linux磁盤與邏輯卷

磁盤管理

磁盤管理有關概念

磁盤分區：對硬盤物理介質的邏輯劃分。
磁盤分紅多個分區，能夠在不一樣的分區創建不一樣的文件系統。
磁盤格式化：建立文件系統的工做，會致使現有的分區中全部的數據被清除。
對磁盤進行分區和格式化將會致使數據丟失，分區格式化前須要對數據進行備份。
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linux中一切皆文件，硬盤、分區等設備均表示爲文件

以以下磁盤爲例

# /dev/sda5
/dev 硬件設備文件所在的目錄
sd 表示串行設備, 除了sd外還有hd，表示IDE設備
a 硬盤的順序號，以字母表示
5 分區的順序號，以數字表示
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傳統的MBR分區方式

主引導記錄

主引導扇區: 硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區稱爲主引導扇區

磁盤分區表: 含4個分區項，偏移地址01BEH--01FDH,每一個分區表項長16個字節，共64字節爲分區項一、分區項二、分區項三、分區項4

結束標記: 偏移地址01FE--01FF的2個字節值爲結束標誌0xAA55或0x55AA,稱爲「魔數」（magic number）。若是該標誌錯誤系統就不能啓動

/dev/hdXX

傳統的IDE並口硬盤，如今被串口SATA硬盤取代

PC主機中的第1個IDE硬盤表示爲hda,第二個IDE硬盤爲/dev/hdb，依此類推 IDE硬盤中的4個主分區可表示爲hda1至hda4

/dev/sdXX

使用SATA的串口硬盤，傳輸速率快，主流硬盤

主分區，一個硬盤容許4個主分區
擴展分區：一個硬盤容許3個主分區，一個擴展分區
邏輯分區：在擴展分區上建立
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1.擴展分區只用於容納邏輯分區，並不創建文件系統，所以也不能直接向擴展分區中保存文件和目錄。

2.存儲在擴展分區中的分區稱爲邏輯分區( Logic Partition)。每個邏輯分區均可以存儲一個文件系統。

3.邏輯分區的編號始終從5開始，由於1～4已經預留給主分區和擴展分區使用

4.與硬盤同樣，每個分區也會有象徵該分區的設備文件；指定硬盤的設備文件後，再根據分區的識別號碼命名。

5.主要分區與擴展分區：使用1-4的識別號碼。

6.邏輯分區：一概使用5-63的識別號碼。例如，/dev/hda的第一個主要分區，其設備文件即是/dev/hdal；而/dev/sdb硬盤的第1號邏輯分區，則會使用/dev/sdb5的設備文件。

GUID分區表

簡稱GPT。使用GUID分區表的磁盤稱爲GPT磁盤。是源自EFI標準的一種較新的磁盤分區表結構的標準。與廣泛使用的主引導記錄(MBR)分區方案相比，GPT提供了更加靈活的磁盤分區機制。它具備以下優勢：

一、支持2TB以上的大硬盤.
二、每一個磁盤的分區個數幾乎沒有限制。爲何說「幾乎」呢？是由於Windows系統最多隻
容許劃分128個分區。不過也徹底夠用了。 
三、分區大小几乎沒有限制。又是一個「幾乎」。由於它用64位的整數表示扇區號。誇張
一點說，一個64位整數能表明的分區大小已是個「天文數字」了，若干年內你都沒法見
到這樣大小的硬盤，更不用說分區了。
四、分區表自帶備份。在磁盤的首尾部分分別保存了一份相同的分區表。其中一份被破
壞後，能夠經過另外一份恢復。
五、每一個分區能夠有一個名稱(不一樣於卷標)。
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爲何要提出新的分區方案

（1）主分區數目不能超過4個的限制，不少時候4個主分區並不能知足須要。
（2）MBR分區方案沒法支持超過2TB容量的磁盤。由於這一方案用4個字節存儲分區的總
扇區數，最大能表示2的32次方的扇區個數，按每扇區512字節計算，每一個分區最大不能
超過2TB。磁盤容量超過2TB之後，分區的起始位置也就沒法表示了。在硬盤容量突飛猛
進的今天，2TB的限制將很快被突破。
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分區管理工具

# fdisk 分區管理工具
    fdisk -l 列出硬盤分區信息
    fdisk /dev/sda 交互模式操做sda設備
    m 顯示全部可用命令
    p 顯示硬盤分區信息
    n、e、p 建立新、擴展、主分區
    t 更改分區文件系統
    d 刪除硬盤分區
    w、q 保存、不保存退出
磁盤分區設備名
Boot：表示引導分區
Start：表示一個分區的開始扇區
End：表示一個分區的結束扇區
Blocks：表示分區容量，單位是塊，默認一個塊是1KB
Id:一個兩位的十六進制，表示分區類型
System：ID所定義分分區類型

# 建立一個大小爲300M的主分區
root@computer: ~# fdisk /dev/sdb
命令（輸入m獲取幫助）：m
命令（輸入m獲取幫助）：n
Select (default p):
Using default response p
分區號（2-4，默認2）：
起始扇區（19555689 - 16777296，默認爲 1955859）：
將使用默認值 1955859
Last扇區，+扇區 or +size(K, M, G)
# 保存退出，按照要求同步磁盤
# 須要系統從新啓動才能夠生效，若是不想重啓系統，可使用partprober /dev/sdb
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創建和管理文件系統

文件系統是操做系統用於明確磁盤或分區上的文件的方法和數據結構；即在磁盤上組織文件的方法。 Linux中默認使用的文件系統類型

EXT4， 第4代擴展（Extended）文件系統
SWAP，交換文件系統
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Linux支持的其它文件系統類型

