LINUX_5磁盘管理.ppt

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1、磁盘管理目标目标理解理解RAIDRAID相关概念及其配置相关概念及其配置理解逻辑卷管理器及其配置理解逻辑卷管理器及其配置RAID 概念概念RAIDRAID是英文是英文Redundant Array of Independent DisksRedundant Array of Independent Disks的缩写，的缩写，翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。简单的说，简单的说，RAIDRAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不 同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比同方式组合起

2、来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比 单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为组成磁盘阵列的不同方式成为RAIDRAID级别（级别（RAID LevelsRAID Levels）。）。RAIDRAID级别级别 0 0（RAID Levels 0RAID Levels 0）RAID 0RAID 0又称为又称为StripeStripe或或StripingStriping，它代表了所有，它代表了所有RAIDRAID级别中最高的存储性能。级别中最高的存储性能。RAID 0RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个

3、磁盘上存取，这样，系统提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统 有数有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行。据请求就可以被多个磁盘并行的执行。RAID 0RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。RAIDRAID级别级别 1 1（RAID Levels 1RAID Levels 1）RAID 1RAID 1又称为又称为MirrorMirror或或MirroringMirroring，它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性，它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可

4、用性 和可修复性。和可修复性。RAID 1RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。另外一个硬盘上。MirrorMirror的磁盘空间利用率低，存储成本高。的磁盘空间利用率低，存储成本高。RAID 5 RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。以四个硬盘组成的以四个硬盘组成的RAID 5RAID 5为例，其数据存储方式如图所示：为例，其数据存储方式如图所示：图中，图中，P0P0为为D0D0，D1D1和和D2D2的奇偶校验信息，

5、其它以此类推。由图中可以看出，的奇偶校验信息，其它以此类推。由图中可以看出，RAID 5RAID 5不不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。盘上。RAIDRAID级别级别 5 5（RAID Levels 5RAID Levels 5）命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（1 1）1、假设我们有四块硬盘，分别为、假设我们有四块硬盘，分别为/dev

6、/sdb,/dev/sdc,/dev/sde,/dev/sdd,下下面我们对他们开始分区并更改分区面我们对他们开始分区并更改分区id为为fd下页图片是为下页图片是为/dev/sdb划分分区划分分区/dev/sdb1并更改并更改id为为fd的过程，其余三个的过程，其余三个硬盘分区情况照这样做，但是注意：硬盘分区情况照这样做，但是注意：RAID5各成员的分区大小相等各成员的分区大小相等命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（1 1）命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（1 1）#fdisk-l命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（2 2）第二步：创建阵列设备，系统

7、默认有个第二步：创建阵列设备，系统默认有个md0可以给我们使用，如果需要多个可以给我们使用，如果需要多个raid的话，的话，就需要自己创建设备了就需要自己创建设备了#mknod/dev/md1 b 9 1 创建创建md1这个这个raid设备，设备，mknod是命令，是命令，/dev/md1是设备名字，设备必须是是设备名字，设备必须是/dev/md开始的，后面的开始的，后面的9代表代表 创建的是块设备，创建的是块设备，9是主设备号不能更改，是主设备号不能更改，1为从设备号在系统里唯一为从设备号在系统里唯一命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（3 3）第三步：创建第三步：创建RAID阵

8、列阵列 使用使用MDADM工具工具 C:大写，创建大写，创建RAID设备设备 l：后跟创建的：后跟创建的RAID级别级别 n：后跟你要给这个级别的：后跟你要给这个级别的RAID多少个分区多少个分区 x：后跟你要给这个级别：后跟你要给这个级别RAID几个热备份分区几个热备份分区 命令的最后面把命令的最后面把RAID的成员和热备份分区设备号列出来的成员和热备份分区设备号列出来 OK以后，可以使用相关命令查看以后，可以使用相关命令查看RAID状态状态命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（4 4）第三步：格式化第三步：格式化RAID设备设备 第四步：创建目录并挂载第四步：创建目录并挂载命令

9、行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（5 5）第三步：格式化第三步：格式化RAID设备设备 第四步：创建目录并挂载第四步：创建目录并挂载 到此，我们的到此，我们的RAID5就创建完毕，可以正常使用，其他的就创建完毕，可以正常使用，其他的RAID级别照此类推。级别照此类推。命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（6 6）第五步：上面我们使用第五步：上面我们使用mount命令挂载命令挂载RAID设备，这样的话在计算机重启后设备，这样的话在计算机重启后RAID设备设备还需重新挂载，那么如何实现还需重新挂载，那么如何实现RAID设备挂载随着开机自动挂载呢？需要用到设备挂载随着开机自动

