centos7磁盤分區、格式化及LVM管理

時間 2020-01-02

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磁盤分區、格式化及LVM管理java

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RHEL7如何對磁盤進行分區和格式化以及如何配置LVM，與之前版本的RHEL區別不大，能夠經過disk工具（在圖形桌面中運行）或命令工具（如：fdisk、gdisk、parted）管理硬盤設備。fdisk能夠配置MBR格式； gdisk配置gpt格式， parted能夠本身選擇。後端

傳統的硬盤分區都是MBR格式，MBR分區位於0扇區，他一共512字節，前446字節是grub引導程序，這個會在後面學習；中間64字節是分區表，每一個分區須要16個字節表示，所以主分區和擴展分區一共只能有4個分區，超過4個的分區只能從擴展分區上再設置邏輯分區來表示。每一個分區的大小沒法超過2T。 MBR的最後2個字節是結束符號centos

GPT格式，打破了MBR的限制，能夠設置多達128個分區，分區的大小根據操做系統的不一樣有所變化，可是都突破了2T空間的限制。支持高達 18EB (1EB=1024PB，1PB=1024TB) 的卷大小，容許將主磁盤分區表和備份磁盤分區表用於冗餘，還支持惟一的磁盤和分區 ID (GUID)。ide

與 MBR 分區的磁盤不一樣，GPT的分區信息是在分區中，而不象MBR同樣在主引導扇區。爲保護GPT不受MBR類磁盤管理軟件的危害，GPT在主引導扇區創建了一個保護分區 (Protective MBR)的MBR分區表，這種分區的類型標識爲0xEE，這個保護分區的大小在Windows下爲128MB，Mac OS X下爲200MB，在Window磁盤管理器里名爲GPT保護分區，可以讓MBR類磁盤管理軟件把GPT當作一個未知格式的分區，而不是錯誤地當成一個未分區的磁盤svg

在MBR硬盤中，分區信息直接存儲於主引導記錄(MBR)中（主引導記錄中還存儲着系統的引導程序）。但在GPT硬盤中，分區表的位置信息儲存在GPT頭中。但出於兼容性考慮，硬盤的第一個扇區仍然用做MBR，以後纔是GPT頭。工具

GPT的結構以下圖：學習

首先看看當前的硬盤信息測試

能夠在/proc/partitions這個文件查看當前的分區ui

先試試MBR格式的分區，fdisk選項以下所示

輸入n，能夠建立新的MBR分區，而後輸入p能夠顯示當前的分區狀態

重複n的操做，添加其餘分區。

注：MBR格式磁盤最多能夠建立4個主分區或3個主分區1個擴展分區，在擴展分區中能夠建立若干個邏輯分區。

注意id表明了磁盤的用途，能夠經過t來改變

看看分區記錄

gdisk和fdisk很是相似

建立新分區的時候能夠看見能夠有128個分區

parted，和前兩個相比，更靈活，能夠自行設定MBR或GPT格式和分區

經過mklabel msdos能夠設定爲MBR格式，而後能夠經過mkpart來劃分分區

msdos設定爲MBR格式，gpt設定爲GPT格式

primary表明主分區，extended表明擴展分區，logical表明邏輯分區。

set number flag state用於設置分區的用途，flag：boot、lvm、raid。State:on/off表示開啓或關閉。

parted工具分完區後無需保存，輸入q退出便可。

劃分好分區以後，還須要格式化才能使用。能夠經過 mkfs/mkswap來格式化文件系統

#mkfs.xfs /dev/分區設備名或#mkfs -t xfs /dev/分區設備名

能夠修改fstab實現自動加載

測試是否能自動掛載

經過df -h查看已經掛載了的設備

-T選項能夠顯示設備的文件系統類

有的掛載點路徑比較長，自動分2行顯示，能夠-P強制一行顯示

如同進程有pid，用戶有uid，每一個文件系統也有本身的id，稱爲uuid，可是不是每一個分區都有；若是某個分區沒有文件系統，那麼這個分區是沒有uuid的。

能夠經過 blkid（block id）來查看。注意uuid標記的是文件系統，而不是分區。uuid的好處在於能夠經過uuid這個惟一值來掛載系統，這樣能夠避免由於刪除硬盤形成的錯位，sda6變成了sda5等等

