linux的磁盘篇

一. lvm的应用场景及其弊端

• 应用场景：
  • 随着公司的发展，数据增长较快，最初规划的磁盘容量不够用了
• 弊端：
  • 数据不是直接存放在硬盘上，而是在硬盘的上面又虚拟出来一层逻辑卷存放数据，故而增加了磁盘数据恢复的难度

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二. 物理卷、卷组、逻辑卷

• 物理卷(PV)：把常规的块设备（硬盘，分区等可以读写数据的设备）通过pvcreate命令对其进行初始化，就成了物理卷
• 卷组(VG)：把多个物理卷的容量组成一个逻辑整体，可以从里面灵活分配容量
• 逻辑卷(LV)：从卷组中划分部分空间成为一个可以读写数据的逻辑单元。需要对其格式化然后挂载使用

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三. LVM管理

3.1 部署LVM

• 创建lvm步骤：

  • a) 添加物理磁盘，创建物理卷
  • b) 创建卷组，将物理卷加入卷组
  • c) 在卷组中划分逻辑卷
  • d) 格式化逻辑卷
  • e) 挂载使用

• 使用到的命令

  • Pvcreate 硬盘的位置；如/dev/sdb 创建物理卷-也就是将硬盘加入物理卷初始化
  • Vgcreate 物理卷的位置，如pv1 创建卷组，将物理卷加入到卷组中进行统一分配管理。
  • Lvcreate -n lv-name -L +5G空间大小 vg0对应的vg设备。

    配置逻辑卷，将卷组的空间分配给新的逻辑卷，类似硬盘上的分区，当逻辑卷创建好后就可以挂载设备进行使用。

  • Pvs查看物理卷
  • Vgs查看卷组
  • Lvs 查看逻辑卷

• 都可以通过pvdisplay-vgdisplay-lvdisplay可以查看详细信息

• //1.准备物理磁盘（查看物理磁盘）
  [[email protected] ~]# lsblk |grep “sd[bcd]”
  sdb 8:16 0 1G 0 disk
  sdc 8:32 0 1G 0 disk
  sdd 8:48 0 1G 0 disk
  

• //1.将磁盘加入pv
  [[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb
  Physical volume “/dev/sdb” successfully created.
  

• //检查pv创建情况
  [[email protected] ~]# pvs
  PV VG Fmt Attr PSize PFree
  /dev/sdb lvm2 — 1.00g 1.00g
  

• //2.创建名为datavg的卷组
  [[email protected] ~]# vgcreate datavg /dev/sdb
  Volume group “datavg” successfully created
  

• //检查卷组
  [[email protected] ~]# vgs
  VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
  datavg 1 0 0 wz–n- 1020.00m 1020.00m
  

//3.创建逻辑卷, 分配名称, 以及大小, 指定卷组
[[email protected] ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 datavg
Logical volume “datalv1” created.

• //检查逻辑卷
  [[email protected] ~]# lvscan
  ACTIVE ‘/dev/datavg/lv1’ [100.00 MiB] inherit
  

• //4.格式化文件系统
  [[email protected] ~]# mkfs.xfs /dev/datavg/lv1
  

• //挂载并使用
  [[email protected] ~]# mkdir /lv1
  [[email protected] ~]# mount /dev/datavg/lv1 /lv1/
  [[email protected] ~]# df -h
  Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
  …
  /dev/mapper/datavg-lv1 97M 5.2M 92M 6% /lv1
  直接将挂载点写入配置文件中，
  

3.2 卷组管理

• 扩展卷组，将新磁盘加入卷组

• 新建物理卷pvcreate 硬盘的名称

• 通过vgextend扩展卷组的名 物理卷的位置

• Lvextend -L +或-大小空间 逻辑卷的位置。

• 操作步骤

  • //1.新硬盘加入pv
    [[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdc

  • 2.使用vgextend扩展
    [[email protected] ~]# vgextend datavg /dev/sdc
    Volume group “datavg” successfully extended

  • 缩减卷组，将指定磁盘从卷组中删除
    [[email protected] ~]# vgreduce datavg /dev/sdb
    Removed “/dev/sdb” from volume group “datavg”

  • 数据迁移卷组，同一卷组的磁盘才可以进行在线迁移

  • //1.检查当前逻辑卷VG中PV使用情况
    [[email protected] ~]# pvs
    PV VG Fmt Attr PSize PFree
    /dev/sdb vg1 lvm2 a – 2.00g 1.76g
    /dev/sdc vg1 lvm2 a – 2.00g 2.00g

  • //2.pvmove在线数据迁移至其他pv
    [[email protected] ~]# pvmove /dev/sdb
    /dev/sdb: Moved: 41.33%
    /dev/sdb: Moved: 100.00%

