本章内容要点,磁盘相关概念 磁盘分区工具 创建 LVM 系统 维护 LVM 系统,2018年11月7日,1,Creative Commons License（BY-NC-SA）,本章学习目标,熟悉硬盘的技术指标以及如何挑选服务器硬盘 学会使用磁盘分区工具fdisk 理解LVM的相关概念 理解静态分区的缺点以及LVM的优势 学会扩展和缩减逻辑卷,2018年11月7日,2,Creative Commons License（BY-NC-SA）,硬盘及其相关概念,2018年11月7日,3,Creative Commons License（BY-NC-SA）,硬盘的技术指标,主轴转速：指硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。 平均寻道时间：指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它描述硬盘读取数据的能力。 数据传输率：指的是从硬盘缓存向外输出数据的速度，单位为MB/s。 高速缓存：缓存是数据的临时寄存器，主要用来缓解速度差和实现数据预存取等。 单碟容量：指每张碟片的最大容量。这是反映硬盘综合性能指标的一个重要的因素。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,4,硬盘接口方式,FC-AL接口主要应用于任务级的关键数据的大容量实时存储。可以满足高性能、高可靠和高扩展性的存储需要。 SCSI接口主要应用于商业级的关键数据的大容量存储。 SAS接口是个全才，可以支持SAS和SATA磁盘，很方便地满足不同性价比的存储需求，是具有高性能、高可靠和高扩展性的解决方案，因而被业界公认为取代并行SCSI的不二之选。 SATA接口主要应用于非关键数据的大容量存储，近线存储和非关键性应用（如替代以前使用磁带的数据备份）。 PATA（俗称IDE）接口已基本淘汰。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,5,主引导记录 （ Main Boot Record， MBR）,MBR位于硬盘的0磁道0柱面1扇区【512字节】 装载操作系统的硬盘引导程序【446字节】 硬盘分区表 (Disk Partition Table, DPT) 【64字节】 分区ID或者类型 分区起始磁道 分区磁道数 最后两个字节“55，AA”是分区的结束标志 MBR是由分区程序（如fdisk）所产生的 不依赖任何操作系统 硬盘引导程序是可以改变的，从而实现多系统共存。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,6,磁盘分区,指向附加分区描述符的扩展分区 内核最多支持分区数： IDE驱动器为63 SCSI驱动器为15 为什么是分区驱动？ 容量、性能、配额和修复,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,7,两种硬盘存储方式,基本硬盘存储 在基本磁盘上存储数据需要在磁盘上创建主分区、扩展分区和逻辑分区，然后对这些分区进行管理。 动态硬盘存储 在动态磁盘上存储数据需要在磁盘上创建动态卷，然后对这些卷进行管理。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,8,磁盘分区工具,2018年11月7日,9,Creative Commons License（BY-NC-SA）,分区管理工具,常用的分区工具 fdisk sfdisk GNU parted高级分区操作（创建、复制、调整大小等等） partprobe重新设置内存中的内核分区表版本,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,10,磁盘分区工具fdisk,进入fdisk的交互操作方式 # fdisk 在命令行方式下显示指定硬盘的分区表信息 # fdisk -l ,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,11,磁盘分区工具parted,交互模式 # parted 选项 命令行模式 # parted 选项 子命令 打印帮助信息：help COMMAND 显示分区表： print free|NUMBER|all 创建新分区：mkpart PART-TYPE FS-TYPE START END 删除指定分区：rm NUMBER 设置分区标记：set NUMBER FLAG STATE,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,12,静态分区的缺点,在安装 Linux 的过程中如何正确地评估各分区大小是一个难题，因为系统管理员不但要考虑到当前某个分区需要的容量，还要预见该分区以后可能需要的容量的最大值。 某个分区空间耗尽时，通常的解决方法是： 使用符号链接 破坏了 Linux 文件系统的标准结构 使用调整分区大小的工具 (如：Patition Magic 等) 必须停机一段时间进行调整 备份整个系统、清除硬盘、重新对硬盘分区，然后恢复数据到新分区 必须停机一段时间进行恢复操作,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,13,LVM的相关概念,2018年11月7日,14,Creative Commons License（BY-NC-SA）,什么是逻辑卷管理器,LVM 是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是 Linux 环境下对卷进行方便操作的抽象层。 LVM 是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，从而提高磁盘分区管理的灵活性。 LVM允许在多个物理设备间重新组织文件系统，包括重新设定文件系统的大小。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,15,使用LVM,通过 LVM 系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volume group），形成一个存储池。 