LVM与磁盘配额

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LVM与磁盘配额

一、LVM概述

LVM（Logical Volume Manager）逻辑卷管理

逻辑卷管理是在硬盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局，并提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。当服务器添加了新的硬盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的硬盘上，而是通过LVM直接扩展文件系统来跨越物理硬盘。LVM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。

注：/boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建。

二、LVM机制的基本概念

1.LVM的构成

物理卷PV（physical volume）：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。

物理块PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小存储单元，PE的大小可以指定，默认为4M。

逻辑卷LV（logical volume）：从卷组中分割出的一块空间，形成逻辑卷。在逻辑卷LV之上使用mkfs等工具建立文件系统。

卷组VG（Volume Group）：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组VG上建立逻辑卷LV。

2.LVM图形详解

LVM就是通过将底层的物理硬盘封装，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。当我们对底层的物理硬盘进行操作时，不再是针对分区进行操作，而是通过逻辑卷对底层硬盘进行管理操作。如下图，可留下部分物理卷硬盘空间以防空间不足时随时可加入逻辑卷，且当服务器新加硬盘时，可直接通过LVM直接进行管理操作。

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三、LVM的管理命令

1.主要命令及其功能

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

2.命令格式

pvcreate 设备名1 [设备名2……]

vgcreate 卷组名  物理卷名1  物理卷名2

lvcreate -L 容量大小 -n 逻辑卷名  卷组名

lvextend - L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

四、创建LVM

1）关闭虚拟机之后，点编辑虚拟机设置→添加硬盘

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2）默认选择SCSI磁盘类型，默认创建新虚拟盘（V）

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3）磁盘大小选择10G，指定磁盘文件默认不变

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4）创建3个新硬盘每个硬盘大小为10G，可在硬件处看到多了3个新硬盘。

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5）开启虚拟机，打开Xshell并连接至虚拟机，可看到如下图，新增sdb、sdc、sdd三个磁盘。

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6）创建三个分区，每个直接使用全部的硬盘大小，这里我演示下sdb，sdc和sdd步骤一样不再演示。

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7）然后用fdisk -l查看分区表信息，可看到sdb1、sdc1、sdd1三个分区类型都已经设置为LVM

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8）创建物理卷，并查看

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9）也可用vgcreate abc /dev/sd[b-d]1创建卷组abc，此卷组包含sdb1、sdc1、sdd1三个物理卷。并查看

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10）创建逻辑卷，并查看

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11）如果想要使用逻辑卷需要先进行格式化，然后挂载，挂载之后才能使用。下面是具体步骤：

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五、扩展逻辑卷

两种方法扩容

1）在线扩容

无需解挂载和格式化，扩容完成以后，直接刷新xfs类型文件系统就可直接使用

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2）解挂载，扩容，格式化（如有重要文件需提前备份），挂载

如果新增硬盘sde，经过前面硬盘管理之后分区类型改为LVM，然后创建物理卷/dev/sde1然后使用vgextend命令给卷组abc扩容

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我先通过方法1扩容了2G，目前31G。再通过方法2进行解挂载，逻辑卷扩容。

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再挂载发现逻辑卷容量并没增加，是因为还未进行格式化。

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先解挂载，再格式化。（一般解挂载后扩容，再格式化，最后挂载，查看文件系统使用情况。）

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扩容前面已进行操作，现在只需挂载和查看文件系统使用情况就会发现已扩容成功。

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六、磁盘配额

1.实现磁盘限额的条件

1）需要Linux内核支持

2）检查是否安装xfsprogs与quota软件包，如未安装进行安装

用rpm - q或rpm - qa | grep 查xfsprogs和quota是否已安装

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如上图，查询发现这两个软件包已安装。

2.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.设置磁盘配额步骤

1）检查是否已安装xfsprogs和xfs_quota软件包，已在实现条件里说明，这里不再赘述。

2）以支持配额功能的方式挂载文件系统

umount /dev/vgname1/lvname1
mount -o usrquota,grpquota /dev/vgname1/lvname1	 #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

vim /etc/fstab 
/dev/vgname1/lvname1 /opt xfs defaults,usrquota,grpquota 0  0
mount -a	#-a选项，将/etc/fstab的所有内容重新加载

①进入/etc/fstab磁盘列表vi编辑器，加入挂载参数“usrquota,grpquota”用于增加对用户、组配额功能的支持。然后：wq保存退出。mount -a是将/etc/fstab磁盘列表重新加载一次。重启虚拟机

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②磁盘列表编辑器里加入挂载参数。最后两个0分别代表不做dumb备份和不检验扇区是否完整。

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③重启后查看文件系统使用情况，人性化展示使用情况及类型。

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3）编辑用户和组账号的配额设置

useradd lisi
passwd lisi
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=40 ihard=50 lisi' /abc01/

查看指定用户磁盘容量限制（/abc01为挂载目录）

xfs_quota -c 'quota -uv lisi' /abc01

查看指定用户文件数限制（/abc01为挂载目录）

xfs_quota -c 'quota -i -uv lisi' /abc01

相应选项及功能

选项	功能/作用
-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。

①添加用户并设置密码。

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②设置容量和文件数限额，以及查看相应设置

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4）验证磁盘配额功能

chmod 777 /abc01 #给挂载目录/abc01最大权限
su lisi #切换到用户lisi
cd /abc01 #切换到挂载目录

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验证磁盘容量超限

dd if=/dev/zero of=/abc01/test.txt bs=10M count=12 #一次发个10M的test.txt文件，发12次

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验证磁盘文件数超限

touch {1..52}.txt #创建连续的多个文件，".."表示连续的。

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补充：

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文件。

5）查看配额使用情况

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'

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查看磁盘容量和文件数的报告

xfs_quota -x -c 'report -abih'

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