Linux磁盘管理

# cd /mnt/

dd if=/dev/zero of=/mnt/lee1 bs=1k count=10

dd if=/dev/zero of=/mnt/lee2 bs=2k count=10

dd if=/dev/zero of=/mnt/lee3 bs=3k count=10

find命令查找文件

find

-name      #通过名字方式查找

# find /mnt -name lee*

-user       #通过文件拥有者身份查找

# find/mnt-user ming    【查找用户为ming的文件】

-group         #通过文件拥有组身份查找

# find/mnt-group ming    【查找组为ming的文件】

-type （f d s b l）     #通过文件类型查找   

# find /mnt -type d     【通过d目录查找】

-perm （222  /222  -222）     #通过权限查找   

【-  444表示找所有权限不满足的，3个条件：所有人可读，所有组可读，其他人可读。

777是9个条件，002是1个条件，/表示满足任意一个条件】

# find /mnt -perm /222

/mnt/lee5   不满足，没有一个条件有w

-exec                #处理查找出的文件

-maxdepth 1          #设定查找深度为1

# find /mnt -maxdepth 2 name lee*   【最深查找路径只能是2层】

-mindepth 1          #设定查找浅度为1

# find /mnt -mindepth 2 name lee*   【最浅的查找路径2层】

-cmin （1 /-1 /+1）          #文件的最后一次更改时间 【+1一分钟前，-1一分钟内】

# find /mnt -cmin 1

-size （+/-） 1M          #通过文件大小查找 【+ 表示大于，- 表示小于】

# du -sh /mnt/*

-o             #条件或

# find/mnt -user ming -o -group ming

-a             #条件与

# find/mnt -user ming -a -group ming

-not           #条件非

# find/mnt -not -user -ming    【查找用户不为ming的文件】

# ls /mnt/ -lR

# find /mnt -perm /444 -exec chmod a-r {} \;      #{} 表示find命令查找出来的结果

设备中的链接

硬盘数据分类 【# watch -n 1 ls -li /mnt/ /boot/    监控代码】

用户数据（user data）：即文件的数据块（data block）,存储数据真实空间

元数据（metadata）：存储文件附加属性，如：文件的大小、创建的时间、所有者等信息

硬连接

原理：linux系统允许多个文件指向同一个inode，即允许一个文件拥有多个有效地路径名

理解：硬连接就是指向原始文件inode的指针

硬链接不可以跨分区：

硬链接不支持目录链接：

软连接

原理：软连接是一种符号连接，类似于windows的“快捷方式”，仅包含所连接的路径名

# ln -s /mnt/lee /boot/test

删除源文件 # rm -fr /mnt/lee  链接不会消失，但是访问不了

软硬连接的区别

硬连接中源文件与连接文件公用一个inode号，是同一个文件，软连接中源文件与连接文件拥有不同inode号，是2个不同的文件。

软连接的指向关系可以查看，硬连接不可以查看。  链接的连接数不同，软连接数不会增加。

文件大小不同，硬连接文件大小与源文件一样。

软连接不受任何文件系统的影响，任何用户都可以创建指向目录的软连接，硬链接不行。

软连接可以跨分区，硬链接不行。              硬链接可以删除源，软连接不行。

RAID   【磁盘阵列】

        当今CPU性能每年可提升30%-50%但硬盘仅提升7%。

        硬盘在服务器中需要持续、频繁、大量的I/O操作，故障机率较大，则需要对硬盘进行技术改造，提升读写性能、可靠性。

        1988年，加利福尼亚大学伯克利分校首次提出并定义了RAID技术概念。

        原理：RAID(Redundant Array of Independent Disks)将多个硬盘设备组成一个大容量、安全更好的磁盘阵列，并将数据切割成多个片段后分别存储到不同的物理硬盘上，利用分散读写技术来提升硬盘性能，同时也备份了多个副本到不同硬盘中，拥有了备份冗余功能。

常见RAID组建方案

RAID0

原理：把至少2块硬盘通过硬件或软件方式串联，组成一个大的卷组，并将数据依次写入到各个硬盘。

        优点：数据同步传输,读取/写入分开,性能大大提升。

        缺点：若任意一块硬盘故障会导致整个系统的数据损坏，无备份冗余能力错误修复能力。

总结：使用率100%至少2块磁盘才能使用，优点是提升磁盘的读写速度，缺点是不安全。

RAID1

产生原因：若生产环境对硬盘的读写速度没较大要求，但希望增加数据安全性时可使用RAID

原理：把至少2块硬盘绑定起来，写入数据时将数据同时也写入另一或多块硬盘中，

本质：多个硬盘作为镜像备份

        优点：数据备份冗余安全性大大提升

        缺点：硬盘利用率下降

总结：是镜像，使用两块磁盘，一式两份的方式，支持容错，冗余，数据安全不丢失，缺点是速度不快，使用率50%，成本较大。

RAID5

产生原因：兼顾“读写速度”、“数据安全”、“成本”的一种折中方式

原理：需至少三块硬盘，将数据分块存储到不同硬盘中，硬盘中必须存储其它一个硬盘的parity(奇偶校验信息)

        优点：兼顾性能，通过“奇偶校验”替代“镜像备份”

        缺点：硬盘数据安全性较低

总结：使用率(n-1)/n*容量,磁盘坏了会立即补上，数据会恢复

RAID10 （主流）

本质：RAID1+RAID0 的组合

原理：至少需要4块硬盘，先制作两两的RAID1阵列，以保证安全性，在两两制作RAID0，以提高读写速度

优点：兼具速度和安全性               缺点：成本较高

mdadm命令

作用：管理系统中的RAID磁盘阵列

配置磁盘列阵

# fdisk -l    【查看磁盘划分】

# mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/nvme0n1 /dev/nvme0n2 /dev/nvme0n3 /dev/nvme0n4 /dev/nvme0n5        【配置磁盘列阵】

