磁盘存储和文件系统管理
磁盘结构
设备文件
一切皆文件：open(), read(), write(), close()
设备文件：关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备进行通信
设备号码：
主设备号：major number, 标识设备类型
次设备号：minor number, 标识同一类型下的不同设备
设备类型：
块设备：block，存取单位“块”，磁盘
字符设备：char，存取单位“字符”，键盘
磁盘设备的设备文件命名：
/dev/DEV_FILE
/dev/sdX #SCSI, SATA, SAS, IDE,USB
/dev/nvme0n# #nvme协议硬盘，如：第一个硬盘：nvme0n1，第二个硬盘：nvme0n2
虚拟磁盘：
/dev/vd
/dev/xvd
不同磁盘标识：a-z,aa,ab… 示例：/dev/sda，/dev/sdb,
同一设备上的不同分区 示例：/dev/sda1，/dev/sda5
硬盘类型
硬盘接口类型
IDE：133MB/s，并行接口，早期家用电脑
SCSI：640MB/s，并行接口，早期服务器
SATA：6Gbps，SATA数据端口与电源端口是分开的，即需要两条线，一条数据线，一条电源线
SAS：6Gbps，SAS是一条整线，数据端口与电源端口是一体化的，SAS中包含供电线，SATA中不包含供电线。SATA标准其实是SAS标准的一个子集，二者可兼容，SATA硬盘可插入到SAS主板上，反之不成
USB：480MB/s
M.2
服务器硬盘大小
LFF：3.5寸，一般见到的那种台式机硬盘的大小
SFF：Small Form Factor 小形状因数，2.5寸
L、S分别是大、小的意思，目前服务器或者盘柜采用sff规格的硬盘主要是考内虑增大单位密度内的磁盘容量、增强散热、减小功耗，注意不同于2.5寸的笔记本硬盘
机械硬盘和固态硬盘
机械硬盘存储术语
硬盘存储术语 CHS
head： 磁头 磁头数=盘面数
track： 磁道 磁道=柱面数
sector：扇区，512bytes
cylinder：柱面 1柱面=512 * sector数/track*head数=512*63*255=7.84M,CentOS 5 之前版本Linux 以柱面的整数倍划分分区,CentOS 6之后可以支持以扇区划分分区
区位记录磁盘扇区结构ZBR（Zoned Bit Recording）
CHS
CHS采用 24 bit位寻址
其中前10位表示cylinder，中间8位表示head，后面6位表示sector
最大寻址空间 8 GB
LBA（logical block addressing）
LBA是一个整数，通过转换成 CHS 格式完成磁盘具体寻址
ATA-1规范中定义了28位寻址模式，以每扇区512位组来计算，ATA-1所定义的28位LBA上限达到128 GiB。2002年ATA-6规范采用48位LBA，同样以每扇区512位组计算容量上限可达128 Petabytes
由于CHS寻址方式的寻址空间在大概8GB以内，所以在磁盘容量小于大概8GB时，可以使用CHS寻址方式或是LBA寻址方式；在磁盘容量大于大概8GB时，则只能使用LBA寻址方式
管理存储
使用磁盘空间过程
1. 设备分区
2. 创建文件系统
3. 挂载新的文件系统
磁盘分区
为什么分区：优化I/O性能，实现磁盘空间配额限制，提高修复速度，隔离系统和程序，安装多个OS，采用不同文件系统
分区方式：MBR，GPT
MBR分区
MBR：Master Boot Record，1982年，使用32位表示扇区数，分区不超过2T
划分分区的单位：
CentOS 5 之前按整柱面分
CentOS 6 版本后可以按sector分
0磁道0扇区：512bytes
446bytes: boot loader
64bytes：分区表，其中每16bytes标识一个分区
2bytes: 55AA
MBR分区中一块硬盘最多有4个主分区，也可以3主分区+1扩展(N个逻辑分区)
MBR分区：主和扩展分区对应的1--4，/dev/sda3，逻辑分区从5开始，/dev/sda5
GPT分区：
GPT：GUID（Globals Unique Identifiers） partition table 支持128个分区，使用64位，支持8Z（512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block）
使用128位UUID(Universally Unique Identifier) 表示磁盘和分区 GPT分区表自动备份在头和尾两份，并有CRC校验位
UEFI (Unified Extensible Firmware Interface 统一可扩展固件接口)硬件支持GPT，使得操作系统可以启动
GPT分区结构：
GPT头
分区表
GPT分区
备份区域
BIOS和UEFI区别
BIOS采用了16位汇编语言编写，只能运行在实模式（内存寻址方式由16位段寄存器的内容乘以16(10H)当做段基地址，加上16位偏移地址形成20位的物理地址）下，可访问的内存空间为1MB，只支持字符操作界面
UEFI采用32位或者64位的C语言编写，突破了实模式的限制，可以达到最大的寻址空间，支持图形操作界面
BIOS+MBR与UEFI+GPT
管理分区
lsblk 列出块设备
创建分区命令
fdisk 管理MBR分区
gdisk 管理GPT分区
parted 高级分区操作
partprobe 重新设置内存中的内核分区表版本
CentOS 5,7,8 使用partprobe同步分区表
partprobe [/dev/DEVICE]
Centos6 通知内核重新读取硬盘分区表
新增分区用
partx -a /dev/DEVICE
kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
删除分区用
partx -d --nr M-N /dev/DEVICE
parted的操作都是实时生效的，小心使用
格式：parted [选项]... [设备 [命令 [参数]...]...]
parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos
parted /dev/sdb print
parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 （默认M）
parted /dev/sdb rm 1
parted –l 列出所有硬盘分区信息
分区工具fdisk和gdisk
gdisk [device...] 类fdisk 的GPT分区工具
fdisk -l [-u] [device...] 查看分区
fdisk [device...] 管理MBR分区
子命令：
p 分区列表
t 更改分区类型
n 创建新分区
d 删除分区
v 校验分区
u 转换单位
w 保存并退出
q 不保存并退出
for i in {0..32};do echo '- - -' > /sys/class/scsi_host/host$i/scan;done 识别新加硬盘
cat /proc/partations 查看内核是否已经识别新的分区
创建文件系统
文件系统的概念
文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，简称文件系统
从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的
存取，安全控制，日志，压缩，加密等
支持的文件系统：
/lib/modules/`uname -r`/kernel/fs
各种文件系统：https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_file_systems
帮助：man 5 fs
文件系统类型
Linux 常用文件系统
ext2：Extended file system 适用于那些分区容量不是太大，更新也不频繁的情况，例如 /boot 分 区
ext3：是 ext2 的改进版本，其支持日志功能，能够帮助系统从非正常关机导致的异常中恢复
ext4：是 ext 文件系统的最新版。提供了很多新的特性，包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件(16TB)、最大1EB的文件系统，以及速度的提升
xfs：SGI，支持最大8EB的文件系统
swap
iso9660 光盘
btrfs（Oracle）
reiserfs
Windows 常用文件系统：FAT32 NTFS exFAT
Unix：FFS（fast） UFS（unix） JFS2
网络文件系统：NFS CIFS
集群文件系统：GFS2 OCFS2（oracle）
分布式文件系统：fastdfs ceph moosefs mogilefs glusterfs Lustre
RAW：未经处理或者未经格式化产生的文件系统
常用的文件系统特性：
FAT32 最多只能支持16TB的文件系统和4GB的文件
NTFS 最多只能支持16EB的文件系统和16EB的文件
EXT3 最多只能支持32TB的文件系统和2TB的文件，实际只能容纳2TB的文件系统和16GB的文件
Ext3目前只支持32000个子目录
Ext3文件系统使用32位空间记录块数量和 inode数量
当数据写入到Ext3文件系统中时，Ext3的数据块分配器每次只能分配一个4KB的块
EXT4： EXT4是Linux系统下的日志文件系统，是EXT3文件系统的后继版本
Ext4的文件系统容量达到1EB，而支持单个文件则达到16TB
理论上支持无限数量的子目录
Ext4文件系统使用64位空间记录块数量和 inode数量
Ext4的多块分配器支持一次调用分配多个数据块
修复速度更快
XFS： 根据所记录的日志在很短的时间内迅速恢复磁盘文件内容
用优化算法，日志记录对整体文件操作影响非常小
是一个全64-bit的文件系统，最大可以支持8EB的文件系统，而支持单个文件则达到8EB
能以接近裸设备I/O的性能存储数据
查前支持的文件系统：
cat /proc/filesystems
文件系统的组成部分
内核中的模块：ext4, xfs, vfat
Linux的虚拟文件系统：VFS
用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat
文件系统选择管理
创建文件管理工具
mkfs命令：
(1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE
ext4
xfs
btrfs
vfat
(2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
-L 'LABEL' 设定卷标
mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具
常用选项
-t {ext2|ext3|ext4} 指定文件系统类型
-b {1024|2048|4096} 指定块 block 大小
-L ‘LABEL’ 设置卷标
-j 相当于 -t ext3， mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3
-i # 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；不应该小于block大小
-N # 指定分区中创建多少个inode
