有些大于 2TB 以上的磁盘分区已经让某些操做系统没法存取。所以后来又多了一个新的磁盘分区格式，称为 GPT (GUID partitiontable)！这两种分区格式与限制不太相同。linux

由于过去一个扇区大小就是 512bytes 而已，不过目前已经有 4K 的扇区设计出现！为了兼容于全部的磁盘，所以在扇区的定义上面，大多会使用所谓的逻辑区块地址(Logical Block Address, LBA)来处理。GPT 将磁盘全部区块以此 LBA(预设为 512bytes 喔！) 来规划，而第一个 LBA 称为 LBA0 (从0 开始编号)。与 MBR 仅使用第一个 512bytes 区块来纪录不一样， GPT 使用了 34 个 LBA 区块来纪录分区信息！同时与过去 MBR 仅有一的区块，被干掉就死光光的状况不一样， GPT 除了前面 34 个 LBA 以外，整个磁盘的最后 33 个 LBA 也拿来做为另外一个备份！web

二、建立一个10G的分区，并格式化为ext4文件系统。要求：centos

（1）block大小为2048，预留空间20%，卷标为MYDATA，bash

（2）挂载至/mydata目录，要求挂载时禁止程序自动运行，且不更新文件的访问时间戳。app

（3）可开机自动挂载。dom

一、格式化一块10G的磁盘空间出来
        fdisk /dev/sda
        n
        1
        p
        默认起始
        +10G
    二、建立为ext4的文件系统
        mke2fs -t ext4 -b 2048 -L MYDATA -m 2 /dev/sda1
    三、修改默认挂载属性包含acl
        tune2fs -o acl /dev/sda1
    四、挂载至/data/mydata
        mkdir -p /data/mydata
        amount -o noexec noatime /data/mydata /dev/sda1
        开机自动挂载：
            在/etc/fstab中添加一行
            LALEL=MYDATA /data/mydata ext4 defaults,acl,noexec,noatime 0 0

三、建立一个大小为1G的swap分区，并启用。ide

一、先格式化一块1G的磁盘分区
        fdisk /dev/sda
        n
        2
        p
        默认起始值
        +1G
        调整磁盘类型为swap可用
        t
        82
        w
    二、重读分区
        kpartx -af /dev/sda
    三、建立swap文件系统
        (1)、临时
            mkswap /dev/sda3
            swapon /dev/sda3
        (2)、开机启动挂载
            编辑/etc/fstab，增长
            /dev/sda3 swap swap defaults 0 0

四、编写脚本计算/etc/passwd文件中第10个用户和第20个用户id号之和。布局

[root@localhost ~]# cat useridadd.sh
#!/bin/bash
#
num1=$(head -10 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f3)
num2=$(head -20 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f3)

sum=$(($num1+$num2))

echo $sum

五、将当前主机名保存至hostName变量中，主机名若是为空，或者为localhost.localdomain则将设置为www.magedu.com。 ui

hostName=$(hostname)

[ -z "$hostName" -o "$hostName" == "localhost.localdomain" ] && hostname www.magedu.com

六、编写脚本，经过命令行参数传入一个名户名，判断id号是偶数仍是奇数。

[root@localhost scripts]# cat userid_odd.sh
#!/bin/bash
#
[ $# -ne 1 ] && echo "Input one Arg" && exit 2;

uid=$(id -u $1)

uid_yu=$(($uid % 2))

if [ $uid_yu -eq 0 ];then
	echo "$1的ID号为偶数"
else
	echo "$1的ID号为奇数"
fi

七、lvm基本应用以及扩展缩减实现。

LVM是逻辑卷管理(Logical Volume Manager)的简称，它是一种更为灵活的磁盘分区管理机制。LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一层逻辑层，它为文件系统屏蔽下层的磁盘分区布局，向文件系统提供一个抽象的存储卷。经过LVM，Linux系统管理员可轻松地管理磁盘分区，如：既然LVM是创建在硬盘和分区之上的一层逻辑层，那么能够将多个硬盘、多个分区或RAID组织起来构建成存储卷组，做为一个存储池；而后在这个存储卷之上再将其划分出一个或多个逻辑卷，Linux系统管理员能够对这个划分出来的逻辑卷进行一系列操做（例如格式化、挂载等），能够将逻辑卷当作一个系统分区来对待，更重要的是，这个系统分区的大小还能够在线扩展或缩减。总的来讲，LVM使得系统分区独立于底层硬件。

那么LVM是如何作到支持系统分区在线扩容或缩容的？咱们再梳理一下LVM的工做原理。要制做逻辑分区，首先须要将多个硬盘、多个分区或RAID制做成为便于识别的物理卷(PV, Physical Volume)，将这些制做好的物理卷再构建成一个存储池，咱们把这个存储池称为卷组(VG, VolumeGroup)，这是LVM的第一个逻辑层。在卷组这一层上再逻辑出一层逻辑卷(LV, LogicalVolume)，这个逻辑卷LV可供用户使用，例如格式化、挂载、存储数据，至关于一个逻辑意义上的系统分区。而这个逻辑分区的空间大小取决于卷组VG的分配，所以逻辑卷LV的存储空间不能超过其所属卷组VG的总存储空间。