咱們能夠經過xfs_admin -U 來手動更改文件系統的uuid

附：在目錄裏面能夠經過 ls -ld查看目錄的屬性，ls -la查看內容的屬性，可是-ld顯示的目錄大小隻有4K，這僅僅是目錄自己的大小，要想查看目錄和其內容的整個大小，能夠經過du來查看，若是隻想看最終結果，使用-s（summary）就好了

下面咱們來看看swap分區如何手動建立。swap相似windows的虛擬內存/page file，當內存不足的時候，數據保存在swap中。

有兩種方式可使用：

第一種單獨用一個分區來做爲swap

建立一個分區（如：/dev/sdb3），並更改分區ID爲82

執行partx –a /dev/sdb命令，使分區修改生效

在分區上建立swap文件系統

修改fstab實現自動加載

第二種方式是建立一個文件塊，這個文件所佔有的空間做爲swap使用

對於普通的分區，擴展度不高，一旦分區格式化完成，很難靈活的再增長或者減小分區大小。爲了解決這個問題，可使用LVM（邏輯卷）。基本過程是把物理磁盤或者分區初始化稱爲物理卷（PV），而後把PV加入VG（卷組），最後在VG上劃分邏輯的分區（LVM），LVM能夠當作普通的分區進行格式化和掛載。

將準備的磁盤或分區建立PV

能夠執行pvdisplay查看PV的詳細信息，pvremove刪除PV

建立完PV，以後，須要建立VG，而後添加PV到VG中

能夠經過vgdisplay查看具體的信息，注意PE的Size是4M，這個是增減的最小計算單位

注：建立VG時:使用–s選項的做用是在建立時指定PE塊（物理擴展單元）的大小，默認是4M。

如：# vgcreate volGroup03 -s 8M /dev/sdb[12])

咱們能夠繼續往vg裏面添加新的分區

若事先沒有把sdb3轉化爲pv，而是直接添加到vg裏面，不過一旦添加了他自動就初始化成pv了。

能夠添加固然也能夠減小pv。 #vgreduce vg00 /dev/sdb3

VG準備就緒，能夠建立了LVM了

注意看他的大小實際上是112M，由於PE的大小是4M，這個4M是最小單位，不能破開，所以28個PE就是112M

注：大L能夠直接指定大小，小l是指定多少個PE的值

也能夠設置剩餘空間的百分比

刪除邏輯卷 #lvremove /dev/vg00/lv01

對已經建立的邏輯卷，能夠當作普通分區同樣格式化和掛載

修改/etc/fstab文件實現開機自動掛載。

擴展一個邏輯卷，增長300M，首先要確保卷組有大於300M的空閒空間。

執行lvextend擴展邏輯卷大小

注意邏輯卷的文件系統仍然是109M沒有改變，咱們還須要填充文件系統的空白。

RHEL7能夠用xfs_growfs來擴大XFS文件系統，也能夠直接用resize2fs 來處理設備

注意的是 XFS系統只能增加，不能減小！所以若是須要減小LVM的話，分區只能使用ext4了

執行df查看擴展後的文件系統

邏輯卷快照

LVM提供一個極妙的設備，它是snaphot。容許管理員建立一個新的塊裝置，在某個時間點提供了一個精確的邏輯卷副本，快照提供原始卷的靜態視圖LVM 快照經過把文件系統的改變記錄到一個快照分區，所以當你建立一個快照分區時，你不須要使用和你正建立快照的分區同樣大小的分區,所需的空間大小取決於快照的使用，因此沒有可循的方法來設置此大小。若是快照的大小等於原始卷的大小那麼快照永遠可用。