-I 一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096
-m # 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比
-O FEATURE[,...] 启用指定特性
-O ^FEATURE 关闭指定特性
查看和管理分区信息
注意 ：df -T 查看块 #和文件系统中的块不同
blkid 可以查看块设备属性信息
格式 blkid [OPTION]... [DEVICE]
常用选项：
-U UUID 根据指定的UUID来查找对应的设备
-L LABEL 根据指定的LABEL来查找对应的设备
e2label：管理ext系列文件系统的LABEL
e2label DEVICE [LABEL]
findfs ：查找分区
findfs [options] LABEL=<label>
findfs [options] UUID=<uuid>
tune2fs：重新设定ext系列文件系统可调整参数的值
-l 查看指定文件系统超级块信息；super block
-L 'LABEL’ 修改卷标
-m # 修预留给管理员的空间百分比
-j 将ext2升级为ext3
-O 文件系统属性启用或禁用, –O ^has_journal
-o 调整文件系统的默认挂载选项，–o ^acl
-U UUID 修改UUID号
dumpe2fs：显示ext文件系统信息，将磁盘块分组管理
-h：查看超级块信息，不显示分组信息
xfs_info：显示未挂载或已挂载的 xfs 文件系统信息
xfs_info mountpoint|devname
查看xfs 和ext 块 不同
tune2fs -l ext
xfs_info xfs
dumpe2fs 查看块组
文件系统检测和修复
文件系统夹故障常发生于死机或者非正常关机之后，挂载为文件系统标记为“no clean”
注意：一定不要在挂载状态下执行下面命令修复
fsck.FS_TYPE
fsck -t FS_TYPE
注意：FS_TYPE 一定要与分区上已经文件类型相同
常用选项：
-a 自动修复
-r 交互式修复错误
e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具
-y 自动回答为yes
-f 强制修复
-p 自动进行安全的修复文件系统问题
xfs_repair：xfs文件系统专用检测修复工具
常用选项：
-f 修复文件，而设备
-n 只检查
-d 允许修复只读的挂载设备，在单用户下修复 / 时使用，然后立即reboot
挂载
挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为
卸载:为解除此关联关系的过程
把设备关联挂载点：mount Point
挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏，因此，挂载点目录一般为空
进程正在使用中的设备无法被卸载
mount 挂载文件系统
格式：mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint
device：指明要挂载的设备
设备文件：例如:/dev/sda5
卷标：-L 'LABEL', 例如 -L 'MYDATA'
UUID： -U 'UUID'：例如 -U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'
伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs
mountpoint：挂载点目录必须事先存在，建议使用空目录
mount常用命令选项
-t vsftype 指定要挂载的设备上的文件系统类型
-r readonly，只读挂载
-w read and write, 读写挂载
-n 不更新/etc/mtab，mount不可见
-a 自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有
auto功能)
-L 'LABEL' 以卷标指定挂载设备
-U 'UUID' 以UUID指定要挂载的设备
-B, --bind 绑定目录到另一个目录上
-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
async 异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中，效率高，但不安全
sync 同步模式,内存更改时，同时写磁盘，安全，但效率低下
atime/noatime 包含目录和文件
diratime/nodiratime 目录的访问时间戳
auto/noauto 是否支持开机自动挂载，是否支持-a选项
exec/noexec 是否支持将文件系统上运行应用程序
dev/nodev 是否支持在此文件系统上使用设备文件
suid/nosuid 是否支持suid和sgid权限
remount 重新挂载
ro/rw 只读、读写
user/nouser 是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用
acl/noacl 启用此文件系统上的acl功能
loop 使用loop设备
_netdev 当网络可用时才对网络资源进行挂载，如：NFS文件系统
defaults 相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
