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linux磁盘的LVM、交换分区以及文件系统

目录

逻辑卷LVM

LVM管理

LVM特点

LVM的制作

创建物理卷

创建卷组

创建逻辑卷

格式化文件系统

挂载逻辑卷

LVM的扩容

添加硬盘做物理卷

卷组扩容

扩容逻辑卷

给文件系统扩容

LVM移除

LVM的缩容

交换分区

查看当前交换分区:free

Swap:虚拟内存

增加交换分区

基本分区方式增加

File方式增加

RAID

RAID:磁盘阵列

RAID常见的级别

raid0

raid1

raid5

raid10


逻辑卷LVM

LVM管理
LVM是Linux环境中对磁盘分区进行管理的一种机制,是建立在硬盘和分区之上、文件系统之下的一个逻辑层,可提高磁盘分区管理的灵活性。
​
LVM:Logical Volume Manager(逻辑卷管理)
LVM特点
当采用LVM时:
1.将硬盘的多个分区由LVM统一为卷组管理,可以方便的加入或移走分区以扩大或减小卷组的可用容量,充分利用硬盘空间;
2.当磁盘空间不足而加入新的硬盘时,不必将数据从原硬盘迁移到新硬盘,而只须把新的分区加入卷组并扩充逻辑卷即可。
3.文件系统建立在LVM上,可以跨分区,方便使用;
​
使用LVM主要是方便管理、增加了系统的扩展性。可以跨分区,多个硬盘组合。
​
lvm和基本分区的区别
基本分区(MBR|GPT) ----> Filesystem(制作文件系统类型) ----> mount(挂载)
逻辑卷LVM ----> Filesystem(制作文件系统类型) ----> mount(挂载)
LVM的制作
创建物理卷
pvcreate 硬盘路径     //将新的硬盘转化为物理卷
​
查看物理卷信息:
pvs         //格式化输出物理卷报表
pvscan      //列出找到的物理卷
pvdisplay   //显示物理卷属性
创建卷组
vgcreate 卷组命名   物理卷路径   //将物理卷加入新建的卷组
​
查看卷组信息:
vgs         //显示逻辑卷组信息
vgscan      //扫描并显示卷组
vgdisplay   //显示VG卷组信息
创建逻辑卷
lvcreate -L 逻辑卷大小 -n 逻辑卷名称 卷组名称      //创建逻辑卷分区
​
-L 设置逻辑卷的大小(容量值)
-n 设置新的逻辑卷名 
-l 设置逻辑卷的大小(PE个数)
​
查看逻辑卷信息:
lvs       //显示有关逻辑卷的信息
lvscan     //扫描并显示LVM逻辑卷
lvdisplay   //显示LVM逻辑卷属性
格式化文件系统
mkfs.ext4   lvm逻辑卷路径   //使用ext4文件系统
mkfs.xfs    lvm逻辑卷路径   //使用xfs文件系统
挂载逻辑卷
mount 逻辑卷路径 挂载点
开机自动挂载方法一:
vim /etc/fstab           //进入磁盘开机自动挂载文件
​
​
使用磁盘路径方式编辑
/dev/centos/sdb1     /data1    ext4       defaults   0      0    
/dev/卷组/lv卷名称   挂载点路径   文件系统    文件系统属性 不备份 不检查
​
使用uuid方式编辑        blkid 分区后的磁盘路径   //获取uuid    uuidgen //获取系统的uuid
UUID="   "/data2      xfs       defaults   0     0
uuid     挂载点路径  文件系统    文件系统属性 不备份 不检查
LVM的扩容
添加硬盘做物理卷
pvcreate 硬盘路径
卷组扩容
vgextend 卷组 物理卷路径
扩容逻辑卷
lvextend -L 15G 逻辑卷路径   //扩容逻辑卷到15G
lvextend -L +15G 逻辑卷路径   //给逻辑卷加15G
给文件系统扩容
resize2fs 逻辑卷路径     //ext4文件系统扩容
xfs_growfs 逻辑卷路径    //xfs文件系统扩容
LVM移除
lvremove 逻辑卷路径          //移除逻辑卷
​
vgremove 卷组路径           //移除卷组
​
vgreduce 卷组名称 物理卷名称    //卸载卷组里面的物理卷
​
pvremove 物理卷路径         //移除物理卷
LVM的缩容
在 Linux 系统中,LVM (Logical Volume Manager) 是一种用于管理磁盘分区的工具,它允许你创建、删除、扩展和缩小逻辑卷(Logical Volume)。
提示:在进行任何磁盘操作前,请务必备份重要数据。操作错误可能导致数据丢失。
​
备份数据: 在开始缩小逻辑卷之前,首先备份其中的所有数据,以防止数据丢失。
​
卸载逻辑卷: 如果逻辑卷包含操作系统的根目录或者已挂载的其他重要目录,需要在进入单用户模式下或使用 Live CD 环境下卸载该逻辑卷。这是因为无法在线缩小当前正在使用的逻辑卷。
​
卸载文件系统: 在缩小逻辑卷之前,确保已卸载文件系统。如果是 ext2/ext3/ext4 文件系统,可以使用以下命令:
umount /mnt/vg2/lv1/
​
检查文件系统: 在缩小逻辑卷之前,最好使用文件系统检查工具检查文件系统是否有错误。对于 ext2/ext3/ext4 文件系统,可以运行:
e2fsck -f /dev/vg2/lv1
​
缩小逻辑卷: 使用 lvresize 命令来缩小逻辑卷。例如,假设你要将逻辑卷 `/dev/vg2/lv1` 缩小到 10G,可以运行:
lvresize --resizefs --size 缩小多少储存空间 逻辑卷     //这将缩小逻辑卷的大小,并自动调整文件系统大小。
​
重新挂载逻辑卷: 如果你在步骤2中卸载了逻辑卷,现在可以重新挂载它。
​
验证操作: 确认文件系统和逻辑卷已成功缩小到所需大小。
​
请注意,缩小逻辑卷涉及风险,如果操作不当可能导致数据丢失。因此,在进行此操作之前,务必备份所有重要数据,并谨慎操作。如果你对这些步骤不确定或不熟悉,建议寻求专业人士的帮助。

