16、RAID、LVM、dd命令、btrfs文件系统

    RAID：独立冗余磁盘阵列
        提高IO能力、提高耐用性:添加内存提高IO，添加电池保存断电数据丢失
        级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同
        RAID实现方式：
            外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力(BIOS设置RAID)
            内接式RAID：主板集成RAID控制器(BIOS设置RAID)
            软RAID：软件实现
        
        级别：level
            RAID-0:0,条带卷
            RAID-1:1,镜像卷
            RAID-2
            ...
            RAID-5
            RAID-6
            RAID-10:RAID-0和RAID-1组合
            RAID-01
            
            RAID-0：由RAID控制器进行数据分片分散存储到多个磁盘里
                读写性能提升
                可用空间：最小磁盘大小x磁盘个数
                最少2块磁盘
                坏一块磁盘，数据会丢失
            RAID1：由RAID控制器进行数据分片分别存储一份到每个磁盘里
                读性能提升，写性能略有下降
                可用空间：最小磁盘大小
                最少2块磁盘
                坏一块磁盘不影响数据
            RAID-4：最少3块磁盘，一个磁盘做效验(把其它磁盘数据对应以二进制数做异或运算保存)
                读写都要经过效验盘，交验盘压力过大，不常用
            RAID-5：3块磁盘轮流做为效验盘
                读写性能提升
                可用空间：(n-1)x最小盘
                容错能力：只能坏一块磁盘
                最少3块磁盘
            RAID-6：效验码轮流存储在2块磁盘
                读写性能提升
                可用空间：(n-2)x最小盘
                容错能力：只能坏二块磁盘
                最少4块磁盘
            RAID-01：先把磁盘分成两分组进行RAID0，然后在两组RAID0上进行RAID1
            RAID-50：先RAID5，再RAID0
            RAID-10：先把磁盘两两分组进行RAID1，然后在多组RAID1上进行RAID0
                读写性能提升
                可用空间：nx最小磁盘/2
                容错能力：每组可坏一块
                最少4块磁盘
            
            JBOD：将多块磁盘空间合并为一个大的连续空间使用
            
        常用级别：RAID-0,RAID-1,RAID-5,RAID-10,RAID-50,JBOD
        
        软RAID：生产环境不建议使用
            centos 6软RAID：内核模块md(最好用UUID挂载)
                mdadm：模式化工具
                mdadm [mode] [options]
                    支持RAID级别:LINEAR(JBOD),RAID0,RAID1,RAID4,RAID5,RAID6,RAID10
                    模式
                        创建：-C
                        装配：-A
                        监控：-F
                        管理：-f：标记为损坏,-r：移除,-a：添加
                    raiddevice：/dev/md#
                    devices...：任意块设备
                    创建时options
                        -n #：使用几块设备创建
                        -l #：指明创建级别
                        -a yes|no：自动创建目标设备文件
                        -c b_size：指定块大小
                        -x #：指明空闲盘个数
                mdadm -D /dev/md#：查看已有RAID盘信息
                mdadm -S /dev/md#：停止RAID盘
                
                cat /proc/mdstat：查看RAID盘状态
                
                    
    watch -n1 'free'：每1秒执行一次'free'命令并显示到屏幕
                
                
    LVM：逻辑卷管理器
        使用内核dm模块将一个或多个底层块设备组成一个逻辑设备模块
        设备创建为PV物理卷；多个PV组成一个VG卷组，VG把PV按大小分成默认4M的PE块；卷组上创建以n个PE块组成的LV逻辑卷，LV可添加PE进行扩展；LV为独立文件系统可格式化；分配给LV的PE叫LE
        设备文件
            /dev/dm-#
            软链接：/dev/VG_NAME/LV_MANE、/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
            
        创建LVM
            fdisk /dev/sda#：分区并调整ID号为8e
            PV管理工具
                pvs：显示简单信息
                pvdisplay [/DEVICE]：显示详细信息
                pvcreate /DEVICE：创建PV
                pvremove /DEVICE：删除PV
            VG管理工具
                vgs：显示简单信息
                vgdisplay [VGgroup]：显示详细信息
                vgcreate VGNAME /PV_DEVICE：创建指定VG名的VG包含指定PV
                vgextend VGNAME /PV_DEVICE：添加PV到指定VG
                vgremove VGNAME /PV_DEVICE：移除必须先迁移数据
                    pvmove /PV_DEVICE：迁移PV里数据
            LV管理工具
                lvs：显示简单信息
                lvdisplay [VGgroup]：显示详细信息
                lvcreate -L #[mMgGtT] VG_GNAME：创建指定LV大小包含指定VG组的LV
                    -n NAME：指定LV名
                创建完成格式化设备，挂载设备
                lvremove LV_NAME：删除LV卷
        扩展逻辑卷
            lvextend -L [+]#[mMgGtT] LV_DEVICE：扩展到多大，或扩展加多大
            resize2fs LV_DEVICE：文件系统也扩展到新大小
        缩减逻辑卷(不建议)
            umount LV_DEVICE：必须先卸载
            e2fsck -f LV_DEVICE：强制检测
            resize2fs LV_DEVICE #[mMgGtT]：文件系统缩减到多大
            lvreduce -L [+]#[mMgGtT] LV_DEVICE：LV缩减到多大
            mount LV_DEVICE /DIR：重新挂载
            
