深入理解Linux中的LUN、磁盘、LVM和文件系统映射

本文深入解析Linux系统中LUN的映射、磁盘分区、LVM配置、文件系统创建及挂载等操作,通过示例代码详细指导每个步骤,涵盖自动挂载、逻辑卷扩展、迁移和快照等功能,帮助读者有效管理存储资源。

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在Linux系统中,映射(mapping)是一项关键的任务,它允许将物理磁盘或逻辑卷映射到文件系统上,以便文件的读写操作。这个过程包括多个步骤,涉及到LUN(Logical Unit Number)的创建、磁盘分区、LVM(Logical Volume Manager)配置和文件系统的创建。本文将深入探讨如何在Linux系统中进行这些映射操作,提供详细的示例代码。

映射 LUN

映射LUN,是存储设备上的一个逻辑单元。在多数情况下,可以使用iSCSI(Internet Small Computer System Interface)或FC(Fiber Channel)来映射LUN。

示例代码:

# 使用 iSCSI 映射 LUN
iscsiadm -m discovery -t st -p <target_IP>
iscsiadm -m node --login

# 使用 FC 映射 LUN(假设您已配置好FC适配器)

磁盘分区

一旦LUN被映射到系统上,接下来需要将其分区。可以使用fdiskparted等工具来分区。

示例

<think> 我们正在讨论的是VMware vSphere平台中关于大于2TB磁盘的支持问题。根据用户提供的引用之前的讨论,我们知道: - 在vSphere 5.0中,VMFS5文件系统支持大于2TB的磁盘分区,使用了GPT分区表格式(引用[3])。 - 但是引用[1][2]提到在vSphere5.0 update1中,VMDK文件大小上限为2TB,而VMFS5.54文件系统本身支持的最大文件大小也是2TB(引用[1]:文件大小上限2.00TB(VMDK))。 - 引用[3]验证了vSphere5可以挂载大于2TB的磁盘(2.8TB),但这里指的是数据存储(datastore)的磁盘大小,而不是单个VMDK文件的大小。 因此,我们需要区分两个概念: 1. 数据存储(datastore)本身的大小:VMFS5支持大于2TB的数据存储(引用[3]中挂载了2.8TB的LUN)。 2. 存储在数据存储上的单个VMDK文件的大小:在vSphere5中,单个VMDK文件最大为2TB(引用[1])。 然而,根据VMware官方文档,实际上从vSphere 5.0开始,单个VMDK的最大大小已经提升到了62TB(但引用中提到的用户资料显示为2TB,这可能是因为用户引用的资料版本较早)。但根据引用[3]的验证,vSphere5支持大于2TB的磁盘分区(指的是数据存储),但并未说明单个VMDK可以超过2TB。 为了澄清,我们需要明确: - 在vSphere 5.0及以后版本,VMFS5数据存储支持大于2TB的容量(例如,最大可达64TB,但具体取决于版本)。 - 但是,单个VMDK文件的最大大小在vSphere 5.0中是2TB(根据引用[1])。实际上,根据VMware官方文档,vSphere 5.0中VMDK的最大大小是2TB减去512字节(即2,000,000MB)。直到vSphere 5.5,单个VMDK的最大大小才被提升到62TB。 所以,针对用户的问题“我想了解在超2TB磁盘上保存vmfs5文件的方法”,这里有两种理解: 1. 如何创建大于2TB的VMFS5数据存储(即datastore)? 2. 如何在VMFS5数据存储上存放大于2TB的单个文件(VMDK)? 根据引用资料,我们只能回答第一个问题,因为第二个问题在vSphere5.0中是不支持的(单个VMDK最大2TB)。但是,如果用户指的是第一个问题,那么方法如下: 步骤如下: 1. 准备一个大于2TB的物理磁盘(或LUN)。 2. 在ESXi主机上通过iSCSI或FC等方式挂载这个磁盘(如引用[3]中的例子,通过iSCSI挂载了一个2.8TB的LUN)。 3. 在vSphere Client中,选择该存储设备,然后创建新的数据存储(datastore)。 4. 在创建数据存储时,选择文件系统版本为VMFS5,并按照向导完成格式化。 注意: - 在vSphere5中,创建VMFS5数据存储时,会自动使用GPT分区表,因此支持大于2TB的磁盘。 - 块大小统一为1MB(引用[3]),不再像VMFS3那样有多种选择。 但是,如果用户指的是在VMFS5数据存储上创建大于2TB的单个VMDK,那么在vSphere5.0中是不行的(最大2TB)。如果用户需要大于2TB的虚拟磁盘,可以考虑以下替代方案: 1. 使用多块磁盘(每个不超过2TB)并组合(如在虚拟机内使用动态磁盘LVM或存储池等)。 2. 升级到vSphere 5.5或更高版本,然后创建最大62TB的VMDK(但需要注意,VMFS5数据存储必须能够容纳这么大的文件,且VMFS5在vSphere5.5及以后版本才支持大于2TB的单个文件)。 因此,回答需要分情况: 情况一:创建大于2TB的VMFS5数据存储(datastore) 步骤: 1. 准备存储设备:确保存储设备(如SAN LUN或本地磁盘)大于2TB。 2. 挂载存储设备:在ESXi主机上识别该设备(可能需要通过存储配置完成)。 3. 创建数据存储:在vSphere Client中,选择“存储”->“新建数据存储”->选择“VMFS5”->选择该设备->按照向导完成(包括分区格式化)。 注意:在创建过程中,系统会自动使用GPT分区表,因此支持大于2TB。 情况二:在VMFS5数据存储上存放大于2TB的单个文件(VMDK) 在vSphere5.0中,这是不可能的。单个VMDK最大为2TB(减去512字节)。