10、挂载呢？需要用到mdadm.conf文件，这个文件默认是不存在的，要自己建立，如下图：文件，这个文件默认是不存在的，要自己建立，如下图：mdadm.conf文件默认格式是不正确的，需要手工做成如下修改文件默认格式是不正确的，需要手工做成如下修改到此我们到此我们RAID阵列就能随着计算机启动而自动挂载了阵列就能随着计算机启动而自动挂载了命令行下命令行下 RAID RAID 管理（管理（1 1）我们先看下我们的我们先看下我们的RAID详细信息详细信息大家看最后面一行大家看最后面一行显示的显示的spare那个就那个就是我们的热备份分是我们的热备份分区区我们向我们的我们向我们的RAID设备中写入一个文

11、件设备中写入一个文件如果其中某一个硬盘坏了会怎么样呢？系统会自动停止这块硬键盘的工作，然后让后备如果其中某一个硬盘坏了会怎么样呢？系统会自动停止这块硬键盘的工作，然后让后备的硬键盘顶上去工作，我们可以试验下的硬键盘顶上去工作，我们可以试验下命令行下命令行下 RAID RAID 管理（管理（2 2）命令行下命令行下 RAID RAID 管理（管理（3 3）我们在看下我们的我们在看下我们的RAID详细信息详细信息此时你会发现我们此时你会发现我们RAID中的数据还是中的数据还是可以使用，说明后可以使用，说明后备分区自动顶替出备分区自动顶替出问题的分区进行工问题的分区进行工作作那么我们如何将坏的硬盘从

12、那么我们如何将坏的硬盘从RAID阵列中移除和添加一块新硬盘呢？阵列中移除和添加一块新硬盘呢？命令行下命令行下 RAID RAID 管理（管理（4 4）从从RAID阵列中移除一块坏的硬盘阵列中移除一块坏的硬盘从从RAID阵列中添加一块新硬盘阵列中添加一块新硬盘命令行下命令行下 RAID RAID 实施（实施（4 4）SoftRAID 的停用与启用的停用与启用逻辑卷管理器（逻辑卷管理器（LVM）LVMLVM是逻辑盘卷管理（是逻辑盘卷管理（Logical Volume ManagerLogical Volume Manager）的简）的简 称，它是称，它是LinuxLinux环境下对磁盘分区进行管理

13、的一种机制，环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVMLVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘 分区管理的灵活性。分区管理的灵活性。通过通过LVMLVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干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（个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volume groupvolume group），形），形 成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumeslogical volumes），并进一步在逻辑卷

14、组上创建文件系统。），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。LVM 基本术语基本术语物理存储介质（物理存储介质（The physical mediaThe physical media）这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda1、/dev/sda等 等，是存储系统最低层的存储单元。物理卷（物理卷（physical volumephysical volume）物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，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。卷组（卷组（Volume Group）LVM卷组类似于非卷

15、组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个上创建一个或多个“LVM分区分区”（逻辑卷），（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组卷组由一个或多个物理卷组成。成。LVM 基本术语（基本术语（VG）逻辑卷（逻辑卷（logical volume）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)。LVM 基本术语（基本术语（LV）PE（physical extent）每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是可

16、以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。LVM 基本术语（基本术语（PE）LE（logical extent）逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents)的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。LVM 基本术语（基本术语（LE）命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（1）安装安装LVM 首先确定系统中是否安装了首先确定系统中是否安装了lvm工具：工具：rootwww root#rpm qa|grep lvm lvm-1.0.3-4 如果命令结果输入类似于上例，那么说明系统已经安装了如果命令结果输入类似于上例，那么说明

17、系统已经安装了LVM管理工管理工具；如果命令没有输出则说明没有安装具；如果命令没有输出则说明没有安装LVM管理工具，则需要从网络下载管理工具，则需要从网络下载或者从光盘装或者从光盘装LVM rpm工具包。工具包。命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）第一步：创建第一步：创建PVPV分区（物理卷），将分区（物理卷），将/dev/sdb1,/dev/sdb2/dev/sdb1,/dev/sdb2这两个分区加入到这两个分区加入到LVMLVM中中l 首先使用首先使用fdiskfdisk分区工具创建分区，分区分区工具创建分区，分区IDID改为改为8e LVM8e LVM分区。分区。l其次重启分区

