Linux----LVM逻辑卷和磁盘配额
文章目录
- 一、LVM逻辑卷管理
- 1.1：LVM逻辑卷概述
- 1.1.1：PV（Physical Volume，物理卷）
- 1.1.2：VG（Volume Group，卷组）
- 1.1.3：LV（Logical Volume，逻辑卷）
- 1.2：LVM管理命令
- 1.2.1：fdisk命令
- 1.2.2：物理卷管理
- 1.2.3：卷组管理
- 1.2.4：逻辑卷管理
- 1.3：LVM步骤
- 二、磁盘配额管理
- 2.1：磁盘配额概述
- 2.1.1：磁盘配额的作用范围
- 2.1.2：磁盘配额的限制对象
- 2.1.3：磁盘配额的限制类型
- 2.1.4：磁盘配额的限制方法
- 2.2：磁盘配额管理
- 2.2.1：以支持配额功能的方式挂载文件系统
- 2.2.2：编辑用户和组账号的配额设置
- 2.2.3：验证磁盘配额功能
- 2.2.4：查看配额使用情况
- 2.3：磁盘配置实验
一、LVM逻辑卷管理
1.1：LVM逻辑卷概述
- LVM 是 Linux 操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制，它是建立在硬盘和分区之上、文件系统之下的一个逻辑层，在建立文件系统时屏蔽了下层的磁盘分区布局，因此能够在保持现有数据不变的情况下动态调整磁盘容量，从而增强磁盘管理的灵活性。
1.1.1：PV（Physical Volume，物理卷）
物理卷是 LVM 机制的基本存储设备，通常对应为一个普通分区或整个硬盘。创建物理卷时，会在分区或硬盘的头部创建一个保留区块，用于记录 LVM 的属性，并把存储空间分割成默认大小为 4MB 的基本单元（Physical Extent，PE），从而构成物理卷
1.1.2：VG（Volume Group，卷组）
由一个或多个物理卷组成一个整体，即称为卷组，在卷组中可以动态地添加或移除物理卷
1.1.3：LV（Logical Volume，逻辑卷）
逻辑卷建立在卷组之上，与物理卷没有直接关系。对于逻辑卷来说，每一个卷组就是一个整体，从这个整体中“切出”一小块空间，作为用户创建文件系统的基础，这一小块空间就称为逻辑卷
1.2：LVM管理命令
1.2.1：fdisk命令
fdisk 工具在磁盘设备“/dev/sdb”中划分出三个主分区sdb1、sdb2、sdb3，每个磁盘的空间大小为 20GB，将分区类型的 ID 标记号改为“8e”。磁盘类型的 ID 为“8e”，表示该分区是 Linux LVM 类型的，支持 LVM 机制。
1.2.2：物理卷管理
- pvcreate 命令
用于将分区或整个硬盘转换成物理卷
例如：pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 把分区/dev/sdb1、/dev/sdb2转换成物理卷
- pvscan 命令
扫描系统中所有的物理卷，并输出相关信息
例如：pvscan
PV /dev/sda2 VG cl lvm2 [99.00 GiB / 4.00 MiB free]
Total: 1 [99.00 GiB] / in use: 1 [99.00 GiB] / in no VG: 0 [0 ]
- pvdisplay 命令
显示物理卷的详细信息
例如：pvdisplay /dev/sdb3 查看物理卷/dev/sdb3 的详细信息
- pvremove 命令
将物理卷还原成普通分区或磁盘
例如：pvremove /dev/sdb3 将物理卷/dev/sdb3 从 LVM 体系中移除
1.2.3：卷组管理
- vgcreate 命令
用于将一个或多个物理卷创建为一个卷组
第一个命令参数用于设置新卷组的名称，其后依次指定需要加入该卷组的物理卷作为参数
例如：vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2 使用物理卷/dev/sdb1 和/dev/sdb2 创建名为vg1的卷组
- vgscan 命令
扫描系统中已建立的 LVM 卷组及相关信息
vgscan
- vgdisplay 命令
用于显示系统中各卷组的详细信息，需要使用指定卷组名作为命令参数（未指定卷组时将显示所有卷组的信息）
vgdisplay vg1