其中 loop 选项 挂载文件在文件夹，相当于给文件提供一个设备 在dev/loop中
注意：在centos6中自带8个loop设备，不能多挂载文件，挂载文件时文件本身必须带有文件系统才能挂载
在centos6中文件挂载加-o loop
用losetup -a 查看挂载文件名在文件夹里两者的关系
文件挂载的话在fstab中不要写UUID，写文件名启动时只能找设备的UUID，文件UUID找不到。
设备挂载的话写UUID，因为设备名不固定。
cat /proc/sys/kernel/random/uuid 生成随机UUID
挂载规则:
一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
一个设备可以同时挂载到多个挂载点
通常挂载点一般是已存在空的目录
卸载文件系统 umount
卸载时：可使用设备，也可以使用挂载点
umount 设备名|挂载点
查看挂载
mount #通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备
cat /proc/mounts #查看内核追踪到的已挂载的所有设备
查看挂载点情况 查看是不是挂载点
findmnt MOUNT_POINT|device
查看正在访问指定文件系统的进程
lsof MOUNT_POINT
fuser -v MOUNT_POINT
终止所有在正访问指定的文件系统的进程
fuser -km MOUNT_POINT
持久挂载
将挂载保存到 /etc/fstab 中可以下次开机时，自动启用挂载
/etc/fstab格式 帮助：man 5 fstab
每行定义一个要挂载的文件系统,，其中包括共 6 项
1. 要挂载的设备或伪文件系统
设备文件
LABEL：LABEL=""
UUID：UUID=""
伪文件系统名称：proc, sysfs
2. 挂载点：必须是事先存在的目录
3. 文件系统类型：ext4，xfs，iso9660，nfs，none
4. 挂载选项：defaults ，acl，bind
5. 转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储
6. fsck检查的文件系统的顺序：允许的数字是0 1 2
0：不自检 ，1：首先自检；一般只有rootfs才用 2：非rootfs使用
添加新的挂载项，需要执行下面命令生效
mount -a
#dmesg 可以查看设备日志
处理交换文件和分区
swap 82
swap交换分区是系统RAM的补充，swap 分区支持虚拟内存。当没有足够的 RAM 保存系统处理的数据时会将数据写入 swap 分区，当系统缺乏 swap 空间时，内核会因 RAM 内存耗尽而终止进程。配置过多 swap 空间会造成存储设备处于分配状态但闲置，造成浪费，过多 swap 空间还会掩盖内存泄露
注意：为优化性能，可以将swap 分布存放，或高性能磁盘存放
交换分区实现过程
1. 创建交换分区或者文件
2. 使用mkswap写入特殊签名
3. 在/etc/fstab文件中添加适当的条目
4. 使用swapon -a 激活交换空间
mkswap 创建swap文件系统
swapon [OPTION]... [DEVICE] 启用swap分区
swapon -a：激活所有的交换分区
-p PRIORITY：指定优先级，也可在/etc/fstab 在第4列指定：pri=value
SWAP的优先级
可以指定swap分区0到32767的优先级，值越大优先级越高
如果用户没有指定，那么核心会自动给swap指定一个优先级，这个优先级从-1开始，每加入一个新的
没有用户指定优先级的swap，会给这个优先级减一
先添加的swap的缺省优先级比较高，除非用户自己指定一个优先级，而用户指定的优先级(是正数)永远
高于核心缺省指定的优先级(是负数)
swapon -s 查看swap分区
swapoff 禁用swap设备
cat /proc/swaps 查看所有swap分区
swap的使用策略
/proc/sys/vm/swappiness 的值决定了当内存占用达到一定的百分比时，会启用swap分区的空间
内存在使用到100-30=70%的时候，就开始出现有交换分区的使用。简单地说这个参数定义了系统对swap的使用倾向，默认值为30，值越大表示越倾向于使用swap。可以设为0，这样做并不会禁止对swap的使用，只是最大限度地降低了使用swap的可能性
#其中内容在缓存中需要一段时间写入硬盘
sync 可确认是否将缓存里的内容写入硬盘中
windows中的swap叫做虚拟内存 pagefile.sys(c盘)
移动介质
使用光盘
在图形环境下自动启动挂载/run/media//
手工挂载
mount /dev/cdrom /mnt/
操作光盘
eject 弹出光盘
eject -t 弹入光盘
创建ISO文件
cp /dev/cdrom /root/centos.iso
mkisofs -r -o /root/etc.iso /etc
刻录光盘
wodim –v –eject centos.iso
USB设备
lsusb 查看USB设备是否识别
1.被内核探测为SCSI设备
2./dev/sdaX、/dev/sdbX或类似的设备文件
3.在图形环境中自动挂载在/run/media//
手动挂载
mount /dev/sdX# /mnt
磁盘常见工具
df：文件系统空间占用等信息的查看工具
df [OPTION]... [FILE]...
