高級文件系統管理

磁盤配額 quota

限制用戶在某個分區的容量，創建數目的多少！
一般實施在家目錄 /home 下來限制用戶的占用空間

• 限制某一群組所能使用的最大磁盤配額  (使用群組限制)：

• 限制某一用戶的最大磁盤配額  (使用用戶限制)：它僅能針對整個文件系統來進行設計，無法針對某個單一的
  目錄來設計它的磁盤配額。

• 限制某一目錄  (directory, project)  的最大磁盤配額

• 只對一般身份使用者有效：

實現磁盤配額（/home目錄下）

在下面操作前首先把 /home 目錄下的所有文件都要先移出去（用mv 命令 這樣不會改變文件的屬性），注意此操作最好在單用戶模式下進行，不能有普通用戶使用的狀態下

1、啟用配額掛載選項（）
vim /etc/fstab  usrquota,grpquota

掛載好以后把家目錄下的數據移動過來

2、創建配額數據庫
quotacheck  -cug /home
setenforce  0 關閉selinux

3、啟用數據庫
quotaon -p /home 查看是否啟用數據庫
quotaon  /home 啟用數據庫

4、配置配額項
edquota qzx

• block 和 inode 下的表示用戶原先占有的大小，不要改動

• soft警告大小 hard 最大數據大小
  edquota  -p qzx mage
  以qzx的配額指定 mage 的配額

setquota tom 100000 150000 0 0 /home

5、測試
quota wang
repquota  /home  查看配額的分區表

Quota  的使用限制

在  EXT  文件系統家族僅能針對整個 filesystem
核心必須支持  quota  ：

RAID

提高IO能力：

• 磁盤并行讀寫

提高耐用性；

• 磁盤冗余來實現

級別：多塊磁盤組織在一起的工作方式有所不同

RAID實現的方式：

• 外接式磁盤陣列：通過擴展卡提供適配能力

• 內接式RAID：主板集成RAID控制器

• 安裝OS前在BIOS里配置

• Software RAID：

Linux RAID

硬盤設備常見的接口類型：

IDE
SCSI：15000rpm
SATA：6Gbps
SAS：
USB：

SCSI, IDE

RAID：Redundent Array Inexpensive Disks
   廉價冗余磁盤陣列

Independent

性能：將I/O分散至多個設備；
冗余：將同一個數據至少存儲在兩個硬盤上；

異或運算：
    1 1 0  
    0 1 1

RAID Level: 僅用于表明其組合方式的不同

raid0 --------- 條帶式
raid0：把數據塊平均分到各個硬盤上去，個存了一半，提供了擴展能力，耐用性下降，不適合于存儲單個數據，當swap，當臨時文件系統，緩存系統，安全性不大的問題
    讀、寫均有提升；
    無冗余能力；
    n塊硬盤空間提升n倍；
    至少兩塊

raid1 -------------復制每一份
raid1：數據塊在每一個硬盤上都要存一份，如果是2塊硬盤，都是一樣的
    寫性能略有下降，讀性能提升；
    有冗余能力；
    可空間：1*min disk；（取決于最小的那塊硬盤）
    至少兩塊

raid4：將三塊以上的硬盤， 組成一個raid，其中有一塊盤做校驗碼的存儲，當有數據塊存儲時，數據平均分散到前兩塊硬盤上，最后一塊存校驗碼（異或值），萬一第二塊數據壞了，可用另一個做異或運算算出來??！壞了后就會降級運行！
    單塊盤做校驗，工作壓力較大，很容易出現性能瓶頸??！
有可能有四快盤，最后一個叫熱備盤
    讀、寫性能提升；
    有冗余能力，但至多壞一塊盤；
    空間：(n-1)*disk；
    至少三塊盤；

raid5：相對于4，校驗輪流存儲，第一塊數據存第一塊盤上，第二塊數據存第二塊盤上，校驗存第三塊盤上，第三塊數據存第二快盤，第四快數據存第三塊盤，校驗存在第一塊盤中 。。。數據會出現左對稱＼或右對稱／，一般都是做對稱 ＼
    比起Raid4而言，無專門校驗盤；
    讀、寫性能提升；
    有冗余能力，但至多一塊盤；
    空間：(n-1)*mindisk；
    至少三塊盤；

raid6：兩塊盤做校驗盤，校驗碼存兩次（很少用）
    有兩個校驗盤，至多允許同時損壞兩塊磁盤；
    讀、寫性能提升；
    有冗余能力；允許壞兩塊 
    空間：(n-2)*mindisk；
    至少四塊盤；

raid10，01：一般用raid10  兩兩一組做成raid1 后做成raid0
        至少需要四個盤；
    至多允許同時損壞半數的磁盤，但同一組鏡像中兩個磁盤不能同時損壞；
    讀、寫性能提升；
    有較好的冗余能力；
    n/2*disk；

raid50：
    至少需要6個盤；
    同組raid5不允許同時壞兩個盤，但不同組可同時各壞一個；
    讀、寫性能提升；
    有冗余能力；空間：

