linux 存储管理

时间  2020-01-17
标签 linux 存储 管理 栏目 Linux 繁體版
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物理硬盘 ==> 分区规划 ==> 格式化 ==> 读/写文档node

分区
MBR 不大于2TB
传统MBR分区模式
1～4个主分区 //理论上
0~3个主分区+1个扩展分区（n个逻辑分区） //实际上
注意事项
– MBR分区表只能记录4个主分区,编号范围1-4
– 当有必要使用4个以上分区时,须要创建扩展分区(占主分区编号),扩展分区最多只能有1个
– 扩展分区做为一个中间性质的容器,从其中再划分出的分区空间即为逻辑分区
格式化
赋予文件系统
数据在空间中，存储的规则，排列的方式
NTFS(windows 默认)
EXT4 RHEL6默认
XFS RHEL7默认
SWAP 虚拟内存
目录结构
/ 根目录 ：存放全部数据（Linux系统的起点）
/dev 设备文件
磁盘表示方式
hd,表示IDE设备
sd,表示SCSI设备
硬盘分区管理
磁道：track 每一个磁道 63 个扇区
扇区：sector 每一个扇区 512 个字节
磁头：head
柱面：cylinder 柱面大小=磁道容量盘面数量
硬盘总容量=柱面数磁头数单磁道扇区数单个容量扇区大小（通常初始为512字节）
MBR/msdos 分区模式
1～4个主分区，或者0～3个主分区+1个扩展分区（n个逻辑分区）
最大支持容量位2.2TB的磁盘
扩展分区不能格式化linux

一，查看但前有那些磁盘vim

[root@localhost ~]# ls /dev/vd*
    /dev/vda  /dev/vda1  /dev/vdb
    [root@localhost ~]# lsblk
    NAME   MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
    vda    253:0    0  10G  0 disk 
    └─vda1 253:1    0  10G  0 part /
    vdb    253:16   0  10G  0 disk

二.如何划分分区
使用fdisk分区工具（之支持MBR）
查看分区
fdisk -l
例：windows

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/vdb
    磁盘 /dev/vdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 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

修改硬盘的分区表
fdisk 硬盘设备
例：app

[root@localhost ~]# fdisk /dev/vdb
    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。
    Device does not contain a recognized partition table
    使用磁盘标识符 0xada4991d 建立新的 DOS 磁盘标签。
    命令(输入 m 获取帮助)：

经常使用交互指令
m 列出指令帮助
p 查看如今的分区表
n 新建分区
d 删除分区
q 放弃更改并退出
w 保存更改并退出
例：运维

[root@localhost ~]# lsblk
    NAME   MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
    vda    253:0    0  10G  0 disk 
    └─vda1 253:1    0  10G  0 part /
    vdb    253:16   0  10G  0 disk 
    ├─vdb1 253:17   0   1G  0 part /part1
    ├─vdb2 253:18   0   2G  0 part /part2
    └─vdb3 253:19   0   3G  0 part /part3

三.格式化分区
经常使用的格式化工具
mkfs 工具集
mkfs.文件系统 分区设备路径
mkfs.ext3 分区设备路径
mkfs.ext4 分区设备路径
mkfs.xfs 分区设备路径
mkfs.vfat -F 32 分区设备路径
例：ide

[root@localhost ~]# mkfs.
    mkfs.btrfs   mkfs.ext2    mkfs.ext4    mkfs.minix   mkfs.vfat    
    mkfs.cramfs  mkfs.ext3    mkfs.fat     mkfs.msdos   mkfs.xfs（linux7有）

四.挂载使用工具

[root@localhost ~]# mkdir /part1
    [root@localhost ~]# mkdir /part2
    [root@localhost ~]# mkdir /part3
    [root@localhost ~]# mount /dev/vdb1 /part1
    [root@localhost ~]# mount /dev/vdb2 /part2
    [root@localhost ~]# mount /dev/vdb3 /part3

五.查看挂载使用状况测试

[root@localhost ~]# df -h
    文件系统                     容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/vda1                     10G  3.1G  6.9G   31% /
    devtmpfs                     906M     0  906M    0% /dev
    tmpfs                        921M   80K  921M    1% /dev/shm
    tmpfs                        921M   17M  904M    2% /run
    tmpfs                        921M     0  921M    0% /sys/fs/cgroup
    172.25.254.254:/home/guests   10G  3.2G  6.9G   32% /home/guests
    /dev/vdb1                    976M  1.3M  908M    1% /part1
    /dev/vdb2                    2.0G  6.0M  1.8G    1% /part2
    /dev/vdb3                    3.0G   33M  3.0G    2% /part3