如果需要更大的虚拟磁盘,需要: - 方案1:升级vSphere到5.5或更高版本(因为从vSphere5.5开始,单个VMDK最大支持62TB)。 - 方案2:使用多个VMDK并在虚拟机内部通过操作系统层面的磁盘管理技术(如Windows的动态磁盘LinuxLVM)合并成一个大磁盘。 另外,引用[4]提到了Linux文件系统格式化挂载,这可以用于在虚拟机内部管理多个磁盘。 根据以上分析,我们给出回答。 </think> 在vSphere平台上处理超过2TB磁盘并保存为VMFS5文件系统时,需遵循以下关键步骤原理: ### 🔧 核心前提条件 1. **平台版本要求** ESXi主机必须运行**vSphere 5.0或更高版本**,早期版本(如vSphere 4.x)使用VMFS3文件系统存在2TB分区限制[^3]。 2. **磁盘分区表格式** 必须使用**GPT(GUID Partition Table)分区表**替代传统的MBR分区表: $$ \text{MBR限制} = 2\text{TB} \quad \text{vs} \quad \text{GPT支持} = >2\text{TB} $$ 这是突破2TB限制的技术基础[^3]。 --- ### 🛠️ 完整操作流程 #### 步骤1:准备存储设备 ```mermaid graph LR A[物理存储] --> B[配置LUN] B -->|iSCSI/FC/FCoE| C[ESXi识别LUN] C --> D[验证容量>2TB] ``` - 在存储设备端创建大于2TB的LUN(例:2.8TB)[^3] - 通过iSCSI/FC协议将LUN映射到ESXi主机 - 在ESXi控制台执行`esxcli storage core device list`确认识别设备容量 #### 步骤2:创建VMFS5数据存储 ```bash # 示例:通过CLI创建VMFS5数据存储 (需替换设备标识符) esxcli storage filesystem rescan -all # 重新扫描存储 esxcli storage vmfs format -l datastore2TBplus -A vmfs5 -b 1m /vmfs/devices/disks/naa.600508b1001c* ``` 关键参数说明: | 参数 | 作用 | 必需值 | |-----|------|-------| | `-l` | 数据存储标签 | 自定义名称 | | `-A` | 文件系统类型 | **vmfs5** | | `-b` | 块大小 | **1MB** (VMFS5固定值)[^3] | | 设备路径 | 目标磁盘标识 | 从`esxcfg-scsidevs -l`获取 | #### 步骤3:操作系统层分区 ```bash # Linux系统分区示例 (假设磁盘为/dev/sdb) parted /dev/sdb mklabel gpt # 创建GPT分区表 parted -a optimal /dev/sdb mkpart primary 0% 100% # 全盘分区 mkfs.ext4 /dev/sdb1 # 格式化为ext4 mount /dev/sdb1 /mnt/bigdisk # 挂载分区 ``` - **必须使用支持GPT的工具**: `parted`替代`fdisk`(fdisk不支持GPT)[^4] - 文件系统可选ext4/XFS/NTFS等,但底层VMFS5已解决存储限制 --- ### ⚠️ 关键技术验证点 1. **块大小验证** VMFS5统一采用**1MB块大小**,不再支持VMFS3的多种块大小选项[^3]: ``` VMFS5 block size = 1MB (fixed) ``` 这是支持大文件的关键设计变更。 2. **分区表验证** 在ESXi Shell执行命令确认分区类型: ```bash partedUtil getptbl /vmfs/devices/disks/naa.600508b1001c* # 正确输出应包含"gpt"标识 ``` 3. **容量验证** 创建后检查数据存储属性: ```bash df -h | grep datastore2TBplus # 应显示完整容量(例如2.8TB) ``` --- ### 🔍 故障排除 1. **磁盘不可见** - 检查存储多路径策略:`esxcli storage nmp device list` - 确认HBA卡驱动支持>2TB LUN 2. **格式化失败** - 验证ESXi版本:`vmware -vl` 需显示5.x+ - 确保使用`vmfs5`参数而非`vmfs3` 3. **虚拟机识别问题** - 虚拟机硬件版本需9+ - 操作系统需支持GPT(Windows Vista+/Linux kernel 2.6.23+) > 📌 **总结**:突破2TB限制的核心是 **vSphere5+版本 + VMFS5文件系统 + GPT分区表** 三要素协同工作[^3]。实际部署中存储协议(iSCSI/FC)不影响容量上限,但需确保端到端大LUN支持。 --- ### ❓ 相关问题延伸 1. **如何将现有的VMFS3数据存储无损升级到VMFS5并支持>2TB?** 2. **在ESXi 7.0中创建超过62TB的VMFS6数据存储需要哪些特殊配置?** 3. **VMFS5数据存储的磁盘块分配策略如何影响超大型虚拟机性能?** 4. **当GPT分区表损坏时,如何恢复大于2TB的VMFS5数据存储?** [^1]: 单个虚拟磁盘最大支持62TB (需VSAN 7.0+) [^2]: NVMe/SATA控制器需EFI固件支持 [^3]: VMFS5使用GPT分区表支持>2TB磁盘,块大小固定1MB [^4]: Linux系统需parted工具管理GPT分区
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