操作系统磁盘管理高级

Posted 2022-11-21 "sudo

文章目录

• RAID磁盘阵列
• • 什么是RAID？
  • RAID 0
  • RAID 1
  • RAID 5
  • RAID 10
  • 磁盘阵列管理
  • • mdadm 工具的使用
    • • 创建并管理RAID
• LVM 磁盘管理
• • 物理卷 - PV
  • 卷组 - VG
  • 逻辑卷 - LV
  • 命令行创建 LVM
  • 调整 LVM 的大小
  • 删除逻辑卷

RAID磁盘阵列

Redundant Array of Independent Disks - 独立冗余磁盘阵列

什么是RAID？

把多个磁盘设备组合成一个容量更大、更安全的磁盘阵列

把数据切割成多个区段，分别存放在不同的物理硬盘设备上，然后利用 分散读写技术 来提升磁盘阵列整体的性能；

同时把多个重要数据的 副本 同步到不同的物理硬盘设备上，从而起到非常好的 数据冗余备份 效果

优点

1. 冗余备份
2. 硬盘吞吐量提升，读写速度提升
3. 反面：成本支出提升

RAID 磁盘阵列 方案：

至少十几种，详细介绍四种

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 5
• RAID 10

RAID 0

数据条带化
数量：2块及以上的硬盘，性能和容量随硬盘数递增

优点：所有的RAID级别中，速度最快；（并发读取和写入）
缺点：无冗余或错误修复能力，无法容忍硬盘损坏。

RAID 1

数据镜像（一模一样的备份）
数量：2块及以上的硬盘（偶数）

优点：数据在每组磁盘中都有一份，读性能好，一组磁盘损坏，不影响数据访问；
缺点：写性能下降，因为要写双份数据；

RAID 5

奇偶校验
数量：3块及以上的硬盘

并发存放

优点：能容忍任意坏掉一块盘，奇偶校验恢复 接近 RAID-0 的数据读取速度，具有一定的容灾能力，写速度比RAID-1慢

RAID 10

奇偶校验
数量：至少4块

优点：更好的性能，更好的可靠性
缺点：成本高，容量小

1.RAID-0:无容灾，很少单独使用
2.RAID-1:操作系统-日志文件；
3.RAID-5：数据文件、备份文件
4.RAID-10：所有类型都使用，成本影响较大；

磁盘阵列管理

需要用到 mdadm 工具

rpm -qa mdadm

mdadm 工具的使用

RAID创建步骤

1. 确认mdama工具已安装；
2. 添加磁盘（至少2块）；
3. 进行 分区 和 格式化 （fdisk  ，  mkfs）
4. 使用 mdada 命令创建管理 RAID  【见下文】
5. 模拟磁盘坏道的情况
6. 数据的恢复

创建并管理RAID

# 1. 创立RAID
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sdb1 /dev/sdc1	#RAID1 卷
mdadm -Cv /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sdb2 /dev/sdc2 /dev/sdd2	#RAID5 卷
# 2. 查看RAID
mdadm -D /dev/md1
# 3. 创建配置文件
mdadm -D -s >> /etc/mdadm.conf
# 4. 停止RAID
mdadm -s /dev/md1
# 5. 激活RAID
mdadm -A /dev/md1

访问：

mkdir /mnt/md1	#创建一个挂载点
mount /dev/md1 /mnt/md1	#挂载RAID

# 开机自动挂载
#将下述信息加入到 /etc/fstab中
# /dev/md1	/mnt/md1 auto defaults 0 0
# /dev/md5  /mnt/md5 auto defaults 0 0

实例

创建一个RAID5的磁盘阵列，要求容量大小为8G，文件系统为ext4，能实现开机自动挂载到 /raid5 目录

---

LVM 磁盘管理

作用：动态调整磁盘容量。如果 硬件支持 ，可以添加一个硬盘到一个正在运行中的卷组，从而提高磁盘管理的灵活性。

物理卷 - PV

1. 物理卷 是 LVM　的最基本的　物理　组成部分，可以是整个硬盘也可以是硬盘中的某个分区；
2. 怎么生成pv：利用　fdisk 命令把实际的分区转化成为 8e 的系统格式，然后利用 pvcreate 把分区变成能够利用的物理卷

卷组 - VG

VG（Volumn Group,卷组）：一个或多个物理卷组合而成的整体。[逻辑上，非物理上]
PE：是LVM最小的存储单位，一般大小为 4MB ，是构成 VG 的基本单位

逻辑卷 - LV

1. 逻辑卷：从 卷组[VG] 中分割出一块空间，用于建立文件系统

部署 LVM 需要逐个配置 物理卷、卷组 和 逻辑卷

功能	物理卷pv管理	卷组VG管理	逻辑卷lv管理
scan - 扫描	pvscan	vgscan	lvscan
create - 建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
display - 显示	pvdisplay	vgdiaplay	lvdislay
remove - 移除	pvremove	vgremove	lvremove
extend - 扩展		vgextend	lvextend
reduce - 减少		vgreduce	lvreduce

命令行创建 LVM

# 命令行创建 LVM
#1. 创建 物理卷，卷组，逻辑卷,,,首先创建LVM
#2. 挂载 逻辑卷LV
# 常用命令
pvcreate 物理磁盘/物理磁盘的分区   #创建物理卷
vgcreate 卷组名 物理卷1 物理卷2  #合并物理卷为 卷组
lvcreate -L 容量大小 -n 逻辑卷名 卷组名  # 创建逻辑卷方式一
# 或者： lvcreate -l PE个数 -n 逻辑卷名 卷组名   #创建逻辑卷方式二
lvextend -L +容量大小 逻辑卷的绝对路径   #合并逻辑卷
lvextend -L 容量大小 逻辑卷的绝对路径   #指定逻辑卷，扩展至指定大小

创建 逻辑卷 步骤

1.让物理磁盘支持 LVM 技术：pvcreate 
2.把pv增加到卷组VG中：vgcreate
3.创建逻辑卷lv：lvcreate

调整 LVM 的大小

扩大

只要卷组中有足够的资源，就可以一直为逻辑卷扩容
切记：扩展前，一定要卸载设备和挂载点的关联 umount

# 1.扩展
lvextend -L 300M /dev/myvg/mylv
# 2.检查硬盘完整性，并重置硬盘容量
e2fsck -f /dev/myvg/mylv
	#检查inode、块和大小；检查目录结构；检查目录连接性；检查引用计数；检查组概要信息
# 3.重新挂载
mount 

缩小

#1.调整文件系统的大小
resize2fs 位置 大小
#2.调整lv大小
lvreduce -L 大小 位置
#3.重新设置文件系统
#4.重新挂载

删除逻辑卷

#删除逻辑卷
lvremove lv_name
#删除卷组，可以删除，可以不删除，自己选择
#vgremove vg_name