Linux——LVM逻辑卷与磁盘配额详解

目录

前言：

一、LVM概述

1、pv——物理卷

2、vg——卷组

3、lv——逻辑卷

二、管理LVM

1、管理命令简介

2、实际应用

三、磁盘配额

1、简介

⑴、实现磁盘限额的条件：

⑵、Linux磁盘限额的特点：

2 、CentOS7中设置磁盘配额步骤

⑴、以支持配额功能的方式挂载文件系统

⑵、编辑用户和组账号的配额设置

⑶、验证磁盘配额功能

⑷、查看配额使用情况

 总结：

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前言：

       我们在安装Linux操作系统时不可能精确分配分区容量，而这时候，一旦系统分区不够用时可

能不得不备份、删除相关数据，甚至被迫重新规划分区并重装操作系统，以满足应用系统的需求。

这里就需要掌握动态调整Linux分区容量的方法，使能够保持现有数据不变的情况下调整磁盘容

量。并且可以去限制用户指定他可以使用多大的文件，可以有效去控制管理磁盘。

一、LVM概述

       lvm是Linux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，能在保持现有数据不变的情况

下动态调整磁盘容量，从而提高磁盘管理的灵活性。注意/boot分区用于存放引导文件，不能给予

LVM创建，必须独立出来。

1、pv——物理卷

        LVM机制的基本存储设备，通常对应为一个普通分区或整个磁盘。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（pe），从而构成物理卷。

        对用于转换成物理卷的普通分区，建议使用fdisk工具将分区类型的ID号标记改为“8e”。若是整

块硬盘，可以将所有磁盘空间划分为一个主分区再做相应调整。

2、vg——卷组

由一个或多个物理卷组成一个整体，即为卷组，在卷组中可以动态地添加或移除物理卷，卷组名由用户自行定义。

3、lv——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，划

分逻辑卷就是从这个整体中“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。与分区一样使用mkfs等工具在逻辑卷上创建文件系统以后，就可以挂载到Linux系统中

的目录下使用。

二、管理LVM

1、管理命令简介

       LVM管理命令主要包括三大类：pv物理卷管理、vg卷组管理、lv逻辑卷管理，对应的命令程序

文件分别以“pv“、”vg“、”lv“开头

功能	pv管理命令	vg管理命令	lv管理命令
Scan描述	pvscan	vgscan	lvscan
Create建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove移除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend扩展	——	vgextend	lvextend
Reduce减少	——	vgreduce	lvreduce

2、实际应用

        那么依据pv、vg、lv之间的关系怎么去灵活的分配磁盘空间呢？他们在实际项目中是按怎样的

步骤去划分的呢？

       需求描述：预计面向全校师生提供电子邮箱空间，由于用户数量众多，邮件存储需要大量空

间，考虑到动态空间的需要，计划增加两块SCSI硬盘并构建LVM逻辑卷专门用于存放邮件数据。

那么可以按照如下步骤来实现上述需求：

①、首先、关闭服务器主机，并正确安装两块SCSI硬盘。

       注：若是虚拟环境可以不用关闭主机，添加两块硬盘后，可以使用命令：echo  “- - -”  >

/sys/class/scsi_host/host0/scan来扫描磁盘空间 

②、开启服务器主机，使用命令：fdisk -l 来查询我们安装的两个硬盘sdb和sdc是否显示出来。

③、现在可以在新磁盘中进行分区了，使用fdisk分区工具将每块硬盘的所有空间划分为一个独立的

主分区，并且将分区类型更改为“8e”。并检查结果：

 ④、使用命令：pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1将新磁盘俩个分区转换为物理卷。

 ⑤、使用命令：vgcreate juan1 /dev/sdb1 /dev/sdc1将上述两个物理卷整合，创建名为juan1的卷

组。

 ⑥、在juan1卷组中创建一个名为mbox的逻辑卷，容量设置为60gb。

 ⑦、现在我们需要的逻辑卷就创建好了，接下来可以使用mkfs命令对该逻辑卷mbox进行格式化创

建EXT4文件系统，并挂载到/mailbox目录下。

创建文件系统：

 挂载：

         这样我们的基础邮件存储空间就创建好了，以后用户需求加大，可以继续对这个逻辑卷空间

进行扩容，

⑧、使用lvxtend命令为逻辑卷扩容，再用resize2fs  /dev/juan1/mbox命令对文件系统进行刷新，即

可灵活扩容空间。

        注意：我们进行扩容的步骤：创建pv——添加卷组vg——扩容lv——以及刷新配置resize2fs。

而创建lvm流程为：创建物理卷pv——创建卷组vg——创建逻辑卷lv——mkfs格式化——mount挂

载。

移除lvm流程为：umount卸载——移除逻辑卷——移除卷组——移除物理卷

三、磁盘配额

1、简介

       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性，

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。在Centos系统中，不同的文

件系统使用不同磁盘配额配置管理工具。一般EXT3/4文件系统通过使用quota工具进行管理，而

XFS文件系统通过xfs_ _quota工具进行管理。

⑴、实现磁盘限额的条件：

需要Linux内核的支持，安装xfsprogs与quota软件包

⑵、Linux磁盘限额的特点：

作用范围：针对指定的文件系统（分区）；

限制对象：用户账号、组账号；

限制类型：磁盘容量、文件数量；

限制方法：软限制、硬限制。（软限制就是软性的配额限值，可以超过限额继续使用，但是会有报警，限制在7天，；硬链接则绝对不可以超过限额），

2 、CentOS7中设置磁盘配额步骤

                                  

 步骤详解如下：

⑴、以支持配额功能的方式挂载文件系统

       检查配额设置需要的环境，如检查是否已安装xfsprogs和xfs_ quota软件包。若没有请安装。

接着就可以以支持配额功能的方式挂载文件系统了。

⑵、编辑用户和组账号的配额设置

       这里我们对已有用户kgc进行配额设置

 

 注：

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。

u: 指定用户账号对象

g: 指定组账号对象

limit：限制

bsoft:：设置磁盘容量的软限制数值(默认单位为KB)。

Bhard：设置磁盘容量的硬限制数值(默认单位为KB)。

Isoft：节点，设置磁盘文件数的软限制数值。

Ihard：设置磁盘文件数的硬限制数值。

⑶、验证磁盘配额功能

       登陆用户kgc验证磁盘配额限制是否成功。先验证容量大小超过硬限制数值后是否报错：

 再验证文件数量超过硬限制数后是否报错

       可以明确看到有超出磁盘限额报错，说明我们磁盘配额设置成功。

       注：dd ：命令是一一个设备转换和连续复制命令

              if= ： 指定输入设备(或文件) 

             of= ：指定输出设备(或文件)

            bs= ： 指定读取数据块的大小

       count= ：指定读取数据块的数量

   /dev/zero ： “零"设备文件，可以无限的提供空字符。常用来生成-一个特定大小的文件。

⑷、查看配额使用情况

       使用命令 xfs_ quota - X -C ' report -abih' 可以查看所有可用分区的磁盘容量配额使用情况。

注：report（查看磁盘配额）常用选项：

-u：对用户查看

-g：对组查看

-a：查看所有可用分区的配额使用报告

-b：查看磁盘容量

-i：查看文件数

 总结：

       我们主要通过fdisk工具来对磁盘进行分区，若是磁盘已经被挂载使用，则需先进行卸载，在进

行分区调整操作。LVM管理命令主要包括PV物理卷管理、VG卷组管理和LV逻辑卷管理三大类。