本文通過以下習題，鞏固所學raid和lvm知識：
20160829
1、創建一個可用空間為1G的RAID1設備，文件系統為ext4，有一個空閑盤，開機可自動掛載至/backup目錄
2、創建由三塊硬盤組成的可用空間為2G的RAID5設備，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
20160831
1、創建一個至少有兩個PV組成的大小為20G的名為testvg的VG；要求PE大小為16MB, 而后在卷組中創建大小為5G的邏輯卷testlv；掛載至/users目錄
2、新建用戶archlinux，要求其家目錄為/users/archlinux，而后su切換至archlinux用戶，復制/etc/pam.d目錄至自己的家目錄
3、擴展testlv至7G，要求archlinux用戶的文件不能丟失
4、收縮testlv至3G，要求archlinux用戶的文件不能丟失
5、對testlv創建快照，并嘗試基于快照備份數據，驗正快照的功能
raid習題：
復習raid相關知識
常用raid級別：
| RAID-0 | RAID-1 | ||
| 讀、寫性能提升； | 讀性能提升、寫性能略有下降； | ||
| 可用空間： N*min(S1,S2,…) | 可用空間： 1*min(S1,S2,…) | ||
| 無容錯能力 | 有冗余能力 | ||
| 最少磁盤數： 2, 2+ | 最少磁盤數： 2, 2N | ||
| RAID-5 | |||
| 讀、寫性能提升 | |||
| 可用空間： (N-1)*min(S1,S2,…) | |||
| 有容錯能力：允許最多1塊磁盤損壞 | |||
| 最少磁盤數： 3, 3+ |
Linux raid命令mdadm：
命令的語法格式： mdadm [mode] <raiddevice> [options]<component-devices>
常用選項：
| 創建(create)：-C | |
| -n #: 使用#個塊設備來創建此RAID； | |
| -l #：指明要創建的RAID的級別； | |
| -a {yes|no}：自動創建目標RAID設備的設備文件； | |
| -c CHUNK_SIZE: 指明塊大??； | |
| -x #: 指明空閑盤的個數； | |
| 裝配 (Assemble): -A | |
| 監控(follow): -F | |
| 管理： -f, -r, -a | |
| -f: 標記指定磁盤為損壞 | |
| -a: 添加磁盤 | |
| -r: 移除磁盤 | |
| 顯示raid的詳細信息：-D | |
| 停止md設備：-S | |
1、創建一個可用空間為1G的RAID1設備，文件系統為ext4，有一個空閑盤，開機可自動掛載至/backup目錄
本題主要是理解RAID1特性：鏡像卷。1G的raid1需要2個1G硬盤。
步驟1：fdisk設置三個分區，注意t修改分區類型fd
步驟2：創建raid，-l 指定raid級別1； -n 指定2個磁盤設備；-x指定一個空閑盤
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>mdadm -C /dev/md1 -a yes -l 1 -n 2 -x 1 /dev/sdb{1,2,3}
步驟3：格式化分區為ext4
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>mkfs -t ext4 /dev/md1
步驟4：blkid查詢UUID，并編輯/etc/fstab文件，使開機可掛載（mkdir創建掛載點/backup）
完成檢驗：
2、創建由三塊硬盤組成的可用空間為2G的RAID5設備，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
與上題類似，只是步驟2，-l指定raid 5，-c 256
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>mdadm -C /dev/md2 -a yes -l 5 -n 3 -c 256 /dev/sdc{1,2,3}
完成檢驗：
lvm習題
復習lvm相關知識：
LVM（邏輯分區管理）中的幾個概念：
PV (physical volume)：物理卷在邏輯卷管理系統最底層，可為整個物理硬盤或實際物理硬盤上的分區。
VG (volume group)：卷組建立在物理卷上，一卷組中至少要包括一物理卷，卷組建立后可動態的添加卷到卷組中，一個邏輯卷管理系統工程中可有多個卷組。
LV (logical volume)：邏輯卷建立在卷組基礎上，卷組中未分配空間可用于建立新的邏輯卷，邏輯卷建立后可以動態擴展和縮小空間。
PE (physical extent)：物理區域是物理卷中可用于分配的最小存儲單元，物理區域大小在建立卷組時指定，一旦確定不能更改，同一卷組所有物理卷的物理區域大小需一致，新的pv加入到vg后，pe的大小自動更改為vg中定義的pe大小。
LE (logical extent)：邏輯區域是邏輯卷中可用于分配的最小存儲單元，邏輯區域的大小取決于邏輯卷所在卷組中的物理區域的大小。
1、創建一個至少有兩個PV組成的大小為20G的名為testvg的VG；要求PE大小為16MB, 而后在卷組中創建大小為5G的邏輯卷 testlv；掛載至/users目錄
步驟1：fdisk創建分區，并設置分區格式為8e
步驟2：pvcreate命令創建pv
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>pvcreate /dev/sd{b,c}{1,2,3}
步驟3：創建vg，-s 指定PE大小16dMB
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>vgcreate -s 16MB testvg /dev/sd{b,c}{1,2} /dev/sdb3
步驟4：創建lv
步驟5：格式化lv
步驟6：創建/users,并進行掛載
2、新建用戶archlinux，要求其家目錄為/users/archlinux，而后su切換至archlinux用戶，復制/etc/pam.d目錄至自己的家目錄
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>useradd -d /users/archlinux archlinux [root@IP70-CentOS7 ~]# >>su - archlinux [archlinux@IP70-CentOS7 ~]$ >>cp -a /etc/pam.d ~/ [archlinux@IP70-CentOS7 ~]$ >>ll ~ total 4 drwxr-xr-x. 2 archlinux archlinux 4096 Aug 15 19:16 pam.d [archlinux@IP70-CentOS7 ~]$ >>pwd /users/archlinux [archlinux@IP70-CentOS7 ~]$ >>