        快照卷：snapshot
            用于保存某一刻文件系统元数据，当文件发生变化时备份此文件到快照卷，用于数据备份
            创建快照：对以有的LVS文件系统创建快照
                lvcreate -L #[mMgGtT] -p r -s -n 快照LV_NAME 原LV_NAME
                    -L：指明快照大小
                    -p r：只读
                    -s：指明创建为快照
                    -n：指明快照名
                mount LV_DEVICE /DIR：挂载快照
                
                
    文件系统挂载
        光盘设备文件：/dev/sr0;/dev/cdrom,/dev/cdwr,/dev/dvd,/dev/dvdrw
        mount -r /dev/cdrom /media/cdrom：只读挂载
        
        
    dd命令：更底层系统复制
        dd if=/SRC of=/DEST
            bs=# count=N：指定复制#*N个字节
        dd if=/dev/sda of=/dev/sdb：复制磁盘
        dd if=/dev/sda of=/mbr.bak bs=512 count=1：复制备份mbr
        
        dd if=/dev/zero of=/dev/sdm bs=512 count=1：清空mbr!!!
        

    btrfs：为代替ext3/ext4
        核心特性
            多物理卷支持，可由多个底层物理卷组成，可添加移除修改卷；支持RAID
            写时复制：复制文件，写新文件，更改inode指针
            数据及元数据校验码：用于检查文件是否损坏，并修复
            子卷
            快照：支持快照的快照
            透明压缩
            
        文件系统创建
            mkfs.btrfs
                -L '卷标'
                -d TYPE：指定数据存储类型(RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,single)默认为single只存一份
                -m TYPE：指定元数据类型(RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,single,dup)默认为single只存一份
                -O 特性：添加特性
                    -O list-all：列出支持的所有特性
                    
            mkfs.btrfs -L 'mybtr' /dev/sde /dev/sdf：可以直接把2块未分区磁盘创建为一个btrfs，大小为磁盘1+磁盘2
                btrfs filesystem show：查看系统中所有btrfs
                blkid /dev/sde：查看磁盘sde信息
                mount [-t btrfs] /dev/sde|sdf /data：挂载、卸载可选btrfs系统下任意一个设备
            启用压缩
                mount -o compress=lzo|zlib：选择压缩类型挂载
            扩展、缩减文件系统大小
                btrfs filesystem resize +|-5G /挂载点
                btrfs filesystem resize max /挂载点
            已有btrfs添加、移除空间
                btrfs device add /dev/sdg /挂载点
                btrfs device delete /dev/sdg /挂载点：数据自动迁移
            修改数据、元数据存储类型
                btrfs balance start -dconvert=raid# /挂载点
                btrfs balance start -mconvert=raid# /挂载点
                    -d为数据，-m为元数据，raid级别需确认磁盘个数
            子卷管理
                btrfs subvolume list /挂载点：查看文件系统子卷信息
                btrfs subvolume create /挂载点/子卷名：创建子卷
                mount -o subvol=子卷名 /btrfs里任一个sd# /mnt：挂载子卷
                btrfs subvolume show /子卷挂载点：查看子卷信息
                btrfs subvolume delete /挂载点/子卷名：删除子卷
            快照管理
                btrfs subvolume snapshot /子卷名 /挂载点/快照名：创建子卷快照，快照卷和子卷必须在一个卷下
                btrfs subvolume delete /挂载点/快照名：删除快照卷
                cp --refilnk 文件 文件.bak：对文件创建快照，2个文件必须在一个卷或子卷下
            文件系统转换
                先umount卸载，再强制检查fsck -f /dev/sdg1
                btrfs-convert /dev/sdg1：转换ext4成btrfs
                btrfs-convert -r /dev/sdg1：转换btrfs成ext4