FAT1六、FAT3二、NTFS
XFS（高性能的日誌文件系統，RHEL7默認使用的文件系統類型）、JFS(集羣文件系統)
VFAT（虛擬文件分配表）
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# mkfs 建立文件系統
mkfs –t 文件系統類型 文件系統名
root@computer: ~# mkfs -t ext4 /dev/sdb5 # 在/dev/sdb5上創建一個ext4分區
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文件系統的掛載

在Linux操做系統中，整個系統只有一個根目錄中，所以在Linux中使用某個磁盤空間的根目錄與其中的全部文件，就必須將文件系統掛載到根文件系統的某一個目錄下。

# mount 掛載文件系統、ISO鏡像到指定文件夾
mount [ -t 類型] 存儲設備 掛載點目錄
mount -o loop ISO鏡像文件  掛載點目錄
user@computer: ~$ mount /dev/cdrom /mnt/cdrom  # 將/dev/cdrom掛載到/mnt/cdrom下
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# umount 卸載已掛載的文件系統
umount 存儲設備位置
umount 掛載點目錄
user@computer: ~$ unmount /dev/cdrom # 卸載已掛載的/dev/cdrom
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文件系統開機自動掛載

若想實現文件系統開機自動掛載，須要在/etc/fstab配置文件中進行配置

user@computer: ~$ cat /etc/fstab
LABEL=cloudimg-rootfs   /        ext4   defaults        0 0
設備位置             掛載點   文件系統類型
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邏輯卷管理

邏輯卷有關概念

Logical Volume Manager，邏輯卷管理。它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制，屏蔽了底層磁盤佈局，便於動態調整磁盤容量。須要注意：/boot分區用於存放引導文件，不能應用LVM機制

物理存儲介質Physical Media：這裏指系統的存儲設備，硬盤或者分區，如/dev/sda5,/dev/hdb1等，是存儲系統最底層的存儲單元

PV(Physical Volume，物理卷)：整個硬盤，或使用fdisk等工具創建的普通分區 ，包括許多默認4MB大小的PE(Physical Extent，基本單元)

VG(Volume Group，卷組)：一個或多個物理卷組合而成的總體LV(Logical Volume，邏輯卷)從卷組中分割出的一塊空間，用於創建文件系統

# LV，PV,PE與VG的關係
(1)物理磁盤被格式化爲PV，空間被劃分爲一個個的PE
(2)不一樣的PV加入到同一個VG中，不一樣PV的PE所有進入到了VG的PE池內
(3)LV基於PE建立，大小爲PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不一樣的物理磁盤
(4)LV直接能夠格式化後掛載使用
(5)LV的擴充縮減實際上就是增長或減小組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始數據
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管理邏輯卷

建立邏輯卷

建立步驟

（1）新建空分區
（2）初始化分區（建立PV）
（3）建立卷組
（4）建立邏輯卷
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# 新建空分區
使用分區工具（fdisk）建立LVM分區，方法和建立其餘通常分區的方式是同樣的，須要
注意經過t命令將LVM的分區類型改成8e
# 建立物理卷
pvcreate 設備名
root@computer: ~$ pvcreate /dev/sdb5  # 將空分區/dev/sdb5建立爲物理卷
# 建立卷組 卷組的名字惟一，而且不能與/dev中的文件名衝突
vgcreate –s 塊大小(默認4MB) 卷組名 物理卷設備名
root@computer: ~$ vgcreate -s 8MB vg0 /dev/sdb5
# 建立邏輯卷
lvcreate -n [邏輯卷名] –L [邏輯卷大小] [已存在卷組名]
選項
    -n 指定邏輯卷卷名，從卷組中劃分一塊空間做爲邏輯卷
    -L 指定邏輯卷的大小（若是指定邏輯卷的時候使用參數l,表示設置的邏輯卷的大
    小是以PE的塊數爲單位的）
root@computer: ~# lvcreate -L 200MB -n lv0 vg0 # 創建一個200MB的名字叫作lv0的邏輯空間
# 格式化邏輯卷
mkfs –t 文件系統類型 邏輯卷設備名
選項 
    –t 指定文件系統類型
root@computer: ~$ mkfs -t ext4 /dev/vg0/lv0
將其掛載後便可使用
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查看卷信息

# pvdisplay 查看物理卷
pvdisplay 設備名
root@computer ~# pvdisplay /dev/sdb1
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# vgdisplay 查看卷組
vgdisplay 卷組名
root@computer ~# vgdisplay /dev/vg0
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# lvdisplay 查看邏輯卷
lvdisplay 邏輯卷名
root@computer ~# pvdisplay /dev/vg0/lv0
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更改容量

# lvextend 擴展邏輯卷的容量大小
lvextend –L [擴展大小] [邏輯卷設備名]
root@computer ~# lvextend -L 300M /dev/vg0/lv0
複製代碼

# resize2fs 擴展文件系統大小
resize2fs 邏輯卷設備名
root@computer ~# resize2fs /dev/vg0/lv0
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# lvreduce 縮小邏輯卷容量
lvreduce -L 100M 邏輯卷名
root@computer: ~# lvreduce -L 100M /dev/vg0/lv0 # 將邏輯卷/dev/vg0/lv0縮小到100M
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卸載卷

卸載卷時，須要注意兩個事項

1）卸載邏輯卷前，得先卸載邏輯卷所在的目錄掛載點
2）卸載卷組前，必須先卸載全部使用到該卷組的邏輯卷
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# pvremove 卸載物理卷
pvremove 物理卷名
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# vgremove 卸載卷組
vgremove 卷組名
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# lvremove 卸載邏輯卷
lvremove卷組名
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