学习磁盘管理

文章目录

一、磁盘接口类型
二、磁盘设备的命名
三、fdisk分区
四、自动挂载
五、扩容swap
六、GPT分区
七、逻辑卷管理
八、磁盘配额
九、RAID
十、软硬链接

一、磁盘接口类型

IDE、SATA、SCSI、SAS、FC（光纤通道）

IDE, 该接口是并口。
SATA, 该接口是串口。
SCSI, 英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口）。
SAS, SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，SAS的接口技术可以向下兼容SATA。
之前硬盘像IDE，SCSI，都是并口的，现在主流SAS，以及SATA都是串口的。那么为什么现在跟多的使用串口的硬盘呢？
首先是串口的速度比并口的块，串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道。同一时刻能传送8位（一个字节）数据；但是并不是并口快，由于8位通道之间的相互干扰。传输速度就受到了限制。当传输出错时候，要同时重新传送8个位的数据，而且传输速度越快，干扰越严重。这是硬伤，这样速度就无法提升上来了。

二、磁盘设备的命名

在这里插入图片描述

HP服务器硬盘

硬盘的分区方式
MBR ：硬盘大小需小于2TB，分区工具可以使用fdisk ，4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区（N个逻辑分区），由三部分组成
1.Bootloader主引导程序，446字节。
2.DPT分区表，64字节。分区表保存了硬盘的分区信息，每个分区都需要占用16个字节大小，保存有文件系统标识、起止柱面号、磁头号，扇区号、起始扇区位置（4个字节）、分区总扇区数目（四个字节）等，分区表中保存的都是主分区和扩展分区的分区信息，扩展分区不能直接使用，需要划分成逻辑分区才可以使用，逻辑分区的分区信息保存在扩展分区内而不是保存在MBR分区表内。
3.硬盘有效标志（校验位），2个字节。
GPT ：硬盘大于2TB可以使用，分区工具gdisk（parted），可以分128个主分区。
参考文章
决定硬盘快慢的因素
1.寻道时间
2.硬盘的转速
3.数据传输（接口类型）

三、fdisk分区

例：

fdisk  /dev/sdb    /分区

1.最多只能分4个主分区或者3个主分区加1个扩展分区。
2.逻辑分区的容量总和不能超过扩展分区的大小，逻辑分区的分区编号从5开始。
3.如果删除扩展分区，下面的逻辑分区也会都删除。

四、自动挂载

mount 
-o：挂载选项  ro，sync，rw，remount
-t：文件系统类型

[root@localhost ~]# mount -o remount,ro /root/test/
remount:重新挂载一个正在挂载的设备

自动挂载Automount
挂载是由访问产生，卸载是由超时产生。
1.自动挂载本地资源

[root@localhost ~]# yum install -y autofs
[root@localhost ~]# vim /etc/auto.master
/media  /etc/node.misc   -t  5      #添加挂载一级目录，定义子配置文件，超时5秒卸载
[root@localhost ~]# vim /etc/node.misc   
iso    -fstype=etx4     :/dev/sdb1    #二级挂载点   挂载类型     挂载设备

五、扩容swap

1.第一种方式使用磁盘进行扩容

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb2    #第一步将一个分区格式化
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb2    #第二部激活这个分区，然后空间就扩容到swap中了，但是重启会失效。所以为了避免重启失效，会将信息写入到/etc/fstab中
[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb2   #关闭这个分区，取消扩容

2.第二种方式模拟大文件进行扩容

[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/bigfile_swap bs=1M count=1024
[root@localhost ~]# mkswap /tmp/bigfile_swap
[root@localhost ~]# swapon /tmp/bigfile_swap
[root@localhost ~]# swapon -s   #查看swap具体分区

六、GPT分区

[root@localhost ~]# gdisk /dev/sdc    #分区
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/sdc1  #格式化

七、逻辑卷管理

1.fdisk磁盘先分区，按“t”选8e改分区类型
2.创建物理卷pv

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1  #也可以多个分区一起创建物理卷
[root@localhost ~]# pvs #查看pv
[root@localhost ~]# pvdisplay  #查看所有pv，也可以后面跟具体物理卷名称

3.创建卷组vg

[root@localhost ~]# vgcreate vg01 /dev/sdb1 /dev/sdb2
[root@localhost ~]# vgs #查看卷组
[root@localhost ~]# vgdisplay  #查看所有卷组，也可以后面跟具体卷组名称

4.创建逻辑卷lv

[root@localhost ~]# lvcreate -n lv01 -L 2.5G vg01 #还可以使用-l指定PE的数量和-l100%free卷组剩余空间百分比来设置逻辑卷大小
[root@localhost ~]# lvs #查看逻辑卷
[root@localhost ~]# lvdisplay  #查看所有逻辑卷，也可以后面跟具体逻辑卷名称

5.格式化使用

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg01/lv01  #或者使用/dev/mapper/vg01-lv01这个路径