扩展：
缓解根分区压力
能够将新建一个分区vdb5
mount /dev/vdb5 /mnt
cp -r /home/ /mnt/
rm -rf /home/
umount /mnt/
mount /dev/vdb5 /home
六.划分扩展分区ui

# fdisk  /dev/vdb
   p 查看分区表                 
   n 建立新的分区
      ----->回车---->起始回车----->结束回车  将全部空间给扩展分区

   p 查看分区表
   n 建立新的分区----->起始回车------>结束+1G
   n 建立新的分区----->起始回车------>结束+1G
   p 查看分区表
   w 保存并退出
[root@localhost ~]# ls /dev/vdb*
/dev/vdb  /dev/vdb1  /dev/vdb2  /dev/vdb3
[root@localhost ~]# partprobe       #刷新分区表
[root@localhost ~]# ls /dev/vdb*
/dev/vdb  /dev/vdb1  /dev/vdb2  /dev/vdb3  /dev/vdb4  /dev/vdb5  /dev/vdb6
[root@localhost ~]# lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda    253:0    0  10G  0 disk 
└─vda1 253:1    0  10G  0 part /
vdb    253:16   0  10G  0 disk 
├─vdb1 253:17   0   1G  0 part /part1
├─vdb2 253:18   0   2G  0 part /part2
├─vdb3 253:19   0   3G  0 part /part3
├─vdb4 253:20   0   1K  0 part 
├─vdb5 253:21   0   1G  0 part 
└─vdb6 253:22   0   1G  0 part

开机自动挂载 /etc/fstab 

设备路径    挂载点     类型   参数     备份标记     检测顺序
/dev/vdb3   /part3  xfs defaults      0        0
/dev/vdb2   /part2  ext4    defaults      0        0
[root@server0 ~]# vi /etc/fstab 
[root@server0 ~]# tail -2 /etc/fstab 
/dev/vdb3 /part3 xfs defaults 0 0
/dev/vdb2 /part2 ext4 defaults 0 0

验证：
mount -a
检测/etc/fstab开机自动挂载配置文件,格式是否正确
检测/etc/fstab中,书写完成,但当前没有挂载的设备,进行挂载
df -h
补充： blkid 文件目录 #查看分区UUID

总结
1.lsblk 查看硬盘信息
2.fdisk 分区
3.partprobe 刷新 新的分区表
4.mkfs.xfs 格式化分区
5.mount 挂载测试
6./etc/fstab 开机自动挂载

练习： 划分/dev/vdc[1-3]主分区10G，划分扩展分区，在划分两个逻辑分区10G

fdisk /dev/vdc

p 查看分区表    
   n 建立新的分区
      ------>回车--->回车--->回车--->在last结束时+10G         
   n 建立新的分区
      ----->回车---->起始回车----->结束回车  将全部空间给扩展分区
   p 查看分区表
   n 建立新的分区----->起始回车------>结束+10G
   p 查看分区表
   w 保存并退出

LVM逻辑卷
1.管理分散的空间
2.逻辑卷动态的扩大与缩减
LVM工做方式
零散空间存储 ---> 整合的虚拟磁盘 ---> 虚拟的分区
物理卷PV 卷组VG 逻辑卷LV
首先将众多的物理卷组（PV）成卷组（VG），在从卷组中划分出逻辑卷（LV）
LVM管理工具集
scan 扫描
create 建立
display 显示
remove 删除
extends 扩展
一.建立物理卷与卷组
vgcreate 卷组名 空闲分区
lvcreate -L 大小 -n 名称 卷组名

[root@server0 ~]# vgcreate myvg /dev/vdc[1-2]
  Physical volume "/dev/vdc1" successfully created
  Physical volume "/dev/vdc2" successfully created
[root@server0 ~]# pvs           #显示物理卷基本信息
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree 
  /dev/vdc1  myvg lvm2 a--  10.00g 10.00g
  /dev/vdc2  myvg lvm2 a--  10.00g 10.00g
[root@server0 ~]# vgs           #显示卷组基本信息
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  myvg   2   0   0 wz--n- 19.99g 19.99g

二.建立逻辑卷（逻辑卷的大小不能超过卷组）
lvcreate -L 逻辑卷大小 - n 逻辑卷的名称 卷组名

[root@server0 ~]# lvcreate -L 16G -n mylv myvg
      Logical volume "mylv" created
    [root@server0 ~]# vgs
      VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
      myvg   2   1   0 wz--n- 19.99g 3.99g
    [root@server0 ~]# lvs
      LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert
      mylv myvg -wi-a----- 16.00g

