Linux文件系统管理之lvm和raid（下）

Linux的磁盘管理

RAID 独立冗余磁盘阵列

raid （ redundant arrays of independent ）它是一种将多块磁盘组成一个存储总体，并经过磁盘之间的联结实现数据的冗余备份、存储设备的容量扩充和数据存储速度的提高。

raid 分为 “ 软 raid” 和 “ 硬 raid” 两种：

软 raid ：也就是经过软件实现的 raid 。

硬 raid ：是经过适配器将多个硬盘组合在一块儿。

 

常见的几种 raid 级别：

level0 ：条带式 stripe

将要存放的一段数据等分红若干块，分辨按次序轮流存储在若干个硬盘中。 level0 能够明显提升存取效率，可是其中一块硬盘发生故障就会使整个系统崩溃。

 

level1 ：镜像式 mirror

同时向多个硬盘写入相同的数据，提供彻底的冗余备份，可是对写入速度没有一点提高，对读取速度与 level0 相同。

 

level 1+0

同时将条带式的高读写和镜像式的数据冗余之优势集于一身，它的结构是先有硬盘组成若干个 level1 的单元，每一个单元都具备 mirror 备份数据的功能，在由这样的单元经过 level0 的方式组成一个总体，读写速度时具备 level0 的高并发性。

 

level4

此种体系结构在存储数据的同时又系统自己提供校验机制。假设该种体系有块磁盘组成，数据轮流存放在系统的 n-1 个磁盘中，每一个存储周期都向指定第 n 块磁盘写入校验码，假若系统中有磁盘故障，可由其它盘上的数据与校验码一块儿进行数据修复。但此种体系校验码存储盘的性能会成为整个系统的瓶颈，并且高频率的写入会大大提升校验码存储盘的故障率。

 

level5

基于 level4 但对 level4 进行了必定得优化，它再也不指定校验码有固定的存储盘，而是和数据块一块儿加入整个磁盘存储体系的循环。

 

软 raid 在 linux 中的实现：

命令：

mdadm 模式   raid 设备   选项   磁盘设备

 

模式：

    -A 装配模式

    -C 建立模式

    -F 监控模式

    -M 管理模式

    -D 查看模式

   

选项

-a --add 添加设备

-f   --fail 虚拟设备故障

-r     --remove 移除设备

 

-n 指定 raid 数组磁盘个数

-x 指定 raid 数组冗余设备个数

-l 指定 raid level

-a {yes|no} 是否自动建立设备文件

-c 指定 chunk 的大小默认为 64k

[root@server28 ~]# mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2  /dev/sda1 /dev/sda2

# 将 2 块硬盘建立 radi md0 等级 level 1

 

从 raid 中增长 / 卸去磁盘

[root@server28 ~]# mdadm -a /dev/md0 /dev/sda7

向 raid 中添加一块自动成为备用。

[root@server28 ~]# mdadm -D /dev/md0

使用 -D 查看

/dev/md0:

        Version : 0.90

  Creation Time : Tue Aug  2 05:11:36 2011

     Raid Level : raid1

     Array Size : 987840 (964.85 MiB 1011.55 MB)

  Used Dev Size : 987840 (964.85 MiB 1011.55 MB)

   Raid Devices : 2

  Total Devices : 3

Preferred Minor : 0

    Persistence : Superblock is persistent

 

    Update Time : Tue Aug  2 05:11:50 2011

          State : clean

 Active Devices : 2

Working Devices : 3

 Failed Devices : 0

  Spare Devices : 1

 

           UUID : 032c7ad4:3dc68a67:613b10af:7922e25a

         Events : 0.2

 

    Number   Major   Minor   RaidDevice State

       0       8        5        0      active sync   /dev/sda5

       1       8        6        1      active sync   /dev/sda6

 

