Linux下文件系统及LVM简概

Posted 2020-10-26

Linux下文件系统及LVM简概
目录
（1）什么是文件系统
（2）文件系统基本操作
（3）LVM逻辑卷概念及基本操作
 
（1） 什么是文件系统
概念：
文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统
从系统功能角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修 改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩， 加密等

主要类型：
ext2，ext3，ext4, xfs，btrfs，reiserfs, jfs，
ext2：是为解决 ext 文件系统的缺陷而设计的可扩展的高性能的文件系统.又被称为 二级扩展文件系统
ext3：是由开放资源社区开发的日志文件系统,. ext3 被设计成是 ext2 的升级版本。
ext4：日志式文件系统，支持1EB（1024*1024TB），最大单文件16TB，支持连续写入可减少文件碎片。rhel6默认文件系统
xfs：是一种非常优秀的日志文件系统,它是 SGI 公司设计的.xfs 被称为业界最先进 的,最具可升级性的文件系统技术.它是一个全 64 位,快速,稳固的日志文件系统,
btrfs：是取代Linux的ext3文件系统，改善ext3的限制，特别是单一文件大小的限制，总文件系统大小限制以及加入文件校验和特性。
Reiserfs：ReiserFS是一种新型的文件系统，它通过一种与众不同的方式--完全平衡树结构来容纳数据，包括文件数据，文件名以及日志支持。ReiserFS还以支持海量磁盘和磁盘阵列，并能在上面继续保持很快的搜索速度和很高的效率。
Jfs：jfs 提供了基于日志的字节级文件系统,该文件系统是为面向事务的高性能系统而开发的。
分类：
根据其是否支持"journal（日志）"功能：
日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, ...
非日志型文件系统: ext2, vfat
组成部分：
内核中的模块：ext4, xfs, vfat
用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat
VFS：虚拟文件系统
VFS（virtual File System）的作用就是采用标准的Unix系统调用读写位于不同物理介质上的不同文件系统,即为各类文件系统提供了一个统一的操作界面和应用编程接口。VFS是一个可以让open()、read()、write()等系统调用不用关心底层的存储介质和文件系统类型就可以工作的粘合层。

 
（2） 文件系统基本操作
创建文件系统：mkfs，mke2fs
mkfs：mkfs命令用于在设备上（通常为硬盘）创建Linux文件系统。mkfs本身并不执行建立文件系统的工作，而是去调用相关的程序来执行。
mke2fs ：mke2fs命令被用于创建磁盘分区上的“etc2/etc3”文件系统。
文件系统标签：blkid，e2label，findfs，
blkid：blkid命令对查询设备上所采用文件系统类型进行查询。blkid主要用来对系统的块设备（包括交换分区）所使用的文件系统类型、LABEL、UUID等信息进行查询。要使用这个命令必须安装e2fsprogs软件包。
e2label ：e2label命令用来设置第二扩展文件系统的卷标。
findfs ：findfs命令依据卷标（Label）和UUID查找文件系统所对应的设备文件。findfs命令会搜索整个磁盘，看是否有匹配的标签或者UUID没有，如果有则打印到标注输出上。findfs命令也是e2fsprogs项目的一部分。
重定义：tune2fs
tune2fs ：tune2fs命令允许系统管理员调整“ext2/ext3”文件系统中的可该参数。Windows下面如果出现意外断电死机情况，下次开机一般都会出现系统自检。Linux系统下面也有文件系统自检，而且是可以通过tune2fs命令，自行定义自检周期及方式。
查询超级块：dumpe2fs
dumpe2fs ：dumpe2fs命令用于打印“ext2/ext3”文件系统的超级块和快组信息。
 
（3）LVM逻辑卷概念及基本操作
概念：
LVM可以弹性的调整文件系统的容量！而并非在于数据的存储效率及安全上面。LVM可以整合多个分区在一起，让这些分区看起来就像是一个磁盘一样，而且，还可以在未来新增或移除其他实体分区到这个LVM管理的磁盘当中，如此一来，整个磁盘的使用空间上，相当具有弹性。

PV（物理卷）：是指硬盘分区，是LVM的基本存储逻辑块，包含有与LVM相关的管理参数
VG（卷组）：类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由PV（物理卷）组成，可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成
LV（逻辑卷）：LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统
三者关系

基本操作
实现过程
步骤：1.创建pv—2.创建vg—3.将pv加入vg—4.在vg中创建lv—5.将lv分区格式化—6.将lv分区挂载到某个目录使用
创建PV
pvcreate /dev/sdb1 创建pv /dev/sdb1 将SCSI第二块硬盘的第一个主分区做成pv
pvcreate /dev/sdc1 将SCSI第三块硬盘的第一个主分区做成pv（linux操作系统应该在第一个硬盘中）
查看PV
Pvdisplay
创建卷组VG
vgcreate datavg /dev/sdb1 /dev/sdc1 创建名为datavg 的卷组，将/dev/sdb1和/dev/sdc1两个pv加入到这个卷组
查看VG
Vgdisplay
创建逻辑卷LV
vcreate –L 50G –n lv1 datavg 在datavg中创建一个大小50G,名为lv1的逻辑卷
查看LV
Lvdisplay
LV格式化成ext3文件格式
mkfs .ext3 /dev/datavg/lv1 将lv1格式化成ext3文件系统类型
partprobe 在不重新启动机器的情况下系统能够识别这些分区
创建目录
mkdir /oracle
挂载
mount /dev/datavg/lv1 /oracle 将lv1挂载到/oralce目录
查看容量 Ls –lh
扩容LV
用fdisk配置新的具有8e system ID的分区
利用pvcreate创建PV
利用vgextend将PV加入lv1
利用lvresize将新加入的PV内的PE加入lv1
透过resize2fs将文件系统的容量确实增加
以上就是本人对文件系统和LVM的了解和简概，如有不足，请多指正！