LVM建立：

// 磁盘分区，模拟建立物理磁盘过程
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。


命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+3G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (2-4，默认 2)：
起始 扇区 (6293504-41943039，默认为 6293504)：
将使用默认值 6293504
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (6293504-41943039，默认为 41943039)：+4G
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 4 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (3,4，默认 3)：
起始 扇区 (14682112-41943039，默认为 14682112)：
将使用默认值 14682112
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (14682112-41943039，默认为 41943039)：+2G
分区 3 已设置为 Linux 类型，大小设为 2 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：
Hex 代码(输入 L 列出全部代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改成“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：2
Hex 代码(输入 L 列出全部代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改成“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：1
Hex 代码(输入 L 列出全部代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改成“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。


命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xc950dffb

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     6293503     3145728   8e  Linux LVM
/dev/sdb2         6293504    14682111     4194304   8e  Linux LVM
/dev/sdb3        14682112    18876415     2097152   8e  Linux LVM

命令(输入 m 获取帮助)：q

// 建立PV
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb2
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb3
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <19.00g    0
  /dev/sdb1         lvm2 ---    3.00g 3.00g
  /dev/sdb2         lvm2 ---    4.00g 4.00g
  /dev/sdb3         lvm2 ---    2.00g 2.00g

// 建立PE大小为12M，名称为TESTvg的逻辑卷组
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgcreate -s 12M TESTvg /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3
  Volume group "TESTvg" successfully created
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  TESTvg   3   0   0 wz--n-  <8.98g <8.98g
  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g     0

// 建立大小为4G，名为TESTlv的逻辑分区
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvcreate -L 4G -n TESTlv TESTvg
  Rounding up size to full physical extent <4.01 GiB
  Logical volume "TESTlv" created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvs
  LV     VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  TESTlv TESTvg -wi-a-----  <4.01g
  root   centos -wi-ao---- <17.00g
  swap   centos -wi-ao----   2.00g

// 格式化分区为ext4类型，并挂载到/users目录下，将目录/etc/pam.d 复制到/users目录下
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mkfs.ext4 /dev/TESTvg/TESTlv
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
263472 inodes, 1053696 blocks
52684 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=1080033280
33 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
7984 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# partprobe // 在不从新启动机器的状况下系统可以识别这些分区
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mount /dev/TESTvg/TESTlv /users/
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# cp -R /etc/pam.d/ /users/
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

LVM扩展：

// 为TESTlv新增长2G容量，并验证数据完整度

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvextend -L +2G /dev/TESTvg/TESTlv // 扩展物理边界
  Rounding size to boundary between physical extents: 2.00 GiB.
  Size of logical volume TESTvg/TESTlv changed from <4.02 GiB (343 extents) to 6.02 GiB (514 extents).
  Logical volume TESTvg/TESTlv successfully resized.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# resize2fs /dev/TESTvg/TESTlv // 扩展逻辑边界
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/TESTvg/TESTlv is mounted on /users; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv is now 1579008 blocks long.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/ //数据校验
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

LVM缩减：

// 将TESTlv缩减到2G大小，并校验数据完整性！
// 这里采用ext4做为文件系统类型
// 先卸载物理文件系统->文件系统的强制检测和修复->缩减逻辑边界->缩减物理边界->从新挂载

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# umount /dev/TESTvg/TESTlv // 卸载物理文件系统

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# e2fsck -f /dev/TESTvg/TESTlv // 文件系统的强制检测和修复
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录链接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/TESTvg/TESTlv: 67/391216 files (0.0% non-contiguous), 61501/1579008 blocks

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# resize2fs /dev/TESTvg/TESTlv 2G // 缩减逻辑边界为2G大小
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv to 524288 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv is now 524288 blocks long.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvreduce -L 2G /dev/TESTvg/TESTlv // 缩减物理边界为2G大小
  Rounding size to boundary between physical extents: 2.00 GiB.
  WARNING: Reducing active logical volume to 2.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce TESTvg/TESTlv? [y/n]: y // 确认执行，注意风险性
  Size of logical volume TESTvg/TESTlv changed from 6.02 GiB (514 extents) to 2.00 GiB (171 extents).
  Logical volume TESTvg/TESTlv successfully resized.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mount /dev/TESTvg/TESTlv /users/ //从新挂载

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/ //数据查看
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

删除LVM：

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# umount /users/

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvremove /dev/TESTvg/TESTlv
Do you really want to remove active logical volume TESTvg/TESTlv? [y/n]: y
  Logical volume "TESTlv" successfully removed

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgremove TESTvg
  Volume group "TESTvg" successfully removed

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb1
  Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb2
  Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb3
  Labels on physical volume "/dev/sdb3" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <19.00g    0

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g    0

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root centos -wi-ao---- <17.00g
  swap centos -wi-ao----   2.00g