3、擴展testlv至7G，要求archlinux用戶的文件不能丟失
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3.1. 擴容lv，需要先考慮vg是否有足夠的未使用空間；
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3.2. 擴容相對安全，可以不需要取消掛載；
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3.3. 可以使用-r選項進行擴容，使添加的空間與原空間同步文件系統；
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3.4. 擴容大小必須是PE size的倍數。
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>lvextend -r -L 7G /dev/testvg/testlv
4、收縮testlv至3G，要求archlinux用戶的文件不能丟失
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4.1. 收縮lv空間有風險，強烈建議先備份數據；
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4.2. 已使用數據大小，必須小于收縮后的空間大??；
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4.3. 必須取消掛載后進行；
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4.4. 步驟為: umount取消掛載==>e2fsck 檢測修復==>resize2fs重設文件系統大小==>lvreduce收縮lv
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>umount /dev/testvg/testlv [root@IP70-CentOS7 ~]# >>e2fsck -f /dev/testvg/testlv [root@IP70-CentOS7 ~]# >>resize2fs /dev/testvg/testlv 3G [root@IP70-CentOS7 ~]# >>lvreduce -L 3G /dev/testvg/testlv [root@IP70-CentOS7 ~]# >>mount /dev/testvg/testlv /users/
5、對testlv創建快照，并嘗試基于快照備份數據，驗正快照的功能
5.1. 快照僅作測試，不能代替備份;
5.2. 快照是特殊的邏輯卷；
5.3. 快照與被快照的lv共用部分PE，所以必須在同一個vg上；
5.4 快照生成后，只有數據發生改變（快照lv 或被快照lv任一），才會消耗空間。
創建快照：
首先，我們對testlv寫入1G的文件：
查看vg并對testlv創建快照：
解讀：
1. 命令vgs可以看到剩余vg空間16.92g，對testlv創建快照前，要先查看testlv的vg是否有空閑空間可用；
2. -L 1G 指定創建快照的大小為1G （等同 –size 1G）；
3. -s 創建快照選項 （等同–snapshot）；
4. -n data_snap 創建快照的名稱 （等同–name data_snap）；
5. /dev/testvg/testlv 對此lv做快照。
即：對邏輯卷/dev/testvg/testlv進行創建大小為1G，名字為data_snap的快照。
創建命令也可以使用如下命令，效果是一樣的：
[root@IP70-CentOS7 ~]# >>lvcreate --size 1G --snapshot --name data_snap /dev/testvg/testlv
此時，我們查看快照屬性：
再來對上面圖片中標注的要點作個清楚的說明：
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快照的路徑；
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快照lv名稱；
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當前使用的卷組vg名；
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讀寫模式下的快照卷，我們甚至可以掛載并使用該卷；
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快照創建時間。這個很重要，因為快照將跟蹤此時間之后的每個改變；
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該快照屬于testlv邏輯卷；
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邏輯卷在線并可用；
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我們錄制快照的源卷大小；
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寫時復制表大小，Cow = copy on Write，這是說對testlv卷所作的任何改變都會寫入此快照；
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當前使用的快照大小，
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給出快照組塊的大小。
我們再給testlv創建1G的文件，并查看快照：
我們看到，源lv寫入數據太大，快照就會爆滿，如果快照邏輯卷滿了，它就會自動丟失新的數據，我們就不能再使用了。最好的方法就是在創建快照時，創建一個和源一樣大小的快照卷。testlv的大小是3GB，如果我們創建一個3GB大小的快照，它就永遠都不會像上面那樣超載，因為它有足夠的空間來錄制你的邏輯卷的快照。
快照的本質是lv卷，所以我們同樣可以對快照進行擴展和收縮。
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