- vgremove 命令
删除指定的卷组，将指定卷组名称作为参数
vgremove web_document
- vgextend 命令
扩展卷组的磁盘空间
vgcreate vg1 /dev/sdb1
1.2.4：逻辑卷管理
- lvcreate 命令
从指定的卷组中分割空间，以创建新的逻辑卷
需要指定逻辑卷大小、名称及所在的卷组名作为参数
lvcreate –L 容量大小 -n 逻辑卷名 卷组名
例如： lvcreate -L 10G -n lv1 vg1 建立一个新的逻辑卷，容量为 10GB，名lv1
称设为
- lvscan 命令
扫描系统中已建立的逻辑卷及相关信息
lvscan
- lvdisplay 命令
显示逻辑卷的详细信息
lvdisplay /dev/vg1/lv1
- lvremove 命令
删除指定的逻辑卷
lvremove /dev/vg1/lv1
- lvextend 命令
动态扩展逻辑卷的空间
lvextend -L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名
1.3：LVM步骤
1、多块物理硬盘变成物理卷
2、加入卷组
3、在卷组中，调用空间制作逻辑卷-----/dev/vg1/lv1 2G
4、格式化-----mkfs -t ext4 /dev/vg1/lv1 2G
5、挂载-----mount /dev/vg1/lv1 /mnt/disk8
二、磁盘配额管理
2.1：磁盘配额概述
当 Linux 根分区的磁盘空间耗尽时，Linux 操作系统将无法再建立新的文件（包括程序运行的临时文件），从而出现服务程序崩溃、系统无法启动等故障。为了避免在服务器中出现类似磁盘空间不足的问题，可以启用磁盘配额功能，对用户在指定文件系统（分区）中使用的磁盘空间、文件数量进行限制，以防止个别用户恶意或无意间占用大量磁盘空间，从而保持系统存储空间的稳定性和持续可用性。
在 CentOS 系统中，内核已经定制了支持 Linux 文件系统的磁盘配额功能，并且在系统中配置和管理磁盘配额的工具由 xfsgrogs 软件包的 xfs_quota 配额管理程序提供。
2.1.1：磁盘配额的作用范围
xfs_quota 设置的磁盘配额功能，只在指定的文件系统（分区）内有效，用户使用其他未设置配额的文件系统时，将不会受到限制。
2.1.2：磁盘配额的限制对象
xfs_quota 主要针对系统中指定的用户账号、组账号进行限制，没有被设置限额的用户或组将不受影响。对组账号设置配额后，组内所有用户使用的磁盘容量、文件数量的总和不能超过限制。
2.1.3：磁盘配额的限制类型
- 磁盘容量：限制用户能够使用的磁盘数据块（Block）大小，也就是限制磁盘空间大小，默认单位为 KB。
- 文件数量：限制用户能够拥有的文件个数。在 Linux 操作系统中，每一个文件都有一个对应的数字标记，称为 i 结点（Inode）编号，这个编号在同一个文件系统内是唯一的，因此 xfs_quota 通过限制i 结点的数量来实现对文件数量的限制。
2.1.4：磁盘配额的限制方法
- 软限制：指定一个软性的配额数值（如 480MB 磁盘空间、180 个文件），在固定的宽限期（默认为七天）内允许暂时超过这个限制，但系统会给出警告信息。
- 硬限制：指定一个硬性的配额数值（如 500MB 磁盘空间、200 个文件），是绝对禁止用户超过的限制值，当达到硬限制值时，系统也会给出警告并禁止继续写入数据。硬限制的配额值应大于相应的软限制值，否则软限制将失效。
2.2：磁盘配额管理
2.2.1：以支持配额功能的方式挂载文件系统
在配置调试过程中，可以使用带“-o usrquota,grpquota”选项的 mount 命令挂载指定的分区，以便增加对用户、组配额功能的支持。需要注意的是，XFS 文件系统只有在首次挂载时才启动磁盘限额功能，所以不能使用“-o remount”挂载选项。对于支持配额功能的文件系统，将在 mount 信息中显示“usrquota,grpquota”。
umount /mailbox/ //卸载之前/mailbox 目录挂载的分区
mount -o usrquota,grpquota /dev/mail_store/mbox /mailbox/
mount
chmod 777 /mailbox/ //为后续测试方便,允许任何用户写入数据