       2       8        7        -      spare       /dev/sda7

要拆除硬盘时必须将硬盘设置成 fail 或者中止整个 raid

[root@server28 ~]# mdadm -f /dev/md0 /dev/sda5

mdadm: set /dev/sda5 faulty in /dev/md0

再进行拆除 remove

[root@server28 ~]# mdadm -r /dev/md0 /dev/sda5

mdadm: hot removed /dev/sda5

 

[root@server28 ~]# mdadm -S /dev/md0

中止整个 md0 设备

 

装配模式：

目的是将卸载的 raid ，在其它计算机或本机重新挂载。

首先，在本机备份 raid 信息

本机 raid 信息在 /etc/mdadm.conf 中存储

[root@server28 ~]# mdadm -D -scan > /etc/mdadm.conf  # 此文件会在复位向后自动产生

 

中止设备

[root@server28 ~]# mdadm -S /dev/md0

mdadm: stopped /dev/md0

 

中止后能够对组成 raid 的磁盘进行拆卸、删除的操做。

 

LVM 逻辑卷管理器

LVM 是 logic volume manger 的缩写，这种体系的存储结构是将物理磁盘转换成物理卷 pv （ physical volume ），将 pv 的容量汇总成卷组 vg （ volume group ）后，再将卷组 vg 进行拆分，造成多个自定义大小且容量可实时调成的逻辑卷（ logic volume ）。在将物理磁盘作成物理卷后将造成 lvm 的最小单位 pe （ physical extend ）， pe 的大小能够为 4M 、 8M 和 16M ，

相似于磁盘系统的中块 block 的概念。

 

pv 相关的命令： pvcreat 建立、 pvmove 存储内容移动、 pvremove 删除、 pvscan 扫描、 pvdisplay 显示信息

vg 相关的指令： vgcreat 建立、 vgremove 删除、 vgscan 扫描、 vgdisplay 显示信息、 vgreduce 容量缩小、 vgextend 容量扩大

lv 相关的指令：； lvcreat 建立、 lvmove 存储内容移动、 lvremove 删除、 lvscan 扫描、 lvdisplay 查看、 lvreduce 缩小物理容量、 lvextend 扩大物理容量、 resize2fs 调整逻辑容量

 

建立 pv ： pvcreate  物理磁盘分区 1  物理磁盘分区 2 物理磁盘分区 3..

查看 pv ： pvdisplay  # 显示当前全部的 pv

移除 pv ：先 pvmove 将当前 pv 上的内容同步在别的 pv ，而后再 pvremove 将磁盘卸除。

 

建立 vg ： vgcreate 选项 vg 名称   pv1  pv2  pv3 …

增大 vg 的容量： vgextend  vg 名   pv 名

vgextend  /dev/vg0 /dev/sdb5

缩小 vg 的容量： vgreduce vg 名 pv 名

Pvreduce  /dev/vg0 /dev/sdb5

 

建立 lv ： lvcreate –L 2G –n lv0 vg0  # 从 vg0 中建立一个 2g 的 lv0

-n lv 名称

-L  建立 lv 的大小

查看 lv ： lvdisplay  # 显示当前全部的 lv

 

完成 lv 的建立，格式化文件系统。

 

逻辑卷的扩展、缩减和 snapshot ：

Lv 的扩展：

先扩大 lv 的物理大小：

lvextend –L 2g /dev/vg0/lv1

在调整 lv 的逻辑大小：

resize2fs 选项 设备 大小

resize2fs /dev/vg0/lv1 # 不跟数值就调整到分区大小

 

lv 的缩减：

先缩小逻辑大小：

resize2fs /dev/vg0/lv0 512m # 将 lv0 逻辑大小缩小到 512m

再缩小物理 lv 的大小：

lvreduce –L 512m /dev/vg0/lv0 # 将 lv0 物理大小缩小到 512m

 

快照 snapshot 的建立：

lvcreate –s –L 512M –n snapshot0 –p r  /dev/vg0/lv0

# 再 vg0 上建立一个 lv0 的快照卷， -s 说明新加卷是快照 –p r 说明权限是只读

/dev/vg0/lv0 说明是 lv0 的快照