LINUX中LVM与磁盘配额
一、LVM概述
1、LVM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、LVM机制的基本概念
PV (物理卷)
VG (卷组)
LV (逻辑卷)
所谓的逻辑卷是从卷组中分割出来的一部分，而卷组是使用多个物理卷组成的一个整体。逻辑卷不一定要把整个卷组用完，可以抽一部分出来使用。
3、LVM概念
PV (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。
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。
IV (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。
二、LVM的管理命令
1、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 | Ivdisplay |
| Remove删除 | pvremove | vgremove | lvremove |
| Extend扩展 | —— | vgextend | Ivextend |
| Reduce减少 | —— | vgreduce | Ivreduce |
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／各逻辑卷名
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当想要扩展逻辑卷大小的时候，使用“lvextend”命令扩展。注意扩展之前不能在该逻辑卷中，该逻辑卷可以不解挂载就能编辑，也可解挂载之后编辑，而且扩展的空间之前一定要有"+",否则则是将原来的空间更改为20G，而不是扩展。这里将逻辑卷扩展20G。
使用lvdisplay 命令查看扩展后的逻辑卷空间大小。
三、磁盘配额概述
1、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（系统中检查是否安装了这两个软件包，可以使用“rpm -qa | grep xfsprogs ”过滤筛选。）
使用rpm -q quota xfsprogs 查询两个软件是否已经安装，发现都已经安装好了。因为在Linux 7 系统中这两个软件是默认安装的。如果发现没有安装，可以用“yum install -y …”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：用户帐号、组帐号
（3）限制类型：磁盘容量、文件数量（节点号）
（4）限制方法：软限制、硬限制
3、设置磁盘限额
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。
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。
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。
4、centos7中设置磁盘限额步骤
（1）检查是否已安装 xfsprogs 和 xfsquota 软件包
rpm -q xfsprogs quota （检查是否已经安装）
yum install -y xfsprogs quota （没有安装的话使用该命令安装）
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（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 /opt（手动挂载）
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（自动挂载）
umount /dev/vgname1/lvname1
mount -a ###-a选项，将/etc/fstab的所有内容重新加载
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（3）编辑用户和组账号的配额设置
useradd zhangsan （创建一个新用户）
passwd zhangsan （设置密码用来激活该新用户）
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xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=40 ihard=50 zhangsan' /opt/
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-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' /opt/
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仅限制文件数
xfs_quota -x -c 'limit -u isoft=40 ihard=50 zhangsan' /opt/
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查看zhangsan磁盘容量限制
xfs_quota -c 'quota -uv zhangsan' /opt/
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（4）验证磁盘配额功能
chmod 777 /opt
su zhangsan
cd /opt
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验证磁盘容量超限:
dd if=/dev/zero of=/opt/ddtest.txt bs=10M count=12 （意思是：每次给10M，连续给12次）
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验证磁盘文件数超限
touch {1..101}.txt
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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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首先检查软件包是否安装好，然后使用自动挂载命令。
将自动挂载的程序写进去保存并退出。
使用“mount -a”命令挂载，其中的“-a” 选项，可以将/etc/fstab的所有内容重新加载，这样就可以实现自动挂载了。
在需要挂载的地方创建一个新的用户，此处创建的是zhangsan 用户，创建好新用户之后需要设置密码来激活该新用户后才可使用。
创建好新用户之后，使用下面的命令来编辑用户的配额限制。其中的“-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。“bsoft”：设置磁盘容量的软限制数值为80M，“bhard”：设置磁盘容量的硬限制数值为100M，“isoft”：设置磁盘文件数的软限制数值为40个，“ihard”：设置磁盘文件数的硬限制数值为50个。
使用以下的命令查看zhangsan磁盘容量限制。发现限额已经设置成功。
然后设置用户权限，需要给777最高权限，不然该用户不能执行其中的命令。接着使用验证磁盘容量超限的命令验证一下:
dd if=/dev/zero of=/abc01/test.txt bs=10M count=12 （意思是：每次给10M，连续给12次）其中test.txt是自己创的一个文件。
当存入的容量过多时，会提示超出磁盘限额。
限制文件数的命令为：xfs_quota -x -c ‘limit -u isoft=4 ihard=5 zhangsan’ /opt/，最大硬限制数为5个文件，通过在该分区下创建6个文件，发现超出了磁盘限额。
