高級文件系統的管理

一、遷移分區

分區 /dev/sda6 注意同步問題  創建分區，把原先家目錄下的文件拷貝到新掛載的文件中

mkfs.ext4 /dev/sda6  mkdir /mnt/home

mount /dev/sda6 /mnt/home

cp -a /home/*  /mnt/home  

init 1 切換單用戶模式，把生產環境的用戶都踢出去，進行維護修改

rm -rf  /home/* 刪除/home下的所有文件

mount /dev/sda6 /home

umont /mnt/home

vim /etc/fstab  編輯

init 5  切換到圖形界面，用戶就可以登錄了。

這樣就實現把/home 掛載到新的磁盤分區里面了。

二、文件系統啟動磁盤配額

    用戶分區配額：usrqouta      組的分區配額：groupqouta

1.啟動磁盤配額掛載選項：vim /etc/fstab   defaults,usrquota,groupqouta mount -o remount /home mount

2.創建配額數據庫：setenforce 0  quotacheck -cug  /home

3.啟動數據庫 quotaon  -p  /home （查看數據庫啟用狀態） quotaon  /home

4.指定用戶空間限制

edquota lyx  edquota -p usr1 usr2 :把usr1的配額復制給usr2，但是由于是交互式的，不能寫入腳本

setquota lyx  100000(100M報警）150000（最大寫入150M） 0  0  /home

文件系統啟用配額

2.1 啟用配額掛載選項

vim /etc/fstab

defaults,usrquota,grpquota

mount -o remount  /dev/sdX  /home 對修改的生效  ; mount -a 只能對新加的生效

mount 確認是否真的修改掛載選項

2.2 創建配額數據庫 

setenforce  0   禁用selinux守護 策略   

quotacheck -cug /home  -c：創建數據庫  -u：針對用戶的數據庫  -g：針對組的數據庫

setenforce  1  啟用selinux 策略  ，增加安全性

2.3 啟用數據庫

quotaon  -p /home 查看數據庫啟用狀態

quotaon  /home   啟用數據庫

2.4 指定用戶空間限制

edquota  wang 針對wang用戶（ID號）設置配額

Filesystem  （設備名）  blocks（用戶已經用了多少塊） soft（報警時的配額） hard（最大配額）

edquota -p  wang  mage 把wang的磁盤配額復制給mage

setquota  wang 100000 150000 0 0  /home  設置wang用戶的報警配額 和最大配額

2.5 測試

su – wang 切換wang用戶  dd if=/dev/zero of=f1 bs=1M count=50 寫入50M

三、RAID的實現

    RAID:Redundant Arrays of Inexpensive（Independent）Disks：廉價磁盤冗余陣列

1988年由加利福尼亞大學伯克利分校（University of California-Berkeley） “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。表現為多個磁盤合成一個“陣列”來提供更好的性能、冗余，或者兩者都提供。

RAID-0:

讀、寫性能提升；可用空間：N*min(S1,S2,…)；無容錯能力；最少磁盤數：2, 2

條帶卷：先將磁盤切除等量的區塊chunk，然后當一個文件要寫入RAID時，該文件會依據區塊大小切割好，之后一次放入到各磁碟中去。由于每個磁盤會交錯存放數據，因此當數據寫入到RAID時，數據會被等量的放置各磁盤上。

RAID-1：

讀性能提升、寫性能略有下降；可用空間：1*min(S1,S2,…)；有冗余能力；最少磁盤數：2, 2N

RAID-4：

多塊數據盤異或運算值，存于專用校驗盤

校驗位：異或校驗，如果壞了一塊硬盤，可以用異或校驗算出壞的硬盤數據，至少三塊硬盤，可以允許損壞一塊硬盤，但是校驗盤要算異或數據，所以容易損壞。

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+

RAID-6：

讀、寫性能提升；可用空間：(N-2)*min(S1,S2,…)；有容錯能力：允許最多2 塊磁盤損壞；最少磁盤數：4, 4+

RAID 混合類型級別

RAID-10：

讀、寫性能提升；可用空間：N*min(S1,S2,…)/2；有容錯能力：每組鏡像最多只能壞一塊；最少磁盤數：4, 4+

RAID-01 、RAID-50

RAID7：可理解為獨立存儲計算機，自身帶有操作系統和管理工具，可以獨立運行，理論上性能最高的RAID 模式。

JBOD ：Just a Bunch Of Disks

          功能：將多塊磁盤的空間合并一個大的連續空間使用可用空間：sum(S1,S2,…)

v  常用級別：RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10,RAID-50, JBOD

3.1 軟RAID

v mdadm ：為軟RAID 提供管理界面；作用為為空余磁盤添加冗余

v  結合內核中的md(multi devices)

v RAID 設備可命名為/dev/md0 、/dev/md1 、/dev/md2、 /dev/md3 等等

軟件RAID 的實現

v mdadm ：模式化的工具

v  命令的語法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options]

<component-devices>

v  支持的RAID 級別：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4,RAID5, RAID6, RAID10

