LINUX邏輯卷管理與磁盤陣列

第二單元邏輯卷管理與磁盤陣列學(xué)習(xí)大綱邏輯卷管理（LVM）磁盤陣列（RAID）1、邏輯卷管理（LVM）邏輯卷管理概述邏輯卷管理組成部分邏輯卷創(chuàng)建過程拉升與縮小邏輯卷卷組的拉升與清除LVM交換分區(qū)的修改1.1、邏輯卷管理概述每個(gè)Linux使用者在安裝Linux時(shí)都會遇到這樣的困境：在為系統(tǒng)分區(qū)時(shí)，如何精確評估和分配各個(gè)硬盤分區(qū)的容量，因?yàn)橄到y(tǒng)管理員不但要考慮到當(dāng)前某個(gè)分區(qū)需要的容量，還要預(yù)見該分區(qū)以后可能需要的容量的最大值。如果估計(jì)不準(zhǔn)確，當(dāng)遇到某個(gè)分區(qū)不夠用時(shí)管理員可能甚至要備份整個(gè)系統(tǒng)、清除硬盤、重新對硬盤分區(qū)，然后恢復(fù)數(shù)據(jù)到新分區(qū)。邏輯卷管理器LVM（LogiclVolumeManager），通過使用邏輯卷管理器對硬盤存儲設(shè)備進(jìn)行管理，可以實(shí)現(xiàn)硬盤空間的動態(tài)劃分和調(diào)整。1.2、邏輯卷管理組成部分物理卷（PV－PhysicalVolume）物理卷在邏輯卷管理中處于最底層，它可以是實(shí)際物理硬盤上的分區(qū)，也可以是整個(gè)物理硬盤。卷組（VG－VolumneGroup）卷組建立在物理卷之上，一個(gè)卷組中至少要包括一個(gè)物理卷，在卷組建立之后可動態(tài)添加物理卷到卷組中。一個(gè)邏輯卷管理系統(tǒng)工程中可以只有一個(gè)卷組，也可以擁有多個(gè)卷組。邏輯卷（LV－LogicalVolume）邏輯卷建立在卷組之上，

卷中的未分配空間可以

用于建立新的邏輯卷，

邏輯卷建立后可以動態(tài)

地?cái)U(kuò)展和縮小空間。系

統(tǒng)中的多個(gè)邏輯卷可以

屬于同一個(gè)卷組，也可

以屬于不同的多個(gè)卷組。1.3、邏輯卷創(chuàng)建過程在磁盤分區(qū)上建立物理卷#fdisk/dev/sda#pvcreate/dev/sda5//在已經(jīng)建立好的分區(qū)或硬盤上建立物理卷#pvdisplay|pvs//查看系統(tǒng)中已經(jīng)創(chuàng)建的物理卷使用物理卷建立卷組#vgcreateMYVG/dev/sda5//建立卷組，日后可以根據(jù)需要添加新的物理卷到已有卷組中vgcreateMYVG-s8/dev/sdb1/dev/sdb2（-s設(shè)置PE的大小，默認(rèn)4M）vgdisplay|vgs//查看系統(tǒng)中已經(jīng)創(chuàng)建的卷組1.3、邏輯卷創(chuàng)建過程在卷組中建立邏輯卷#lvcreate–L100M–nmylv1MYVG//從已有卷組建立邏輯卷，通常只分配部分空間給該邏輯卷

lvcreate

-l(多少個(gè)PE)lvdisplay|lvs//查看系統(tǒng)中已經(jīng)創(chuàng)建的邏輯卷在邏輯卷上建立文件系統(tǒng)將文件系統(tǒng)掛載到Linux系統(tǒng)的目錄樹中1.4、拉升與縮小邏輯卷邏輯卷的拉升lvextend–Lsize[KB,M,G]/dev/卷組/邏輯卷名resize2fs/dev/卷組/邏輯卷名(重新設(shè)置ext系列文件系統(tǒng)大小。)xfs_growfs/dev/卷組/邏輯卷名邏輯卷的縮小卸載文件系統(tǒng)resize2fs/dev/卷組/邏輯卷名size[KB,M,G](先縮小ext文件系統(tǒng)大小。)e2fsck-f/dev/卷組/邏輯卷名(再執(zhí)行上步指令)lvreduce–Lsize[KB,M,G]/dev/卷組/邏輯卷名1.5、卷組的拉升與清除LVM當(dāng)卷組的空間使用完后，用戶則不能再擴(kuò)展邏輯卷或創(chuàng)建新的邏輯卷了，因此我們必須要擴(kuò)展卷組空間。創(chuàng)建物理卷擴(kuò)展卷組vgextend<卷組名><物理卷名>如果我們不在使用邏輯卷了，也可以將其刪除先卸載邏輯卷刪除邏輯卷 （lvremove<邏輯卷名>）刪除卷組 （vgremove<卷組名>）刪除物理卷 （pvremove<物理卷名>）刪除物理分區(qū) 練習(xí)1、創(chuàng)建一個(gè)卷組VGA，大小為1G2、創(chuàng)建兩個(gè)邏輯卷名為LVA和LVB大小均為400M，掛載到/mnt/lva和/mnt/lvb上（LVA文件系統(tǒng)為xfs，LVB文件系統(tǒng)為ext4）3、增加LVA的大小至1G4、LVB增加500M的空間5、減少LVB的空間至300M1.6擴(kuò)容交換分區(qū)提供新的swap分區(qū)（fdisk）