18、使其立即生效其次重启分区使其立即生效 Partprobe Partprobel第三是用第三是用pvcreatepvcreate命令创建命令创建pvpv分区分区制作制作LVM磁盘的流程磁盘的流程命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）与与PVPV相关查询命令相关查询命令pvscan pvscan 搜索当前系统里任何具有搜索当前系统里任何具有PVPV的磁盘的磁盘pvdisplay pvdisplay 显示当前系统上的显示当前系统上的PVPV状态状态例如：例如：命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）第二步：建立第二步：建立VGVG（卷组），与（卷组），与PVPV不同，不同，PVPV的名

19、称是分的名称是分区的设备号，区的设备号，VGVG的名称是自定义的，我们起名为的名称是自定义的，我们起名为sushisushi。命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）与与VGVG相关查询命令相关查询命令vgscan vgscan 搜索当前系统里是否具有搜索当前系统里是否具有VGVG存在存在pvdisplay pvdisplay 显示当前系统上的显示当前系统上的VGVG状态状态例如：例如：命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）第三步：建立第三步：建立LVLV（逻辑卷），建立（逻辑卷），建立VGVG这个大磁这个大磁盘后，我们来建立盘后，我们来建立LVLV，注意，注意LVLV就是我们最

20、后最就是我们最后最后使用的分区，后使用的分区，LVLV的名字是自定义的，我们叫的名字是自定义的，我们叫做做sushi01sushi01、sushi02sushi02等。等。命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）与与LVLV相关查询命令相关查询命令lvscan lvscan 搜索当前系统里是否具有搜索当前系统里是否具有LVLV存在存在lvdisplay lvdisplay 显示当前系统上的显示当前系统上的LVLV状态状态例如：例如：命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）第四步：格式化第四步：格式化LVLV分区和挂载使用分区和挂载使用至此至此LVMLVM就制作完毕，我们可以使用就制

21、作完毕，我们可以使用/dev/sushi/sushi01,/dev/sushi/sushi02/dev/sushi/sushi01,/dev/sushi/sushi02这两这两个个LVLV来存储数据来存储数据Sushi02Sushi02照样做即可，注意照样做即可，注意lvlv的设备号为：的设备号为：/dev/vgname/lvname/dev/vgname/lvname命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）调整调整LVMLVM卷，注意：你只能调整卷，注意：你只能调整VGVG和和LVLV，不能调整，不能调整PVPV的大小的大小1 1、调整卷组、调整卷组VGVG 首先制作一个首先制作一个P

22、VPV为分区为分区/dev/sdb3,/dev/sdb3,将其加入到将其加入到VG sushiVG sushi中，以扩大中，以扩大VGVG的容量的容量然后将然后将/dev/sdb3/dev/sdb3从从VG sushiVG sushi中移除，减小中移除，减小VGVG的容量的容量命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）2 2、调整逻辑卷、调整逻辑卷LVLV （1）增加容量：先增大）增加容量：先增大LV，在增大文件系统，不需要卸载文件系统，在增大文件系统，不需要卸载文件系统 例如：例如：增大增大LV sushiLV sushi的容量的容量20M20M，需要用到，需要用到lvextendlve

23、xtend和和resize2fsresize2fs两个命令两个命令然后将然后将/dev/sdb3/dev/sdb3从从VG sushiVG sushi中移除，减小中移除，减小VGVG的容量的容量 （2）减小容量：先减小文件系统，在减小）减小容量：先减小文件系统，在减小LV，需要卸载文件系统，需要卸载文件系统 例如：减小例如：减小LV sushiLV sushi的容量的容量20M20M，需要用到，需要用到lvreducelvreduce和和resize2fsresize2fs两个命令两个命令命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）调整调整LVMLVM卷，注意：只能调整卷，注意：只能调整VG

24、VG和和LVLV，不能调整，不能调整PVPV的大小的大小1 1、调整卷组、调整卷组VGVG 首先制作一个首先制作一个PVPV为分区为分区/dev/sdb3,/dev/sdb3,将其加入到将其加入到VG sushiVG sushi中，以扩大中，以扩大VGVG的容量的容量然后将然后将/dev/sdb3/dev/sdb3从从VG sushiVG sushi中移除，减小中移除，减小VGVG的容量的容量命令行下命令行下 LVM 的实施（的实施（2）删除删除LVMLVM1 1、删除、删除lvlv2 2、删除、删除VGVG总结总结理解逻辑卷管理器及其配置理解逻辑卷管理器及其配置理解理解RAIDRAID相关概念及其配置相关概念及其配置