  • //3.检查是否将sdb数据迁移至sdc
    [[email protected] ~]# pvs
    PV VG Fmt Attr PSize PFree
    /dev/sdb vg1 lvm2 a – 2.00g 2.00g
    /dev/sdc vg1 lvm2 a – 2.00g 1.76g

3.3 逻辑卷管理

• 逻辑卷扩展，逻辑卷的扩展取决于卷组中的容量，逻辑卷扩展的容量不能超过卷组的容量
  [[email protected] ~]# vgs（查看容量）
  VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
  vg1 2 2 0 wz --n- 1.88g 1.00g

• 操作步骤

  • 1.扩展lv逻辑卷
    //增加800M分配给逻辑卷 {注意: 800M +800M 不一样}
    [[email protected] ~]# lvextend -L +800M /dev/datavg/lv1
    //分配磁盘池中多少百分比给逻辑卷
    [[email protected] ~]# lvextend -l +50%FREE /dev/datavg/lv1

    • 2.扩展fs文件系统 ，不同的文件系统需要使用不同的文件系统来扩展并刷新分区大小。

      • //xfs扩容
        [[email protected] ~]# xfs_growfs /dev/datavg/lv1

      • //ext扩容
        [[email protected] ~]# resize2fs /dev/datavg/lv1

    • Pvmove /dev/sdb 迁移硬盘。

  • 对ext4文件系统的逻辑卷裁剪容量
    首先自己创建一个1G的逻辑卷作为裁剪的对象

  lvcreate -n uplooking -L 1G finance
  mkfs.ext4 /dev/finance/uplooking
  mkdir -p /finance/uplooking
  mount /dev/finance/uplooking /finance/uplooking/
  cp /etc/host* /finance/uplooking/

• 具体步骤

  • 1、如果已经挂载，必须先卸载
    umount /dev/finance/uplooking

  • 2、裁剪容量，必须是先检测文件系统
    e2fsck -f /dev/finance/uplooking
    resize2fs /dev/finance/uplooking 512M

  • 3、调整完毕后采取裁剪逻辑卷容量
    lvreduce -L 512M /dev/finance/uplooking
    WARNING: Reducing active logical volume to 512.00 MiB
    THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
    Do you really want to reduce uplooking? [y/n]: y

  • 4、强烈建议裁剪后，再次检测文件系统，检测后测试
    e2fsck -f /dev/finance/uplooking

  • 5、挂载测试
    如果能够挂载，一般说明裁剪成功，文件系统没有损坏
    mount /dev/finance/uplooking /mnt
    …
    /dev/mapper/finance-uplooking 472M 1.6M 435M 1% /mnt 而且文件系统容量被刷新了

• 缩减逻辑卷注意事项：
  1，不能在线缩减，得先卸载；
  2，确保缩减后的空间大小依然能存储原有的所有数据；
  3，在缩减之前应该先强行检查文件，以确保文件系统处于一致性状态。使用命令e2fsck -f /PATH/TO/LV

作业：
1.如何查看/etc/目录大小

2.如何查看磁盘使用分区情况

3.如何查看inode使用情况

4.如何查看磁盘block使用情况

5.如何查看分区使用格式

6.如何查看一个设备的UUID

7.请解释/etc/fstab中每段含义
UUID或者路径都是磁盘的设备分区。
然后是/下的路径文件的挂载点
然后是文件系统格式类型
然后是挂载参数
然后是不检查 ，0- 最早进行检验，1 -1级检验后完进行检验，2
然后是不备份，0 -每天进行备份，1-不定日期进行备份，2

8.一个ext4的文件分区，当使用touch test.file命令创建一个新文件是报错，报错的信息提示磁盘已满，但是采用df –h 命令查看磁盘大小时，只是用了60%的磁盘空间，为什么会出现这个情况，说说你的理由.

因为在磁盘的Inode节点中已经使用完毕，没有可以新增的节点来满足新文件的节点空间。

磁盘分区方案
在虚拟机中添加一块20GB的SCISI磁盘
在新硬盘中建立一个5GB的分区，一个10G的分区
一个格式化为ext4的文件系统, 一个格式化为xfs的文件系统
新建两个目录站点进行挂载, 要求开机自动挂载该分区

LVM磁盘管理方案
在虚拟机环境中，新添加两块SCISI硬盘设备，完成硬盘检测及分区
建立逻辑卷mbvg, 格式化为ext4文件系统, 分配1G逻辑分区供/box目录使用
第二块逻辑分区, 格式化为xfs文件系统, 分配1G逻辑分区供/xfs目录使用
最后使用扩容方案将/box站点扩展到2.8G磁盘使用空间, 将/xfs目录扩展到2G