交换分区

查看当前交换分区:free
free -m     //查看内存信息
​
swapon -s  //查看交换分区信息
Swap:虚拟内存
作用: 提升内存的容量,防止OOM(Out Of Memory)
增加交换分区
基本分区方式增加
fdisk 硬盘路径       //分一个主分区出来
​
mkswap 分区后的硬盘路径     //格式化文件系统
​
vim /etc/fstab           //挂载
硬盘路径    swap    swap    defaults        0 0
​
swapon -a                 //激活swap分区(读取/etc/fstab)
swapon -s                 //显示交换分区的使用情况
File方式增加
dd if=/dev/zero      of=/文件名    bs=1M  count=512  //做一个file文件添加交换分区
dd 读入 从空设备里面拿空块 到交换分区      块多大  一共多少
​
mkswap /文件名     //格式化,制作文件系统
​
chmod 600 /文件名    //交换分区权限需要设置为600,默认644权限不安全
​
vim /etc/fstab    //挂载
​
swapon -a                 //激活swap分区(读取/etc/fstab)
swapon -s                 //显示交换分区的使用情况

RAID

RAID:磁盘阵列

RAID ( Redundant Array of Independent Disks )即独立磁盘冗余阵列,通常简称为磁盘阵列。简单地说, RAID 是由多个独立的高性能磁盘驱动器组成的磁盘子系统,从而提供比单个磁盘更高的存储性能和数据冗余的技术。
​
RAID:廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks)
作 用:容错、提升读写速率
RAID类型个数利用率优缺点
RAID0 条带集2+100%读写速率最快,不容错
RAID1 镜像集250%读写速率一般,容错
RAID5 带奇偶校验条带集3+(n-1)/n读写速率快,容错,允许坏一块
RAID6 带奇偶校验条带集双校验dp4+(n-2)/n读写快,容错,允许坏两块
RAID10 RAID1的安全+RAID0的高速450%读写速率快,容错

RAID常见的级别

raid0
raid0 ---数据条带卷
最少需要两块磁盘,分别往每一块磁盘上写一部分数据
优点:
1.读写速度快, 
2.磁盘利用率:100%
缺点:不提供数据冗余,无数据检验,不能保证数据的正确性,存在单点故障。
​
应用场景:
1)对数据完整性要求不高的场景,如:日志存储,个人娱乐
2)要求读写效率高,安全性能要求不高,如图像工作站 

raid1
raid1 又叫镜像raid,通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
一般需要两块磁盘,每块磁盘上都会存储一份完整数据。其数据安全性就会较高,但是磁盘空间利用率是比较低的。
​
优点:提供数据冗余,数据双倍存储安全性高支持容错。读速度快
缺点:写速度慢,无数据校验。磁盘利用率不高
磁盘利用率:50%
​
应用场景:
存放重要数据,如数据存储领域

raid5
raid5:RAID5应该是目前最常见的 RAID 等级,它的校验数据分布在阵列中的所有磁盘上。RAID5的磁盘上同时存储数据和校验数据。当一个数据盘损坏时,系统可以根据其他数据块和对应的校验数据来重建损坏的数据。 
​
raid5最少需要3块磁盘。
优点:
1.可以找回丢失的数据---数据可以通过校验计算得出,
2.冗余磁盘-->(需要4快磁盘将其中一块做热备)当某一块磁盘坏掉后,冗余磁盘会自动替换上去
3.有校验机制
4.读写速度高
5.磁盘利用率高
缺点:
1.磁盘越多安全性能越差
​
定义:
RAID 5是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5具有和RAID0相近似的数据读取速度,只是多了一个校验信息。RAID5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低,是目前运用较多的一种解决方案。
​
​
应用场景:安全性高,如金融、数据库、存储等。

raid10
RAID10:先做镜像再作条带--也叫混合raid
优点:
1.较高的IO性能
2.有数据冗余
3.无单点故障
4.安全性能高
​
缺点:成本稍高
应用场景:
特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

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