常用选项
-H 以10为单位
-T 文件系统类型
-h human-readable
-i inodes instead of blocks
-P 以Posix兼容的格式输出
du：查看某目录总体空间占用状态
du [OPTION]... DIR
常用选项
-h human-readable
-s summary
--max-depth=# 指定最大目录层级
注意：一个文件大小不仅仅只有数据，还有元数据等...
du -s 查看数据占用空间，看到的是数据真实空间
df 查看的是实际被使用的空间
dd：工具
dd 命令：convert and copy a file
dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST bs=# count=#
if=file 从所命名文件读取而不是从标准输入
of=file 写到所命名的文件而不是到标准输出
ibs=size 一次读size个byte
obs=size 一次写size个byte
bs=size block size, 指定块大小（既是是ibs也是obs)
cbs=size 一次转化size个byte
skip=blocks 从开头忽略blocks个ibs大小的块
seek=blocks 从开头忽略blocks个obs大小的块
count=n 复制n个bs
conv=conversion[,conversion...] 用指定的参数转换文件
conversion 转换参数:
ascii 转换 EBCDIC 为 ASCII
ebcdic 转换 ASCII 为 EBCDIC
lcase 把大写字符转换为小写字符
ucase 把小写字符转换为大写字符
nocreat 不创建输出文件
noerror 出错时不停止
notrunc 不截短输出文件
sync 把每个输入块填充到ibs个字节，不足部分用空(NUL)字符补齐
fdatasync 写完成前，物理写入输出文件
RAID
RAID：Redundant Arrays of Inexpensive（Independent） Disks
1988年由加利福尼亚大学伯克利分校（University of California-Berkeley） “A Case for Redundant
Arrays of Inexpensive Disks”,多个磁盘合成一个“阵列”来提供更好的性能、冗余，或者两者都提供
RAID功能实现
提高IO能力,磁盘并行读写
提高耐用性,磁盘冗余算法来实现
RAID实现的方式
外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
内接式RAID：主板集成RAID控制器，安装OS前在BIOS里配置
软件RAID：通过OS实现
RAID级别
级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同
RAID-0：条带卷，strip
RAID-1：镜像卷，mirror
RAID-2
..
RAID-5
RAID-6
RAID-10
RAID-01
RAID级别
RAID-0 以 chunk 单位,读写数据
读、写性能提升
可用空间：N*min(S1,S2,...)
无容错能力
最少磁盘数：2, 2+
RAID-1
读性能提升、写性能略有下降
可用空间：1*min(S1,S2,...)
有冗余能力
最少磁盘数：2, 2N
RAID-4
多块数据盘异或运算值存于专用校验盘
磁盘利用率 (N-1)/N
有冗余能力
至少3块硬盘才可以实现
RAID-5
读、写性能提升
可用空间：(N-1)*min(S1,S2,...)
有容错能力：允许最多1块磁盘损坏
最少磁盘数：3, 3+
RAID-6
读、写性能提升
可用空间：(N-2)*min(S1,S2,...)
有容错能力：允许最多2块磁盘损坏
最少磁盘数：4, 4+
RAID-10
读、写性能提升
可用空间：N*min(S1,S2,...)/2
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块
最少磁盘数：4, 4+
RAID-01
多块磁盘先实现RAID0,再组合成RAID1
实现软RAID
mdadm工具：为软RAID提供管理界面，为空余磁盘添加冗余，结合内核中的md(multi devices)
RAID设备可命名为/dev/md0、/dev/md1、/dev/md2、/dev/md3等
mdadm：模式化的工具,支持的RAID级别：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10
mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
模式：
创建：-C
装配：-A
监控：-F
管理：-f, -r, -a
: /dev/md#
: 任意块设备
-C: 创建模式
-n #: 使用#个块设备来创建此RAID
-l #：指明要创建的RAID的级别
-a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件
-c CHUNK_SIZE: 指明块大小,单位k
-x #: 指明空闲盘的个数
-D：显示raid的详细信息
mdadm -D /dev/md#
管理模式：
-f: 标记指定磁盘为损坏
-a: 添加磁盘
-r: 移除磁盘
观察md的状态： cat /proc/mdstat
生成配置文件：mdadm –D –s >> /etc/mdadm.conf
停止设备：mdadm –S /dev/md0
激活设备：mdadm –A –s /dev/md0
强制启动：mdadm –R /dev/md0
删除raid信息：mdadm --zero-superblock /dev/sdb1
逻辑卷管理器（LVM）
LVM介绍