三.使用逻辑卷

[root@server0 ~]# mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv 
    [root@server0 ~]# mkdir /lvm
    [root@server0 ~]# vim /etc/fstab 
    ...
    /dev/myvg/mylv /lvm ext4 defaults 0 0
    ...
    [root@server0 ~]# mount -a
    [root@server0 ~]# df -h

逻辑卷扩展(支持线上操做)
lvextend -L 新大小 /dev/卷组名/逻辑卷名
一.卷组有足够的剩余空间
1.直接扩展逻辑卷的空间

[root@server0 ~]# lvs
      LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert
      mylv myvg -wi-a----- 16.00g   
    [root@server0 ~]# lvextend -L 18G /dev/myvg/mylv 
      Extending logical volume mylv to 18.00 GiB
      Logical volume mylv successfully resized
    [root@server0 ~]# lvs
      LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert
      mylv myvg -wi-ao---- 18.00g      
    [root@server0 ~]# df -h
    文件系统               容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/vda1               10G  3.1G  7.0G   31% /
    devtmpfs               906M     0  906M    0% /dev
    tmpfs                  921M   80K  921M    1% /dev/shm
    tmpfs                  921M   17M  904M    2% /run
    tmpfs                  921M     0  921M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/vdb3              3.0G   33M  3.0G    2% /part3
    /dev/vdb2              2.0G  6.0M  1.8G    1% /part2
    /dev/mapper/myvg-mylv   16G   45M   15G    1% /lvm
2.扩展文件系统的大小
    扩展ext4文件系统：resize2fs /dev/myvg/mylv

        [root@server0 ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 
        resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
        Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on /lvm; on-line resizing required
        old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3
        The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 4718592 blocks long.

        [root@server0 ~]# df -h
        文件系统               容量  已用  可用 已用% 挂载点
        /dev/vda1               10G  3.1G  7.0G   31% /
        devtmpfs               906M     0  906M    0% /dev
        tmpfs                  921M   80K  921M    1% /dev/shm
        tmpfs                  921M   17M  904M    2% /run
        tmpfs                  921M     0  921M    0% /sys/fs/cgroup
        /dev/vdb3              3.0G   33M  3.0G    2% /part3
        /dev/vdb2              2.0G  6.0M  1.8G    1% /part2
        /dev/mapper/myvg-mylv   18G   44M   17G    1% /lvm

    扩展xfs文件系统：xfs_growfs /dev/myvg/mylv

二.卷组没有剩余空间
vgextend 卷组名 空闲分区

[root@server0 ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  myvg   2   1   0 wz--n- 19.99g 1.99g

1.先扩展卷组

[root@server0 ~]# vgextend myvg /dev/vdc3
      Physical volume "/dev/vdc3" successfully created
      Volume group "myvg" successfully extended

2.扩展逻辑卷的空间
3.扩展文件系统大小

逻辑卷缩减 （运维几乎不用）
先缩减文件系统 在缩减空间

[root@server0 ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 10G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on /lvm; on-line resizing required
resize2fs: On-line shrinking not supported
[root@server0 ~]# umount /lvm
[root@server0 ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 10G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
请先运行 'e2fsck -f /dev/myvg/mylv'.
[root@server0 ~]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv 
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/myvg/mylv: 11/1638400 files (0.0% non-contiguous), 146871/6553600 blocks
[root@server0 ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 10G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/mylv to 2621440 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 2621440 blocks long.
[root@server0 ~]# mount -a
[root@server0 ~]# df -h
文件系统               容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/vda1               10G  3.1G  7.0G   31% /
devtmpfs               906M     0  906M    0% /dev
tmpfs                  921M   80K  921M    1% /dev/shm
tmpfs                  921M   17M  904M    2% /run
tmpfs                  921M     0  921M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/vdb3              3.0G   33M  3.0G    2% /part3
/dev/vdb2              2.0G  6.0M  1.8G    1% /part2
/dev/mapper/myvg-mylv  9.8G   37M  9.3G    1% /lvm

PE：卷组划分空间的单位，4M(默认)
建立卷组的时候设置PE大小
vgcreate -s PE大小 卷组名 空闲分区
lvcreate -l PE的个数 -n 逻辑卷名 卷组名
RHEL6 CE
请建立一个逻辑卷 大小位250M，名字为lvmtest （由于PE默认时4M 分区只会分给252M ）

