高级文件系统的管理

一、迁移分区

分区 /dev/sda6 注意同步问题  创建分区，把原先家目录下的文件拷贝到新挂载的文件中

mkfs.ext4 /dev/sda6  mkdir /mnt/home

mount /dev/sda6 /mnt/home

cp -a /home/*  /mnt/home  

init 1 切换单用户模式，把生产环境的用户都踢出去，进行维护修改

rm -rf  /home/* 删除/home下的所有文件

mount /dev/sda6 /home

umont /mnt/home

vim /etc/fstab  编辑

init 5  切换到图形界面，用户就可以登录了。

这样就实现把/home 挂载到新的磁盘分区里面了。

二、文件系统启动磁盘配额

    用户分区配额：usrqouta      组的分区配额：groupqouta

1.启动磁盘配额挂载选项：vim /etc/fstab   defaults,usrquota,groupqouta mount -o remount /home mount

2.创建配额数据库：setenforce 0  quotacheck -cug  /home

3.启动数据库 quotaon  -p  /home （查看数据库启用状态） quotaon  /home

4.指定用户空间限制

edquota lyx  edquota -p usr1 usr2 :把usr1的配额复制给usr2，但是由于是交互式的，不能写入脚本

setquota lyx  100000(100M报警）150000（最大写入150M） 0  0  /home

文件系统启用配额

2.1 启用配额挂载选项

vim /etc/fstab

defaults,usrquota,grpquota

mount -o remount  /dev/sdX  /home 对修改的生效  ; mount -a 只能对新加的生效

mount 确认是否真的修改挂载选项

2.2 创建配额数据库 

setenforce  0   禁用selinux守护 策略   

quotacheck -cug /home  -c：创建数据库  -u：针对用户的数据库  -g：针对组的数据库

setenforce  1  启用selinux 策略  ，增加安全性

2.3 启用数据库

quotaon  -p /home 查看数据库启用状态

quotaon  /home   启用数据库

2.4 指定用户空间限制

edquota  wang 针对wang用户（ID号）设置配额

Filesystem  （设备名）  blocks（用户已经用了多少块） soft（报警时的配额） hard（最大配额）

edquota -p  wang  mage 把wang的磁盘配额复制给mage

setquota  wang 100000 150000 0 0  /home  设置wang用户的报警配额 和最大配额

2.5 测试

su – wang 切换wang用户  dd if=/dev/zero of=f1 bs=1M count=50 写入50M

三、RAID的实现

    RAID:Redundant Arrays of Inexpensive（Independent）Disks：廉价磁盘冗余阵列

1988年由加利福尼亚大学伯克利分校（University of California-Berkeley） “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。表现为多个磁盘合成一个“阵列”来提供更好的性能、冗余，或者两者都提供。

RAID-0:

读、写性能提升；可用空间：N*min(S1,S2,…)；无容错能力；最少磁盘数：2, 2

条带卷：先将磁盘切除等量的区块chunk，然后当一个文件要写入RAID时，该文件会依据区块大小切割好，之后一次放入到各磁碟中去。由于每个磁盘会交错存放数据，因此当数据写入到RAID时，数据会被等量的放置各磁盘上。

RAID-1：

读性能提升、写性能略有下降；可用空间：1*min(S1,S2,…)；有冗余能力；最少磁盘数：2, 2N

RAID-4：

多块数据盘异或运算值，存于专用校验盘

校验位：异或校验，如果坏了一块硬盘，可以用异或校验算出坏的硬盘数据，至少三块硬盘，可以允许损坏一块硬盘，但是校验盘要算异或数据，所以容易损坏。

RAID-5：

读、写性能提升；可用空间：(N-1)*min(S1,S2,…)；有容错能力：允许最多1 块磁盘损坏；最少磁盘数：3, 3+

RAID-6：

读、写性能提升；可用空间：(N-2)*min(S1,S2,…)；有容错能力：允许最多2 块磁盘损坏；最少磁盘数：4, 4+

RAID 混合类型级别

RAID-10：

读、写性能提升；可用空间：N*min(S1,S2,…)/2；有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；最少磁盘数：4, 4+

RAID-01 、RAID-50

RAID7：可理解为独立存储计算机，自身带有操作系统和管理工具，可以独立运行，理论上性能最高的RAID 模式。

JBOD ：Just a Bunch Of Disks

          功能：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用可用空间：sum(S1,S2,…)

v  常用级别：RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10,RAID-50, JBOD

3.1 软RAID

v mdadm ：为软RAID 提供管理界面；作用为为空余磁盘添加冗余

v  结合内核中的md(multi devices)

v RAID 设备可命名为/dev/md0 、/dev/md1 、/dev/md2、 /dev/md3 等等

软件RAID 的实现

v mdadm ：模式化的工具

v  命令的语法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options]