3.2 mdadm創建和刪除RAID

3.2.1 創建raid

1. mdadm -C  /dev/md0 -a yes  -l 5  -n 3  -x 1 -c 256  /dev/sd{a7,b,c,d}  

-C：創建RAID ； -a：自動創建  ；-c：指明chunk大小 ；-x：指明空閑盤的個數 ；-l：指明要創建RAID級別

2. mke2f -j /dev/md0  用文件系統對每個RAID設備進行格式化

3. mdadm -Ds /dev/md0 > >/etc/mdadm.conf  生成配置文件  -D：顯示raid的詳細信息

4. mount  /dev/dm0  /mnt/raid5   vim /etc/fstab  ;  mount -a  ; mount          

6. mdadm -G /dev/md0 -n 4 -a /dev/sde   增加新成員   -n #：使用#個塊設備創建此RAID

7. resize2fs  /dev/md0  60G  擴容

8. mdadm -D /dev/md0       顯示raid的詳細信息  

9.cat /proc/mdstat      觀察md0的狀態

3.2.2 刪除raid

umount /mnt/raid5  取消raid掛載

madam -S /dev/md0 停止軟RAID服務       madam -D /dev/md0         

mdadm –zero-superblock /dev/sdb 刪除 /dev/sdd的RAID信息 ；   

或者 dd if=/dev/zero of=/dev/sdd bs=1G count=50

四、邏輯卷創建（LVM）

4.1 什么是LVM、dm

   LVM: Logical Volume Manager邏輯卷管理  

v dm: device mapper設備映射器 ： 將一個或多個底層塊設備組織成一個邏輯設備的模塊

v  設備名：/dev/dm-#

v  軟鏈接：/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

            /dev/mapper/vol0-root

            /dev/VG_NAME/LV_NAME

            /dev/vol0/root

允許對卷進行方便操作的抽象層，包括重新設定文件系統的大小。

v 允許在多個物理設備間重新組織文件系統

1.將設備指定為物理卷物理卷是用固定大小的物理區域（Physical Extent，PE ）來定義的

2.用一個或者多個物理卷來創建一個卷組

3.在物理卷上創建的邏輯卷 ：是由物理區域（PE ）組成

4.可以在邏輯卷上創建文件系統     

4.2 創建LVM

1、 fdisk /dev/sda  t  8e  指定物理卷 LVM

       partx -a /dev/sda         同步到設備文件

2、 pvcreate  /dev/sd{a7,b}  創建物理卷 ：用固定大小的物理區域（Physical Extent，PE）

       pvs;vgs  查看創建物理卷信息；查看卷組的信息

3、vgcreate  vg0 /dev/sd{a7,b}  用物理卷創建卷組

       vgs;vgdisplay  查看卷組信息

4、lvcreate  -n lv0 -L 15G vg0   -l:PE的個數 ；-L：指定容量 在物理卷組上創建邏輯卷

       lvs pvdisplay   查看邏輯卷信息

5、mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 在邏輯卷上創建文件系統

       ll /dev/vg0/lv0 不是真正的設備，只是指向../dm-0的軟鏈接

dm: device mapper設備映射器： 將一個或多個底層塊設備組織成一個邏輯設備的模塊。

6、mkdir /mnt/lv0    mount  /dev/vg0/lv0  /mnt/lv0     掛載邏輯卷

7、vim /etc/fstab

8、mount -a ; mount -o remount /dev/vg0/lv0  /mnt/lv0     開機掛載信息

9、df -h     讀取掛載邏輯卷信息

10、測試：dd if=/dev/zero of=/mnt/lv0/f1  bs=1G count=14  

LVM彈性更改文件系統的容量：v

     LVM 可以彈性的更改LVM 的容量通過 交換PE 來進行資料的轉換，將原來LV 內的PE轉移到其他的設備中以降低LV 的容量，或將其他設備中的PE 加到LV 中以加大容量。

4.3 邏輯卷擴展（在線）

1、vgdisplay  硬盤里面還在寫文件的同時也能擴展邏輯卷 ，可以看到PE數以及尺寸。

2、lvextend -L -l n   /dev/vg0/lv0   擴展邏輯卷

        -L：+10G；25G 都是擴展到25G ；-l：增加PE數可在 n：名字lv0

3、resize2fs /dev/vg0/lv0 26G 擴展文件系統存儲；用df -h查看不同步，使用此命令能同步邏輯卷差不多26G大小

     xfs_grow /mnt/lv0  CentOS7上面擴展邏輯卷

4、 lvextend  -r -l  +100%FREE /dev/vg0/lv0 文件系統擴展卷組的所有的剩余空間到邏輯卷

        此卷組沒有多余空間創建新的邏輯卷。

4.4 擴展卷組

1、pvcreate  /dev/sdc  先創建新的物理卷

2、pvdisplay   顯示物理卷信息

3、vgextend  vg0 /dev/sdc 擴展物理卷到新的卷組

    （lvextend  -r -l +100%FREE /dev/vg0/lv0 擴展所有的剩余空間到邏輯卷）在邏輯卷空間不夠的情況下。

4.5 邏輯卷縮減（離線ext4）

1、umount  /mnt/lv0/   取消掛載，取消在/etc/fstab的存儲

2、fsck  -f  /dev/vg0/lv0  需要對文件系統的完整性檢查

3、resize2fs  /dev/vg0/lv0  20G 文件系統縮減到20G  （縮減前建議備份數據）

4、lvreduce  -L  20G /dev/vg0/lv0  邏輯卷縮減到20G  （如果數據大于20G，會造成數據丟失）

5、mount  -a  重新掛載回去，因為/etc/fstab 沒有更改

4.6 空間遷移

   （遷移的是PE，數據隨之一起遷移）移除物理卷PV

pvmove /dev/sdb   先確認 pv有沒有足夠的空間 ，先移除sdb上的PE空間挪到卷組的其他空間

vgreduce  vg0 /dev/sdb   把sdb從卷組vg0中移除 vgdisplay ，pvdisplay

pvremove  /dev/sdb   把sdb從物理卷中移除

4.7 邏輯卷刪除

刪除邏輯卷必須先刪除LV ，再刪除VG ，最后刪除PV

在圖形界面中點擊邏輯卷管理器的“卷組”-> “邏輯視圖”的LV 邏輯卷

v  點擊“移除選擇的邏輯卷”，再刪除VG ，最后刪除PV。