2.2.2：编辑用户和组账号的配额设置
实现磁盘配额，使用edquota 命令结合“-u”及“-g” 选项可用于指定用户或组的配额设置。结合“limit”命令可以设置磁盘容量，以及文件数的软、硬限制数值。
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=N bhard=N isoft=N ihard=N 用户名' 挂载点
选项：
-x：表示启动专家模式，在当前模式下允许对配额系统进行修改的所有管理命令可用；
-c：表示直接调用管理命令。xfs_quota 命令可以以交互方式进行。如果不加“-c”选项，那么命令执行后失败，并切入“xfs_quota>”环境下，以交互方式配置管理磁盘配额。
除“-x”“-c”选项之外，limit 命令后面还包含四个磁盘配额的限制字段，各字段的含义如下所述。
bsoft:：设置磁盘容量的软限制数值。
bhard：设置磁盘容量的硬限制数值。
isoft：设置磁盘文件数的硬限制数值。
ihard：设置磁盘文件数的软限制数值。
例如，执行以下操作可以设置用户 zhangsan 的磁盘配额：磁盘容量软限制 80MB、磁盘容量硬限制 100MB、文件数软限制 40、文件数硬限制 50。
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=40 ihard=50 zhangsan' /mailbox/
若仅限制磁盘容量或文件数，可以使用如下命令（0 表示无限制）：
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M zhangsan' /mailbox/ 仅限制磁盘容量
xfs_quota -x -c 'limit -u isoft=40 ihard=50 zhangsan' /mailbox/ 仅限制文件数
设置用户的磁盘配额后可使用“xfs_quota -c ‘quota -uv zhangsan’ /mailbox/“命令查看用户 zhangsan 的磁盘容量限制。结果输出后”Quota”字段对应的是软限制，“Limit”字段对应的是硬限制
xfs_quota -c 'quota -uv zhangsan' /mailbox/
结合”-i“选项可以查看 zhangsan 用户的磁盘文件数限制
xfs_quota -c 'quota -i -uv zhangsan' /mailbox/
2.2.3：验证磁盘配额功能
向/mailbox 目录下写入一个名为 ddtest.data 的测试文件，大小为 4MB
dd if=/dev/zero of=/mailbox/ddtest.data bs=1M count=4
ls -lh /mailbox/ddtest.data
测试/mailbox 文件系统对用户 zhangsan 的磁盘配额是否有效需要以 zhangsan 用户登录，并切换到/mailbox 目录下，使用 dd 命令创建特定大小的文件进行测试
cd /mailbox/
dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=60
ls -lh myfile
dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=90
ls -lh myfile
dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=120
ls -lh myfile
2.2.4：查看配额使用情况
若需要了解在文件系统中用户或组的配额使用情况，可以使用 report 命令查看。结合“-u”和“-g”选项分别查看指定用户和组的配额使用情况；结合“-a”选项可以查看所有可用分区的配额使用报告
xfs_quota -x -c 'report -a' 查看所有可用分区的磁盘容量配额使用情况
xfs_quota -x -c 'report -abi' 同时查看磁盘容量和文件输的报告可结合“-i”与“-b”选项使用
2.3：磁盘配置实验
1、添加一块硬盘做实验挂载
2、将/dev/sdb1以支持配额的方式挂载到/mnt下做配额实验
3、设置限额
4、验证
文件数量
容量限制
5、查看
