#11 硬连接与软链接与RAID与LVM2

Posted 2020-09-18

两种特殊文件：

设备文件：

mknod

符号链接文件：

链接：就是访问一个文件的不同路径；

硬连接：

数据块指针指向同一个数据块的文件；

不能跨文件系统创建硬连接；

目录文件不能创建硬连接；

每次创建硬连接都会增加indoe的引用计数

符号链接（软链接）：

用于储存被链接文件的路径的文件；

可以跨文件系统创建；

也可以对目录创建；

每次都必粗进行两组路径的查找；

ln命令：

ln [option...] src_flie link_file

ln - make links between files

-S, --suffix=SUFFIX：创建符号链接，省略该选项，即创建硬连接；

-v, --verbose：显示链接创建的过程；

注意：创建符号链接时，如果想要保证该链接文件被复制或移动到其他路径中依然可用，最好链接至被链接文件的绝对路径；

版本管理：

apache：

2.2 2.4

将不同版本的软件分别放置于不同的目录中，使用符号链接，将软件链接到一个统一的路径：

/usr/local/apache --> /usr/local/apache-2.#

/usr/local/apache-2.2

/usr/local/apache-2.4

RAID:

IDE：

SCSI：

redundant array of inexpensive disks，廉价磁盘冗余阵列

redundant array of independent disks，独立磁盘冗余阵列

RAID:

提高IO能力：

使多个磁盘实现并行读写；

磁盘条带化，chunk

提高耐用性：

磁盘冗余实现

即使磁盘发生故障或损坏，也不会影响数据；

RAID的实现方式：

硬件实现：

通过硬件RAID控制器或适配器。将所需的磁盘组织成RAID，而后安装OS；

Bios程序

软件模拟实现：

操作系统通过系统调用的方式模拟RAID实现；

RAID的操作级别：

RAID0：

提高IO性能，条带卷，strip

至少2块磁盘

没有冗余容错能力

没有存储空间浪费，要求每个磁盘必须提供相同大小的储存空间；

RAID1：镜像卷，mirror

提供高可用性

需要2块磁盘

先将数据存入主盘，然后再将数据存入从盘；

写入效率较低，略微提示读效率

磁盘空间的整体利用率为50%

有冗余容错的能力

RAID2：

...

RAID4：

至少需要3块磁盘

用多块磁盘进行异或运算，得到校验值，并且使用专门的一块磁盘存放校验值；

即使一块磁盘损坏，也不会丢失数据；

校验盘IO压力巨大，很容易形成性能瓶颈；

RAID5：

用多块磁盘进行循环冗余校验，将校验值随机分配到不同磁盘的条带中；

读、写IO性能均明显提示，又不会出现性能瓶颈

磁盘利用率=(n-1)/n*100%

冗余容错，

至少需要3块磁盘

RAID6：

用多块磁盘进行两轮循环冗余校验，将校验值随机分配到两个不同磁盘的条带中；

读、写IO性能均明显提示，又不会出现性能瓶颈

最多允许两块磁盘出现故障或损坏依然保证数据可用；

代价就是增加了计算校验值的时间；

    RAID混合级别：

    RAID01：

    先做RAID0，在做RAID1

      RAID10：

    先做RAID1，在做RAID0    

RAID7：

可以理解为一个存储计算机，自带操作系统以及相应的管理工具，可以独立运行；

    RAID50：

    先做RAID5，在做RAID0

    JBOD：

    just a bunch of disks，仅仅就是一组磁盘;

