Linux-LVM与磁盘配额

LVM概述

1、含义

• LVM（Logical Volume Manager），逻辑卷管理

1. 能够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
2. /boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建。

2、组成

• LVM机制的基本概念

1. LV (Physical volume，物理卷)
   物理卷是LVM机制的基本存储设备，通常对应为一个普通分区或整个硬盘。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。
2. VG(volume Group，卷组)
   由一个或多个物理卷组成一个整体，即称为卷组，在卷组中可以动态地添加或移除物理卷。
3. LV ( Logical volume，逻辑卷)
   从卷组中分割出的一块空间，形成逻辑卷。使用mkfs 等工具可在逻辑卷上创建文件系统。

3、LVM的管理命令

• 主要命令

功能	物理卷管理	卷组管理	逻辑卷管理
Scan扫描	pvscan	vgscan	lvscan
Create建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove删除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend扩展		vgextend	lvextend
Reduce减少		vgreduce	lvreduce

二、实例:LVM

• LVM操作主要命令步骤

1、在虚拟机里添加两块新硬盘,重启虚拟机

2、查看硬盘，创建硬盘分区

先查看硬盘是否创建在使用fdisk工具将磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc划分出主分区sdb1、sdc1，并且把分区类型的ID标记号改为"8e"
fdisk -l
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc

3、创建物理卷

pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1

4、创建卷组,名为vg1

vgcreate vgname1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

5、创建逻辑卷，名为lv1

逻辑卷名为lv1，容量为20GB，生成的文件路径为/dev/vg1/lv1
lvcreate -L 20G -n lv1 vg1

6、格式化并挂载

对逻辑卷进行格式化，创建XFS文件系统，并挂载到/data目录下
mkfs.xfs /dev/vg1/lv1
mount /dev/vg1/ lv1 /data
df -hT

7、再扩容

vgextend vgname1 /dev/sdc2
lvextend -L +10G /dev/vg1/lv1
resize2fs /dev/vg1/lv1###刷新ext4文件系统容量
xfs_growfs /dev/vg1/lv1###刷新xfs文件系统容量

三、磁盘配额概述

1、条件

• 实现磁盘限额的条件

1.需要Linux内核支持
2.安装xfsprogs与quota软件包

2、特点

• Linux磁盘限额的特点

1.作用范围:针对指定的文件系统（分区)
2.限制对象:用户账号、组账号
3.限制类型:磁盘容量、文件数量
4.限制方法:软限制、硬限制

3、步骤

• 步骤

1. 以支持配额功能的方式长载文件系统
2. 编辑用户和组账号的配额设置
3. 验证磁盘配额功能
4. 查看磁盘配额使用情况

4、设置

• 设置磁盘配额

1. 当Linux根分区的磁盘空间耗尽时，Linux操作系统将无法再建立新的文件,同时也可能会出现服务程序崩溃、系统无法启动等故障。
2. 为了避免在服务器中出现类似磁盘空间不足的问题，可以启用磁盘配额功能，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，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可用性。
3. 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。例如，XFS文件系统通过xfs_quota工具进行管理； EXT3/4文件系统通过quota工具进行管理。

四、实例：磁盘配额管理

• Centos7中设置磁盘配额步骤

1、检查是否己安装xfsprogs和xfs_quota软件包

rpm -q xfsprogs quota
yum install -y xfsprogs quota

2、以支持配额功能的方式挂载文件系统

umount /dev/vg1/lv1
1.手动挂载
mount -o usrquota,grpquota /dev/vg1/lv1 /data###添加挂载参数"usrquota, grpquota"用于增加对用户、组配额功能的支持或者
2.自动挂载
vim /etc/fstab
/dev/vg1/lv1——/data——xfs——defaults,usrquota,grpquota——0——0
mount -a### -a选项,将/etc/fstab的所有内容重新加载

3、编辑用户和组账号的配额设置

useradd zhangsan
passwd zhangsan
xfs_quota -x -c ‘limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=4 ihard=5 zhangsan’ /data
-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
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: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。
#仅限制磁盘容量
xfs_quota -x -c ‘limit -u bsoft=80M bhard=100M zhangsan’ /data
#仅限制文件数
xfs_quota -x -c ‘limit -u isoft=4 ihard=5 zhangsan’ /data
#查看zhangsan磁盘容量限制
xfs_quota -c ‘quota -uv zhangsan’ /data
#查看zhangsan文件数限制
xfs_quota -c ’ quota -i -uv zhangsan’ /data

4、验证磁盘:配额功能

chmod 777 /data
su zhangsan
cd /data
#验证磁盘容量超限
dd if=/dev/zero of=/data/1.txt bs=10M count=12
#验证磁盘文件数超限
touch {aa, bb,cc,dd, ee,ff}.txt
dd命令是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

5、查看配额使用情况

1. 查看所有可用分区的磁盘容量配额使用情况
   xfs_quota -x -c ‘report -a’
   
2. 查看磁盘容量和文件数的报告
   xfs_quota -x -c ‘report -abih’