mkswap

/dev/sdX

（格式化）swapon

/dev/sdX（手動加載）swapoff

/dev/sdX（手動取消）如果要永久加載新增的交換分區(qū)該如何設(shè)置呢？2、磁盤陣列（RAID）RAID概述常用的RAID規(guī)范SoftWareRaid描述Mdadm管理工具SoftWareRaid創(chuàng)建過程SoftWareRaid配置文件查看、停止與啟動Soft陣列2.1、RAID概述RAID是“RedundantArrayofIndependentDisk”的縮寫，中文意思是獨(dú)立冗余磁盤陣列。冗余磁盤陣列技術(shù)誕生于1987年，由美國加州大學(xué)伯克利分校提出。簡單地說就是將N塊硬盤通過RAIDController（分Hardware，Software）結(jié)合成虛擬單塊大容量的硬盤使用，其特色是N臺硬盤同時(shí)讀取速度加快及提供容錯性（FaultTolerant），所以RAID是當(dāng)成平時(shí)主要訪問數(shù)據(jù)的Storage不是BackupSolution。2.2、常用的RAID規(guī)范主要包含RAID0～RAID7等數(shù)個(gè)規(guī)范，它們的側(cè)重點(diǎn)各不相同，常見的規(guī)范有如下幾種：Raid0Raid1Raid52.2.1、Raid0RAID0又稱為Stripe或Striping，中文譯為集帶工作方式，有時(shí)也可以理解為“拼湊”。它是將要存取的數(shù)據(jù)以條帶狀形式盡量平均分配到多個(gè)硬盤上，讀寫時(shí)多個(gè)硬盤同時(shí)進(jìn)行讀寫，從而提高數(shù)據(jù)的讀寫速度。RAID0另一目的是獲得更大的“單個(gè)”磁盤容量。2.2.2、Raid1又稱為Mirror或Mirroring，中文譯為鏡像方式。這種工作方式的出現(xiàn)完全是為了數(shù)據(jù)安全考慮的，它是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百地自動復(fù)制到另外一個(gè)硬盤上或硬盤的不同地方（鏡像）。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先從RAID1的源盤讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，則系統(tǒng)不去管備份盤上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤數(shù)據(jù)失敗，則系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)而讀取備份盤上的數(shù)據(jù)，不會造成用戶工作任務(wù)的中斷。由于對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，在所有RAID級別中，RAID1提供最高的數(shù)據(jù)安全保障。同樣，由于數(shù)據(jù)的百分之百備份，備份數(shù)據(jù)占了總存儲空間的一半，因而，Mirror的磁盤空間利用率低，存儲成本高。2.2.3、Raid5Raid5是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案，也是目前應(yīng)用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨(dú)立硬盤進(jìn)行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)（異或運(yùn)算），校驗(yàn)數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤上。以n塊硬盤構(gòu)建的RAID5陣列可以有2/3塊硬盤的容量，存儲空間利用率非常高。RAID5不對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的任何一塊硬盤上的數(shù)據(jù)丟失，均可以通過校驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出來。3、SoftWareRaid描述一般的中高檔服務(wù)器多使用硬件RAID控制器來實(shí)現(xiàn)HardwareRAID，但是由于硬件RAID控制器的價(jià)格昂貴，導(dǎo)致系統(tǒng)成本大大增加。而隨著處理器的性能快速發(fā)展，使得軟件RAID的解決方法得到人們的重視。SoftWareRaid即軟件磁盤陣列，軟件RAID使您可以將兩個(gè)或多個(gè)塊設(shè)備（通常是磁盤區(qū)）組合為單個(gè)RAID設(shè)備（/dev/mdX）。例如：假定有三個(gè)空分區(qū)：hda3、hdb3和hdc3。使用軟件RAID管理工具mdadm就能將這些分區(qū)組合起來。4、Mdadm管理工具mdadm工具是一個(gè)管理軟件RAID的獨(dú)立程序，它能完成所有的軟RAID管理功能。mdadm常用選項(xiàng)-A<陣列設(shè)備名>,--assemble：加入一個(gè)以前定義的陣列-C<陣列設(shè)備名>,--create：創(chuàng)建一個(gè)新的陣列-D<陣列設(shè)備名>,--detail：顯示mddevice的詳細(xì)信息-ayes：自動創(chuàng)建md陣列文件-l,--level=:設(shè)定raidlevel-s,--scan：掃描配置文件或/proc/mdstat以搜尋丟失的信息-n,--raid-devices=:指定陣列中可用device數(shù)目，這個(gè)數(shù)目只能由--grow修改-x,--spare-devices=：指定初始陣列的富余device數(shù)目5、SoftWareRaid創(chuàng)建過程創(chuàng)建SoftwareRaid分區(qū)分區(qū)類型為“fd”使用mdadm工具創(chuàng)建SoftwareRaid設(shè)備例：使用RAID0規(guī)范,創(chuàng)建陣列設(shè)備md1mdadm–C/dev/md1–ayes–l0–n2/dev/sda{5,6}為陣列創(chuàng)建文件系統(tǒng)例：mkfs.ext3/dev/md1掛載陣列設(shè)備6、SoftWareRaid配置文件mdadm不采用/etc/mdadm.conf作為主要配置文件，它完全可以不依賴該文件也不會影響陣列的正常工作。該配置文件的主要作用是方便跟蹤軟RAID的配置。對該配置文件進(jìn)行配置是有好處的，但不是必須的。推薦對該文件進(jìn)行配置。建立方法如下：創(chuàng)建陣列mdadm–D-s>>/etc/mdad