LVM: Logical Volume Manager 可以允许对卷进行方便操作的抽象层，包括重新设定文件系统的大小，
允许在多个物理设备间重新组织文件系统
通过交换PE来进行资料的转换，将原来LV内的PE转移到其他的设备中以降低LV的容量，或将其他设备
中的PE加到LV中以加大容量
实现过程
1.将设备指定为物理卷
2.用一个或者多个物理卷来创建一个卷组，物理卷是用固定大小的物理区域（Physical Extent，PE）来定义的
3.在物理卷上创建的逻辑卷， 是由物理区域（PE）组成
4.可以在逻辑卷上创建文件系统并挂载
第一个逻辑卷对应设备名：/dev/dm-#
dm: device mapper，将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块
软链接：
/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
/dev/VG_NAME/LV_NAME
实现逻辑卷
相关工具来自于 lvm2 包
pv管理工具 （指定物理卷）
PE 逻辑卷区域单位卷单位
pvs 列出所有逻辑卷信息
pvcreate /dev/DEVICE 创建pv
pvdisplay 列出物理卷信息
pvremove /dev/DEVICE 删除pv
vg管理工具
vgs 列出卷组信息
vgcreate 创建卷组
vgcreate +s 指定卷组大小
vgdisplay 列出卷组信息
vgextend 扩展卷组
vgreduce 缩减卷组
删除卷组：先做pvmove，再做vgremove
lv管理工具
lvs 显示逻辑卷
lvdisplay 显示逻辑卷
lvcreate 创建逻辑卷
lvcreate -n 起逻辑卷名，通常格式为/dev/VG_NAME/LV_NAME
-l 分配PE个数
-L 分配指定大小
lvextend 扩展逻辑卷
-l 以PE为单位
-L 指定大小
-l +100%free 吧剩余逻辑卷空间全部用光
-r 同步文件系统
lvremove 删除逻辑卷
重设文件系统大小
fsadm [options] resize device [new_size[BKMGTEP]]
resize2fs [-f] [-F] [-M] [-P] [-p] device [new_size]
xfs_growfs /mountpoint
在线扩展逻辑卷
lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
#针对ext同步文件系统
resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME
#针对xfs 同步文件系统
xfs_growfs MOUNTPOINT
lvresize -r -l +100%FREE /dev/VG_NAME/LV_NAME
缩减逻辑卷
注意：缩减有数据损坏的风险，建议先备份再缩减，xfs文件系统不支持缩减
umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME 检查文件系统
resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]
lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME 指定大小 缩减逻辑卷（缩减大小与文件系统要统一）
mount
跨主机迁移卷组
源计算机上
1 在旧系统中，umount所有卷组上的逻辑卷
2 禁用卷组
vgchange –a n vg0
lvdisplay
3 导出卷组
vgexport vg0
pvscan
vgdisplay
4 拆下旧硬盘在目标计算机上,并导入卷组：
vgimport vg0
5 启用
vgchange –ay vg0
6 mount 所有卷组上的逻辑卷
逻辑卷快照
快照是特殊的逻辑卷，它是在生成快照时存在的逻辑卷的准确拷贝,对于需要备份或者复制的现有数据临时拷贝以及其它操作来说，快照是最合适的选择,快照只有在它们和原来的逻辑卷不同时才会消耗空间，建立快照的卷大小小于等于原始逻辑卷,也可以使用lvextend扩展快照
逻辑卷管理器快照
快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相一般，若将来有任何数据改动了，则原始数据会被移动到快照区，没有改动的区域则由快照区和文件系统共享
逻辑卷快照工作原理
在生成快照时会分配给它一定的空间，但只有在原来的逻辑卷或者快照有所改变才会使用这些空间
当原来的逻辑卷中有所改变时，会将旧的数据复制到快照中
快照中只含有原来的逻辑卷中更改的数据或者自生成快照后的快照中更改的数据
由于快照区与原本的LV共用很多PE的区块，因此快照与被快照的LV必须在同一个VG中.系统恢复的时候的文件数量不能高于快照区的实际容量
快照特点：
备份速度快，瞬间完
应用场景是测试环境，不能完成代替备份
快照后，逻辑卷的修改速度会一定有影响
实现逻辑卷快照
mkfs.xfs /dev/vg0/data
mount /dev/vg0/data/ /mnt/data
#为现有逻辑卷创建快照
lvcreate -l 64 -s -n data-snapshot -p r /dev/vg0/data
#挂载快照
mkdir -p /mnt/snap
mount -o ro /dev/vg0/data-snapshot /mnt/snap
#恢复快照
umount /dev/vg0/data-snapshot
umount /dev/vg0/data
lvconvert --merge /dev/vg0/data-snapshot
#删除快照
umount /mnt/databackup
lvremove /dev/vg0/databackup