JBOD：將多塊硬盤串聯在一起，當一個設備使用；

實現方式：

硬件raid
軟件raid
    軟件raid不常用！
md: multi disks

mdadm：管理software RAID; 
    模式化的命令：

    -A：裝配模式
    -C：創建模式
    -F：監控模式

    管理模式：-f, -r, a

    -D：顯示指定RAID設備的詳細信息；

    -C：創建模式專用選項
        -n #: 用于創建RAID設備的磁盤設備的個數；
        -l #: 指明RAID級別；
        -a yes|no: 是否為正在創建的raid設備自動創建設備文件；
        -c Chunk_Size：指明CHUNK大??；
        -x #: 對于有冗余能力的RAID級別，此選項為其指定可用的空閑盤的個數；

        md設備的設備文件默認為/dev/md#: #僅設備編號，而與級別無關；

        設備狀態信息輸出：/proc/mdstat

        示例：示例：創建一個大小為10G的RAID5；
            創建時要用fdisk  -t 調成fd  Linux raid auto
mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 3 -x 1 -l 5 /dev/sda{7,8,9,10}
    cat /proc/mdstat

    blkid /dev/md0 查看UUID等信息
    mdadm -D 查看更詳細的信息

    recovery 對齊
    注意：不應該使用同一個磁盤上的多個分區創建raid設備；
    標記某個為損壞 mdadm /dev/md0 -f/dev/sda7
watch -n1 'cat /proc/mdstat'    
mdadm /dev/md0 -r /dev/sda7  ---移除一塊硬盤
mdadm /dev/md0 -a /dev/sda7  ----添加sda7

管理命令的使用：

mdadm -D /dev/md#：查看指定設備的詳細信息

mdadm -a /dev/md# /dev/DEVICE: 在指定的md設備添加一個塊設備；

mdadm -r /dev/md# /dev/DEVICE: 在指定的md設備上移除一個塊設備；

mdadm -f /dev/md# /dev/DEVICE: 手動標記指定md設備上的某塊設備為faulty狀態；

停止軟RAID：
mdadm -S /dev/md#：停止指定的RAID設備；將來使用時需要“裝配（-A）”; 

重新裝配指定的軟RAID：
mdadm -A /dev/md# /dev/DEVICES

可能會讀取配置文件：/etc/mdam.conf

watch命令的用法：

watch [-n #] 'COMMAND'
交互式查看，周期性地執行指定的COMMAND；

- -n # : 指明間隔時長；

練習：

創建由三塊硬盤組成的可用空間為4G的RAID5設備留一個做備用，要求其chunk大小為256k，文件系統為ext4，開機可自動掛載至/mydata目錄，

    1、fdisk t fd
    創建4個分區，并用t選項更改每個分區的卷標為fd raid分區

    2、創建raid設備 
    mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5  -n 3 -x1 /dev/sdd{1，2,3,4}
    mdadm -D /dev/md0   查看是否掛載成功
    cat /proc/mdstat

    3、mkfs.ext4 /dev/md0  格式化分區
    4、vim /etc/fstab 改配置文件以下面的把磁盤掛在上
    UUID="3bcbcca9-1e9e-40fb-9d23-b7f4c6a720e9"  /mnt/raid          ext4 defaults   0       0
    用 mount -a 重讀分區表


    5、mdadm  -Ds /dev/md0 > /etc/mdadm.conf 生成配置文件
    mdadm -A /dev/md0 啟動raid

    6、測試
    mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd1 模擬損壞
    mdadm /dev/md0 -r /dev/sdd1 刪除成員
    mdadm /dev/md0 -a /dev/sdd1 增加
    mdadm -G /dev/md0 -n 6 -a /dev/sdd4 增加成員

    7、刪除raid
    umount /mnt/raid
    mdadm -S /dev/md0 停止raid
    rm -f /etc/mdadm.conf
    vi /etc/fstab
    fdisk /dev/sda

    8、如果還是清楚不干凈
    mdadm --zero-superblock /dev/sdd1

注意：有冗余能力的RAID僅是為了避免因硬件損壞而導致業務中止，也能避免因硬件損壞而導致數據丟失；它不能取代備份的功能；