# mdadm -D /dev/md0   【查看磁盘列阵信息】

# mkfs.xfs /dev/md0      【格式化】

# mkdir /timinglee

# mount /dev/md0 /timinglee      【挂载】

# df  运行结果：

【#   watch -n 1 "cat /proc/mdstat ; df -h /timinglee"   监控代码  】

格式：mdadm   [模式]   <RAID设备名>   -参数   [成员设备名称]

模式： -a  ：检测设备名称

-n  ：指定硬盘数量

-l  ：指定RAID级别

-C  ：创建RAID

-v  ：显示过程

-f  ：模拟设备损坏

# mdadm /dev/md0 -f /dev/nvme0n1     【模拟nvme0n1损坏】

-r  ：移除设备

# mdadm /dev/md0 -r /dev/nvme0n1

 

-Q  : 查看摘要

-D  ：查看详细信息

-S  ：停止RAID磁盘阵列

# umount /dev/md0       【卸载分区】

# mdadm -S /dev/md0     【停止的阵列是临时的，重启还是会启动】

# mdadm  --zero-superblock /dev/nvme0n{1..5}     【彻底卸载阵列】

重启设备# reboot后运行# mdadm -D /dev/md0 运行结果：

管理逻辑卷 

工作原理

硬盘分区或部署为RAID后在修改分区大小时就非常不容易，此时用户随着实际的需求变化而动态调整硬盘分区大小时受到限制，无灵活性。

LVM（Logical Volume Manager ）允许用户对硬盘资源进行动态调整。

认识Linux逻辑卷 

LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，LVM将若干个磁盘或者磁盘分区连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。

通过LVM技术，屏蔽了磁盘分区的底层差异，管理员可以在卷组上任意创建逻辑卷，并进一步在逻辑卷上创建文件系统

管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。

假设有三块磁盘/dev/sdb、/dev/sdc和/dev/sdd用来划分逻辑卷。

LVM基本概念 【建立物理卷池，要用多少就重池子取用多少容量储存】

PE（physical extent）物理区域：物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域的大小默认为4MB。物理区域大小一旦确定将不能更改，同一卷组中的所有物理卷的物理区域大小需要一致。

物理卷（physical volume）：简称PV，物理卷可以是整个硬盘、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（Volume Group）：简称VG，可以看成单独的逻辑磁盘，建立在PV之上，一个卷组至少要包括一个PV，在卷组建立之后可以动态的添加PV到卷组中。卷组的名称可自定义。

逻辑卷（logical volume）：简称LV，相当于物理分区。逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态的扩展或缩小空间。系统中的多个逻辑卷，可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。

部署逻辑卷

常用的LVM部署命令

【#  watch -n 1 "pvs;vgs;lvs;df -h /timinglee "     监控代码】

# lsblk

# pvcreate /dev/nvme0n1p1      【创建物理卷】

# vgcreate vg0 /dev/nvme0n1p1     【创建物理卷组，存入物理卷】

# lvcreate -L 10240M -n lv0 vg0        【创建逻辑卷】

# mkfs.xfs /dev/vg0/lv0

# mount /dev/vg0/lv0 /timinglee/       【挂载】

扩展逻辑卷

# lvextend -L 15000M /dev/vg0/lv0      【扩展逻辑卷】

但此时文件系统还没有扩容

# xfs_growfs /dev/vg0/lv0           【文件系统扩容】

扩展卷组

# pvcreate /dev/nvme0n2p1

# vgextend vg0 /dev/nvme0n2p1        【扩展卷组】

# lvextend -L 25000M /dev/vg0/lv0       【扩展逻辑卷】

此时逻辑卷大小还没有改变

# xfs_growfs /dev/vg0/lv0

扩展拉伸卷组时候，设备并不需要卸载，全程支持热更新。

文件缩减

# blkid          【查看文件格式化】

xfs文件系统不支持缩减，要先取消挂载，删除文件

# umount /timinglee

# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0

# mount /dev/vg0/lv0 /timinglee/

# lvextend -L 28000M /dev/vg0/lv0       【扩展逻辑卷】

# df -h /timinglee    运行结果：

设备缩减是不支持在线缩减的，需要取消挂载，然后卸载文件再缩减

# umount /timinglee

# e2fsck -f /dev/vg0/lv0    【对文件系统进行检测，必须要怎么做才可以执行resize2fs命令】

# resize2fs /dev/vg0/lv0 5000M          【 resize2fs方式缩减文件系统】

# lvreduce -L 5000M /dev/vg0/lv0        【缩减设备大小】

# vgreduce vg0 /dev/nvme0n1p1      【缩减卷组，如果正在被使用则不可以缩减】

# pvmove /dev/nvme0n1p1 /dev/nvme0n2p1     【迁移卷组数据】

# vgreduce vg0 /dev/nvme0n1p1

# pvremove /dev/nvme0n1p1          【删除物理卷，这个时候才可以彻底删除】

删除磁盘的划分和物理卷

# vim /etc/fstab     【删除开机自动挂载】     # umount /timinglee    【取消挂载】

# lvremove /dev/vg0/lv0      —删除逻辑卷

# vgremove vg0             —删除卷组

# pvremove /dev/nvme0n2p1   —删除物理卷n1

# pvremove /dev/nvme0n1p1   —删除物理卷n2

# fdisk /dev/nvme0n1        【选d删除磁盘分区】       # fdisk /dev/nvme0n2

删除结果：