    将多块磁盘的储存空间连接到一起，顺序存放数据；

    在centos上实现软RAID：

    内核提供一个md的模块（multi disks,multi devices）

    用户空间需要mdadm的工具，来设置和修改md内核模块的参数；

    mdadm：模式化工具

    mdadm [mode] <raiddevice> [option...] <component device>

    模式包括：

    创建模式：-C

    -n #：使用#块磁盘创建RAID设备

    -l #：指示RAID的级别

    -a {yes|no}：允许系统或不许系统自动创建md设备文件；

    -c CHUNK_SIEZ：指定chunk大小，

    -x #：指定在阵列中空闲磁盘的数量

    装配模式: -A

    根据/etc/madam.conf指示的raid进行装配

    管理模式：-a，-r，-f

    杂项：

    -D --scan

    显示raid设备的详细信息

    mdadm -D --scan > /etc/madam.conf

    该配置文件用于raid设备的再次装配

    -S：停止raid的设备

  dd - convert and copy a file    

  

  LVM2

  logical volume manager，逻辑卷管理器，version（版本）2

  IBM

  使用纯软件的方式组织一个或多个底层的块设备，将它们重新定义为一个逻辑块设备的解决方案；

  利用内核中的dm模块实现；

  dm：device mapper，设备映射表

  dm模块可以将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑块设备；

  用户空间中的相应命令来向dm模块发出系统调用，就可以完成后逻辑块设备的管理；

  逻辑块设备统一存放在/dev/dm-#

  使用DM机制实现LVM管理的步骤：

  1.创建并标识物理卷，PV

  注意：如果用来创建物理卷的设备是普通分区，一定要将分区的ID修改为8e;

  2.基于PV创建卷组，逻辑块设备，创建卷组的同时指定PE的大小；

  注意：一旦PE大小被指定，就不允许更改；

  3.在已经创建的卷组中创建逻辑卷

  4.在逻辑卷中创建文件系统（高级格式化）

  5.挂载

  物理卷的管理操作：

  pvcreate：创建物理卷

  pvdisplay：显示物理卷的详细信息

  pvs：显示物理卷的简单信息

  pvremove：删物理卷

  pvmove：将某个物理卷中的所有的PE移动到其他物理卷中；

  卷组的管理操作：

  vgcreate：创建卷组

  -s #{kKmMgG}：指定PE的大小，如果省略该选择，默认的PE为4M

  vgremove：删除卷组

  vgextend：扩展卷组容量，将新的pv添加到卷组中

  vgreduce：缩减卷组容量，将pv从卷组中移除；在做此操作之前，应该先使用pvmove，保证被移除的pv上没有被占用的pe

  vgdisplay：显示卷组的详细信息

  vgs：显示卷组的简短信息

  逻辑卷的管理操作：

  lvcreate：创建逻辑卷

  -L LV_SIZE(#{kK|mM|gG})：指定逻辑卷的大小，不能超过卷组的容量；

        -l #${FREE|VG|ORIGIN|PVS}：指定逻辑卷占用对应存储单元的百分比；

        -n LV_NAME：指定逻辑卷的名称

        -i #：在创建逻辑卷的时候，以条带的方式创建，并指明这个逻辑卷上有#个条带

        -I #：在创建逻辑卷的时候，以条带的方式创建，并指明CHUNK的大小；

      lvremove：移除逻辑卷

      lvdisplay：显示逻辑卷的详细信息

      lvs：显示逻辑卷的简短信息

      lvchange：修改LV的状态

      -ay：激活逻辑卷

      -an：停用逻辑卷

      lvextend：扩展逻辑卷的空间，

      注意：一定要先扩展逻辑卷的物理边界，再扩展逻辑卷的逻辑边界；

        使用ext系列文件系统的时候，resize2fs命令扩展逻辑边界；

      lvreduce：缩减逻辑卷的空间

      注意：先缩减逻辑卷的逻辑边界，再缩减逻辑卷的物理边界，

      使用ext系列文件系统的时候，resize2fs命令缩减逻辑边界；

  为了更方便的使用逻辑卷，为/dev/dm-#设备创建了两个符号链接文件；

  /dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME --> ../dm-#

  /dev/VG_NAME/LV_NAME --> ../dm-#

  逻辑卷的快照：

  快照，本身也是一种逻辑卷；目标逻辑卷的另外一个访问路径；

  lvcreate -s -p r -L 15G -n mylv-snopshot /path/to/dest_lv