管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷上创建文件系统。 管理员通过 LVM 可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,16,LVM术语物理卷,物理卷(physical volume, PV)在 LVM 系统中处于最底层 物理卷可以是整个硬盘、硬盘上的分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备（如：RAID） 物理卷是 LVM 的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与 LVM 相关的管理参数,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,17,LVM术语物理区域,每一个物理卷被划分为基本单元（称为 Physical Extent, PE），具有唯一编号的 PE 是可以被 LVM 寻址的最小存储单元 PE 的大小可根据实际情况在创建物理卷时指定，默认为 4MB PE 的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中的所有物理卷的 PE 的大小需要一致,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,18,LVM术语卷组,卷组(Volume Group, VG)建立在物理卷之上，它由一个或多个物理卷组成 卷组创建之后，可以动态添加物理卷到卷组中，在卷组上可以创建一个或多个“LVM 分区”（逻辑卷） 一个 LVM 系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组 LVM 的卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,19,LVM术语逻辑卷,逻辑卷(Logical Volume, LV)建立在卷组之上，它是从卷组中“切出”的一块空间 逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩 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 （比如 /home 或者 /usr 等）,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,20,LVM术语逻辑区域,逻辑卷也被划分为可被寻址的基本单位（称为 Logical Extent, LE） 在同一个卷组中，LE 的大小和 PE 是相同的，并且一一对应,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,21,LVM术语 VGDA,和非 LVM 系统将包含分区信息的元数据保存在位于分区的起始位置的分区表中一样，逻辑卷以及卷组相关的元数据也是保存在位于物理卷起始处的卷组描述符区域 (Volume Group Descriptor Area, VGDA)中。 VGDA 包括以下内容： PV描述符、VG描述符、LV描述符、和一些PE描述符。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,22,PV-VG-LV-PE 关系图,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,23,LVM 与文件系统之间的关系,/boot 分区不能位于卷组中，因为引导装载程序无法从逻辑卷中读取。 如果你想把 / 分区放在逻辑卷上，必须创建一个与卷组分离的 /boot 分区。,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,24,PV-VG-LV 的设备名,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,25,使用 LVM 系统的步骤,创建 LVM 类型的分区 在新硬盘上创建物理卷 将新创建的物理卷添加到卷组 在卷组中创建逻辑卷 在逻辑卷中创建文件系统 挂装创建的文件系统,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,26,LVM管理工具的使用,2018年11月7日,27,Creative Commons License（BY-NC-SA）,创建 LVM 的相关命令,创建物理卷 # pvcreate 创建卷组 # vgcreate . 创建逻辑卷 # lvcreate # lvcreate ,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,28,PE值可以通过使用命令 vgdisplay|grep “Free PE“ 获得。,创建 LVM 的命令举例,创建两个物理卷 # pvcreate /dev/sdb1,5 用已创建的2个物理卷创建名为wwwVG的卷组 # vgcreate wwwVG /dev/sdb1 /dev/sdb5 在wwwVG卷组中创建大小为2GB，名字为www的逻辑卷 # lvcreate -L 2G -n www wwwVG,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,29,查看卷信息,查看物理卷 # pvdisplay 查看卷组 # vgdisplay 查看逻辑卷 # lvdisplay ,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,30,扩展逻辑卷,若卷组中无剩余空间，首先扩展卷组 添加硬盘，在磁盘上创建 8e 类型的分区 在分区上创建物理卷 将物理卷添加到卷组中 # vgextend . 若卷组中有剩余空间，扩展卷组中的逻辑卷 # lvextend # lvextend 对已扩展的逻辑卷中的文件系统进行容量扩展 # resize2fs ,2018年11月7日,Creative Commons License（BY-NC-SA）,