Linux中的LVM（动态逻辑卷）与磁盘配额

一、LVM概述

（一）、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

（二）、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。

（三）、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

（一）、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

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

（一）、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。

（二）、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

（三）、设置磁盘配额

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。

（四）、Centos7中设置磁盘配额步骤

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）

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

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）

xfs_quota   　 -x 　   -c 　  'limit　  -u 　  bsoft=80M  　bhard=100M  　 isoft=40 　   ihard=50 　  zhangsan'    　 /opt/

-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/

仅限制文件数

xfs_quota  　 -x 　 -c 　  'limit 　  -u   　isoft=40  　 ihard=50  　 zhangsan'　    /opt/

查看zhangsan磁盘容量限制

xfs_quota  　 -c  　 'quota   　-uv   　zhangsan'  　 /opt/

4、验证磁盘配额功能

chmod   　777  /opt
su   　zhangsan
cd 　  /opt

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）

验证磁盘文件数超限

touch  {1..101}.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'

查看磁盘容量和文件数的报告

xfs_quota   -x   -c 'report   -abih'

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。