Linux 应用基础教程--CH05_磁盘分区和 LVM

第5章磁盘分区和LVM主讲人：梁如军2011-05-05本章内容要点磁盘相关概念磁盘分区工具创建LVM系统维护LVM系统2020年1月29日2梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）本章学习目标熟悉硬盘的技术指标以及如何挑选服务器硬盘学会使用磁盘分区工具fdisk理解LVM的相关概念理解静态分区的缺点以及LVM的优势学会扩展和缩减逻辑卷2020年1月29日3梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）硬盘及其相关概念2020年1月29日4梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）硬盘的技术指标主轴转速：指硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。平均寻道时间：指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它描述硬盘读取数据的能力。数据传输率：指的是从硬盘缓存向外输出数据的速度，单位为MB/s。高速缓存：缓存是数据的临时寄存器，主要用来缓解速度差和实现数据预存取等。单碟容量：指每张碟片的最大容量。这是反映硬盘综合性能指标的一个重要的因素。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）5硬盘接口方式FC-AL接口主要应用于任务级的关键数据的大容量实时存储。可以满足高性能、高可靠和高扩展性的存储需要。SCSI接口主要应用于商业级的关键数据的大容量存储。SAS接口是个全才，可以支持SAS和SATA磁盘，很方便地满足不同性价比的存储需求，是具有高性能、高可靠和高扩展性的解决方案，因而被业界公认为取代并行SCSI的不二之选。SATA接口主要应用于非关键数据的大容量存储，近线存储和非关键性应用（如替代以前使用磁带的数据备份）。PATA（俗称IDE）接口已基本淘汰。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）6主引导记录（MainBootRecord，MBR）MBR位于硬盘的0磁道0柱面1扇区【512字节】装载操作系统的硬盘引导程序【446字节】硬盘分区表(DiskPartitionTable,DPT)【64字节】分区ID或者类型分区起始磁道分区磁道数最后两个字节“55，AA”是分区的结束标志MBR是由分区程序（如fdisk）所产生的不依赖任何操作系统硬盘引导程序是可以改变的，从而实现多系统共存。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）7磁盘分区指向附加分区描述符的扩展分区内核最多支持分区数：IDE驱动器为63SCSI驱动器为15为什么是分区驱动？容量、性能、配额和修复2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）8两种硬盘存储方式基本硬盘存储在基本磁盘上存储数据需要在磁盘上创建主分区、扩展分区和逻辑分区，然后对这些分区进行管理。动态硬盘存储在动态磁盘上存储数据需要在磁盘上创建动态卷，然后对这些卷进行管理。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）9磁盘分区工具2020年1月29日10梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）分区管理工具常用的分区工具fdisksfdiskGNUparted－高级分区操作（创建、复制、调整大小等等）partprobe－重新设置内存中的内核分区表版本2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）11磁盘分区工具——fdisk进入fdisk的交互操作方式#fdisk硬盘设备名在命令行方式下显示指定硬盘的分区表信息#fdisk-l硬盘设备名2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）12子命令说明子命令说明a调整硬盘的启动分区p列出硬盘分区表d删除一个硬盘分区q退出fdisk，不保存更改l列出所有支持的分区类型t更改分区类型m列出所有命令u切换所显示的分区大小的单位n创建一个新的分区w把设置写入硬盘分区表之后退出磁盘分区工具——parted交互模式#parted[选项]硬盘设备名命令行模式#parted[选项]硬盘设备名子命令[子命令参数]子命令打印帮助信息：help[COMMAND]显示分区表：print[free|NUMBER|all]创建新分区：mkpartPART-TYPE[FS-TYPE]STARTEND删除指定分区：rmNUMBER设置分区标记：setNUMBERFLAGSTATE2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）13静态分区的缺点在安装Linux的过程中如何正确地评估各分区大小是一个难题，因为系统管理员不但要考虑到当前某个分区需要的容量，还要预见该分区以后可能需要的容量的最大值。某个分区空间耗尽时，通常的解决方法是：使用符号链接——破坏了Linux文件系统的标准结构使用调整分区大小的工具(如：PatitionMagic等)——必须停机一段时间进行调整备份整个系统、清除硬盘、重新对硬盘分区，然后恢复数据到新分区——必须停机一段时间进行恢复操作2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）14LVM的相关概念2020年1月29日15梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）什么是逻辑卷管理器LVM是逻辑盘卷管理（LogicalVolumeManager）的简称，它是Linux环境下对卷进行方便操作的抽象层。LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，从而提高磁盘分区管理的灵活性。LVM允许在多个物理设备间重新组织文件系统，包括重新设定文件系统的大小。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）16使用LVM通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volumegroup），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logicalvolumes），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。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）17LVM术语——物理卷物理卷(physicalvolume,PV)在LVM系统中处于最底层物理卷可以是整个硬盘、硬盘上的分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备（如：RAID）物理卷是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2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）18LVM术语——物理区域每一个物理卷被划分为基本单元（称为PhysicalExtent,PE），具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小存储单元PE的大小可根据实际情况在创建物理卷时指定，默认为4MBPE的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中的所有物理卷的PE的大小需要一致2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）19LVM术语——卷组卷组(VolumeGroup,VG)建立在物理卷之上，它由一个或多个物理卷组成卷组创建之后，可以动态添加物理卷到卷组中，在卷组上可以创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷）一个LVM系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组LVM的卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）20LVM术语——逻辑卷逻辑卷(LogicalVolume,LV)建立在卷组之上，它是从卷组中“切出”的一块空间逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）21LVM术语——逻辑区域逻辑卷也被划分为可被寻址的基本单位（称为LogicalExtent,LE）在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）22LVM术语——VGDA和非LVM系统将包含分区信息的元数据保存在位于分区的起始位置的分区表中一样，逻辑卷以及卷组相关的元数据也是保存在位于物理卷起始处的卷组描述符区域(VolumeGroupDescriptorArea,VGDA)中。VGDA包括以下内容：PV描述符、VG描述符、LV描述符、和一些PE描述符。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）23PV-VG-LV-PE关系图2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）24LVM与文件系统之间的关系/boot分区不能位于卷组中，因为引导装载程序无法从逻辑卷中读取。如果你想把/分区放在逻辑卷上，必须创建一个与卷组分离的/boot分区。2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）25PV-VG-LV的设备名2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）26使用LVM系统的步骤创建LVM类型的分区在新硬盘上创建物理卷将新创建的物理卷添加到卷组在卷组中创建逻辑卷在逻辑卷中创建文件系统挂装创建的文件系统2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）27LVM管理工具的使用2020年1月29日28梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）创建LVM的相关命令创建物理卷#pvcreate磁盘或分区设备名创建卷组#vgcreate卷组名物理卷设备名[...]创建逻辑卷#lvcreate-L逻辑卷大小-n逻辑卷名卷组名#lvcreate-lPE值-n逻辑卷名卷组名2020年1月29日梁如军（[e-mail]）CreativeCommonsLicense（BY-NC-SA）29