[root@server0 ~]# vgchange -s 1M myvg 
Volume group "myvg" successfully changed
[root@server0 ~]# vgdisplay
...
 PE Size               1.00 MiB
...
[root@server0 ~]# lvcreate -l 250  -n test myvg         # 250个PE（1M）
或是  
[root@server0 ~]# lvcreate -L 250M  -n test myvg

管理交换空间
至关于虚拟内存
当物理内存不够用时，使用磁盘空间来模拟内存
在必定成都上缓解内存不足的问题
交换分区:以空闲分区充当的交换空间

[root@server0 ~]# mkswap /dev/vdc5          #格式化SWAP命令
    正在设置交换空间版本 1，大小 = 10485756 KiB  
    无标签，UUID=7034ba6a-908d-49c3-b213-c75be9c94625
    [root@server0 ~]# swapon /dev/vdc5          #启动交换空间
    [root@server0 ~]# swapon -s             #查看SWAP状态
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc5                               partition   10485756    0   -1
    [root@server0 ~]# mkswap /dev/vdc6
    [root@server0 ~]# swapon /dev/vdc6
    [root@server0 ~]# swapon -s
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc5                               partition   10485756    0   -1
    /dev/vdc6                               partition   10485756    0   -2
    [root@server0 ~]# swapoff /dev/vdc5         #中止交换空间
    [root@server0 ~]# swapon -s
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc6                               partition   10485756    0   -1

开机自动挂载

[root@server0 ~]# vi /etc/fstab
    ...
    /dev/vdc5 swap swap defaults 0 0
    ...
    [root@server0 ~]# swapon -a             #专用于检测swap分区
    [root@server0 ~]# swapon -s
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc5                               partition   10485756    0   -2
    /dev/vdc6                               partition   10485756    0   -1  
   使用UUID 完成开机自动挂载
    blkid 文件目录  #查看设备UUID的信息
    [root@server0 ~]# blkid /dev/vdc6
    /dev/vdc6: UUID="85202124-a90a-4a7b-a2ce-4d2ba6b68d4b" TYPE="swap" 
    [root@server0 ~]# vi /etc/fstab 
    ...
    UUID="85202124-a90a-4a7b-a2ce-4d2ba6b68d4b" swap swap defaults 0 0
    ...
    [root@server0 ~]# swapon -s             #查看挂载状况
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc5                               partition   10485756    0   -1
    [root@server0 ~]# swapon -a             #挂载
    [root@server0 ~]# swapon -s
    文件名             类型      大小  已用  权限
    /dev/vdc5                               partition   10485756    0   -1
    /dev/vdc6                               partition   10485756    0   -2

RAID 磁盘阵列
廉价冗余磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
经过硬件/软件技术，将多个较小/低速的磁盘整合成一个大磁盘
阵列的价值：提高I/O效率，硬件级别的数据冗余
不一样RAID级别的功能，特性个不相同

RAID 0 ，条带模式（至少要两块磁盘）同一个文档分散存放在不一样磁盘并行写入以提升效率磁盘存储利用率：100%缺点：没有可靠性RAID 1 ，镜像模式（至少要两块磁盘）一个文档复制成多份，分别写入不一样磁盘多份备份提升可靠性，效率无提高磁盘存储利用率：<=50%缺点：效率不高RAID 5 ，高性价比模式（至少须要三块） #经常使用至关于RAID 0 和RAID 1 的折中方案须要至少一块磁盘的容量来存放校验数据可以经过校验值和一部份数据推理出缺失的文件通常买四块 多出的一块作热备份 有一个坏了顶替上 将坏掉的数据移交到其中磁盘存储利用率：N-1/NRAID 6 高性价比/可靠模式（通常银行用）-至关于扩展的RAID5阵列，提供2份独立校验方案-须要至少两块磁盘的容量来存放校验数据磁盘存储利用率：N-2/NRAID 0+1 (先作RAID 0 再做 1 )/RAID 1+0(先作RAID 1 再做 0)（至少四块）至少要四块 RAID 0+1 底层两两先作RAID 0 而后两两结合 在做RAID 1 -整合RAID 0 ,RAID 1 的优点-并行存取提升效率,镜像写入提升可靠性磁盘存储利用率：<=50% RAID阵列实现方式硬RAID ：由RAID控制卡管理阵列-主板-->阵列卡-->磁盘-->操做系统-->数据软RAID ：由操做系统来管理阵列-主板 -- > 磁盘 -- > 操做系统 -- > RAID软件 -- >数据

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