<component-devices>

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

3.2 mdadm创建和删除RAID

3.2.1 创建raid

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

-C：创建RAID ； -a：自动创建  ；-c：指明chunk大小 ；-x：指明空闲盘的个数 ；-l：指明要创建RAID级别

2. mke2f -j /dev/md0  用文件系统对每个RAID设备进行格式化

3. mdadm -Ds /dev/md0 > >/etc/mdadm.conf  生成配置文件  -D：显示raid的详细信息

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

6. mdadm -G /dev/md0 -n 4 -a /dev/sde   增加新成员   -n #：使用#个块设备创建此RAID

7. resize2fs  /dev/md0  60G  扩容

8. mdadm -D /dev/md0       显示raid的详细信息  

9.cat /proc/mdstat      观察md0的状态

3.2.2 删除raid

umount /mnt/raid5  取消raid挂载

madam -S /dev/md0 停止软RAID服务       madam -D /dev/md0         

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

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

四、逻辑卷创建（LVM）

4.1 什么是LVM、dm

   LVM: Logical Volume Manager逻辑卷管理  

v dm: device mapper设备映射器 ： 将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块

v  设备名：/dev/dm-#

v  软链接：/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

            /dev/mapper/vol0-root

            /dev/VG_NAME/LV_NAME

            /dev/vol0/root

允许对卷进行方便操作的抽象层，包括重新设定文件系统的大小。

v 允许在多个物理设备间重新组织文件系统

1.将设备指定为物理卷物理卷是用固定大小的物理区域（Physical Extent，PE ）来定义的

2.用一个或者多个物理卷来创建一个卷组

3.在物理卷上创建的逻辑卷 ：是由物理区域（PE ）组成

4.可以在逻辑卷上创建文件系统     

4.2 创建LVM

1、 fdisk /dev/sda  t  8e  指定物理卷 LVM

       partx -a /dev/sda         同步到设备文件

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

       pvs;vgs  查看创建物理卷信息；查看卷组的信息

3、vgcreate  vg0 /dev/sd{a7,b}  用物理卷创建卷组

       vgs;vgdisplay  查看卷组信息

4、lvcreate  -n lv0 -L 15G vg0   -l:PE的个数 ；-L：指定容量 在物理卷组上创建逻辑卷

       lvs pvdisplay   查看逻辑卷信息

5、mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 在逻辑卷上创建文件系统

       ll /dev/vg0/lv0 不是真正的设备，只是指向../dm-0的软链接

dm: device mapper设备映射器： 将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块。

6、mkdir /mnt/lv0    mount  /dev/vg0/lv0  /mnt/lv0     挂载逻辑卷

7、vim /etc/fstab

8、mount -a ; mount -o remount /dev/vg0/lv0  /mnt/lv0     开机挂载信息

9、df -h     读取挂载逻辑卷信息

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

LVM弹性更改文件系统的容量：v

     LVM 可以弹性的更改LVM 的容量通过 交换PE 来进行资料的转换，将原来LV 内的PE转移到其他的设备中以降低LV 的容量，或将其他设备中的PE 加到LV 中以加大容量。

4.3 逻辑卷扩展（在线）

1、vgdisplay  硬盘里面还在写文件的同时也能扩展逻辑卷 ，可以看到PE数以及尺寸。

2、lvextend -L -l n   /dev/vg0/lv0   扩展逻辑卷

        -L：+10G；25G 都是扩展到25G ；-l：增加PE数可在 n：名字lv0

3、resize2fs /dev/vg0/lv0 26G 扩展文件系统存储；用df -h查看不同步，使用此命令能同步逻辑卷差不多26G大小

     xfs_grow /mnt/lv0  CentOS7上面扩展逻辑卷

4、 lvextend  -r -l  +100%FREE /dev/vg0/lv0 文件系统扩展卷组的所有的剩余空间到逻辑卷

        此卷组没有多余空间创建新的逻辑卷。

4.4 扩展卷组

1、pvcreate  /dev/sdc  先创建新的物理卷

2、pvdisplay   显示物理卷信息

3、vgextend  vg0 /dev/sdc 扩展物理卷到新的卷组

    （lvextend  -r -l +100%FREE /dev/vg0/lv0 扩展所有的剩余空间到逻辑卷）在逻辑卷空间不够的情况下。

4.5 逻辑卷缩减（离线ext4）

1、umount  /mnt/lv0/   取消挂载，取消在/etc/fstab的存储

2、fsck  -f  /dev/vg0/lv0  需要对文件系统的完整性检查

3、resize2fs  /dev/vg0/lv0  20G 文件系统缩减到20G  （缩减前建议备份数据）

4、lvreduce  -L  20G /dev/vg0/lv0  逻辑卷缩减到20G  （如果数据大于20G，会造成数据丢失）

5、mount  -a  重新挂载回去，因为/etc/fstab 没有更改

4.6 空间迁移

   （迁移的是PE，数据随之一起迁移）移除物理卷PV

pvmove /dev/sdb   先确认 pv有没有足够的空间 ，先移除sdb上的PE空间挪到卷组的其他空间

vgreduce  vg0 /dev/sdb   把sdb从卷组vg0中移除 vgdisplay ，pvdisplay

pvremove  /dev/sdb   把sdb从物理卷中移除

4.7 逻辑卷删除

删除逻辑卷必须先删除LV ，再删除VG ，最后删除PV

在图形界面中点击逻辑卷管理器的“卷组”-> “逻辑视图”的LV 逻辑卷

v  点击“移除选择的逻辑卷”，再删除VG ，最后删除PV。