快照是特殊的邏輯卷，只能夠對邏輯卷作快照。邏輯卷快照和須要作快照的邏輯卷必須在同一個卷組裏面

如今在咱們的系統中有個邏輯卷/dev/vg00/lv00，咱們用lvdisplay來查詢一下這個邏輯卷

能夠看到，這個邏輯卷/dev/vg00/lv00的大小是309M。咱們將這個邏輯卷/dev/vg00/lv00掛載到/data下面。複製一些數據到/data裏面去。方便等下作試驗

如今咱們就爲邏輯卷/dev/vg00/lv00來作快照

執行lvscan查看建立好的邏輯卷

能夠看到/dev/vg00/lv00是原始邏輯卷，而/dev/vg00/lvsp00是快照

執行lvdisplay或lvs命令查看邏輯信息

能夠看到邏輯卷快照建立成功了，

注意：這個快照卷建好以後，是不須要格式化也不須要進行掛載的。格式化或掛載都會出現的錯誤提示的。

模擬將原邏輯卷中的數據刪除

如何恢復原邏輯卷的數據？有兩方式能夠恢復刪除的數據

方式一是先將原邏輯卷卸除掛載#umount /dev/vg00/lv00

而後掛載邏輯卷快照便可 #mount /dev/vg00/lvsp00 /data，就能夠正常訪問數據了

方式二能夠經過 lvconvert把快照的內容從新寫回原有的lvm

先將原邏輯卷卸除掛載#umount /dev/vg00/lv00

執行lvconvert將快照的數據合併到原邏輯卷 #lvconvert --merge /dev/vg00/lvsp00

最後掛載原邏輯卷，查看數據是否恢復成功

注：當咱們把原邏輯卷裏面的數據給刪除了，邏輯卷快照裏面的數據還在，因此能夠用快照恢復數據。而當咱們在邏輯卷裏面添加數據，快照是不會發生改變的，是沒有這個文件的。由於快照只會備份當時邏輯卷的一瞬間。

使用ssm（系統存儲管理器）進行邏輯管理

邏輯卷管理器（LVM）是一種極其靈活的磁盤管理工具，它讓用戶能夠從多個物理硬驅建立邏輯磁盤卷，並調整大小，根本沒有停機時間。最新版本的CentOS/RHEL 7如今隨帶系統存儲管理器（又叫ssm），這是一種統一的命令行界面，由紅帽公司開發，用於管理各類各樣的存儲設備。目前，有三種可供ssm使用的卷管理後端：LVM、Btrfs和Crypt

準備ssm，在CentOS/RHEL 7上，你須要首先安裝系統存儲管理器。能夠經過rpm或yum工具安裝

首先咱們來檢查關於可用硬盤和LVM卷的信息。下面這個命令將顯示關於現有磁盤存儲設備、存儲池、LVM卷和存儲快照的信息。

#ssm list

在這個例子中，有兩個物理設備（「/dev/sda」和「/dev/sdb」）、二個存儲池（「rhel和vg00」）,以及存儲池rhel中建立的兩個LVM卷（「dev/rhel/root」和「/dev/rhel/swap」），存儲池vg00中建立的一個LVM卷（/dev/vg00/lv00）。

下面來說解如何經過ssm建立、管理邏輯卷和邏輯卷快照

至少新添加一塊磁盤，執行ssm命令顯示現有磁盤存儲設備、存儲池、LVM卷的信息

能夠看到有兩塊空閒磁盤（sdc、sdd）

建立新的LVM池/卷

在這個示例中，不妨看一下如何在物理磁盤驅動器上建立新的存儲池和新的LVM卷。若是使用傳統的LVM工具，整個過程至關複雜，須要準備分區，須要建立物理卷、卷組、邏輯卷，最後還要創建文件系統。不過，若使用ssm，整個過程一蹴而就！

下面這個命令的做用是，建立一個名爲mypool的存儲池，建立存儲池中名爲lv01的500MB大小的LVM卷，使用XFS文件系統格式化卷，並將它掛載到/mnt/test下。

驗證ssm建立的結果

或執行ssm list