6.删除

[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg01/lv01  #删除逻辑卷lv01，或者使用lvremove vg01 lv01删除
[root@localhost ~]# vgreduce vg01 /dev/sdb1  #移除卷组里面的物理卷
[root@localhost ~]# vgremove vg01  #删除卷组
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb1  #删除物理卷

7.扩容

[root@localhost ~]# vgextend vg01 /dev/sdb2  #扩容卷组
[root@localhost ~]# lvextend /dev/vg01/lv01 -L +1G  #扩容逻辑卷，-L参数以后可以加+1G或者直接指定最终大小
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg01/lv01  #如果是逻辑卷在线扩容，需要扩展文件系统

8.迁移MySQL
创建好逻辑卷，然后将逻辑卷挂载到一个临时目录，接着将数据库安装目录/usr/local/mysql中的全部文件使用rsync同步到逻辑卷挂载的目录，最后将逻辑卷重新挂载到/usr/local/mysql目录下就完成了迁移（或者使用rsync同步/usr/local/mysql/data到逻辑卷挂载的目录，不过逻辑卷重新挂载的时候需要挂载到/usr/local/mysql/data目录下）
9.逻辑卷条带化
优缺点：将保存到逻辑卷的数据分为n份，分别写入不同的物理卷，增加读写效率，但如果任何一个物理卷出现故障，数据都无法恢复。

[root@localhost local]# lvcreate  -n lv01  vg01 -L 1G -i 2 /dev/sdb[1,2]   #创建条带化逻辑卷
[root@localhost local]# iostat -m -d /dev/sdb[1,2] 2  #测试

10.逻辑卷快照

[root@localhost ~]# lvcreate -n lv01_snap -L 100M -s /dev/vg01/lv01  #创建快照
[root@localhost ~]# vim /etc/lvm/lvm.conf   #当快照空间使用率达到百分之80，自动扩容百分之20
snapshot_autoextend_threshold = 80
snapshot_autoextend_percent = 20

八、磁盘配额

1.开启配额参数

[root@localhost ~]# mount -o usrquota,grpquota  /dev/vg01/lv01 /mnt   #挂载时开启配额

2.安装quota并生成配置文件

[root@localhost ~]# yum install -y quota
[root@localhost ~]# quotacheck -acug   #创建配额数据库文件，会在磁盘挂载目录/mnt下面生成两个文件

3.启用

[root@localhost ~]# quotaon -a

4.设置用户配额或组配额

[root@localhost ~]# edquota -u test     #设置用户配额
[root@localhost ~]# edquota -g group01   #设置组配额

在这里插入图片描述

九、RAID

1.软硬raid
软raid：软raid运行于操作系统底层，将SCSI或者IDE控制器提交上来的物理磁盘，虚拟成虚拟磁盘，再提交给管理程序来进行管理。软raid有如下特点：占用内存空间、占用cpu资源、如果程序或者操作系统故障就无法运行。
硬raid：通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID，独立的RAID卡，主板集成的RAID芯片都是硬RAID。RAID卡就是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不通的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID10不等。

2.软raid创建

[root@localhost ~]# yum -y install mdadm   #安装工具
[root@localhost ~]# mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdb2  #创建raid0
[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat 
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/mnt/bigfile bs=1M count=1024 #用dd写入数据，用iostat观察
[root@localhost ~]# iostat -m -d /dev/sdb1 /dev/sdb2 2

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md1 -l 1 -n 2 /dev/sdb5 /dev/sdb6  #创建raid1，并查看同步过程
[root@localhost ~]# watch -n 1 cat /proc/mdstat  
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md1  #查看raid1详情
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb5   #将raid1的一个磁盘标记为失效
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md1 -r /dev/sdb5   #移除raid1中的失效磁盘，可以测试出raid1的数据没有丢失
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md1 -a /dev/sdb5   #将磁盘添加回去，相当于验证了热插拔

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md5 -l 5 -x 1 -n 3 /dev/sdb{7,8,9,10}   #创建raid5，并设置一个热备盘


[root@localhost ~]# vim /etc/mdadm.conf    #创建配置文件
DEVICES /dev/sdb[1256789]
[root@localhost ~]# mdadm -D --scan     #写入raid信息
[root@localhost ~]# mdadm --stop /dev/md5    #停止raid5
[root@localhost ~]# mdadm -A /dev/md5 /dev/sdb[789]   #启动raid5

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md5 -f /dev/sdb[789]    #移除所有磁盘
[root@localhost ~]# mdadm /dev/md5 -r /dev/sdb[789]
[root@localhost ~]# mdadm --stop /dev/md5    #停止raid
[root@localhost ~]# mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdb[789]  #擦除超级块

十、软硬链接

软连接inode号不一样，硬连接inode号一样，但是不能对目录创建硬连接

[root@localhost tmp]# ln -s file1 test1   #为file1创建软链接test1
[root@localhost tmp]# unlink test1    #取消软链接，取消的时候只写链接名
[root@localhost ~]# ln -s /tmp/bbb/ /root/ccc 为目录创建软链接
[root@localhost ~]# unlink ccc
[root@localhost ~]# ln file2 test2  #创建硬连接