硬盘分区相关知识以及LVM基本应用

一、硬盘分区两种方式
1、MBR（Main Boot Record）是过去很长一段时间的主流分区方式。
主引导记录。以硬盘最前面512字节存储引导信息。其中前446字节保存引导信息，后64字节保存分区表信息，最后2字节为结束标志，标识MBR是否有效。
由于是用64字节保存分区表，每个分区用16字节表示。所以最多只能划分4个主分区，最大支持卷为大小为2TB。且分区表无备份。近些年缺点也日益显现出来。

2、GPT（GUID Partition Table）随着技术的发展，慢慢有成为主流的趋势。
全局唯一标识分区表。会利用独立分区保存分区表信息且有备份。GPT很好的解决了MBR的分区的一些缺陷。
第一个扇区存储“保护MBR”。出于兼容性考虑，用来标识硬盘分区为GPT分区，防止管理程序对误读或数据的破坏。实际内部只保存了0xEE标识的一个分区。
第二个扇区保存GPT头信息。1.保存了硬盘的GUID，可用空间以及分区表项的大小和数量。2.GPT头本身信息（位置，大小）以及备份GPT头的位置以及大小信息。3.保存了本身和分区表的CRC32校验码。通过校验码来判断分区表是否正确。
第三个扇区至三十三扇区保存分区表项，即分区表信息。一个分区表项，用前16个字节表示分区类型GUID。后面16个字节表示分区本身GUID。之后是分区的起始和末尾的64位扇区编号，分区名字以及属性。
第三十四扇区开始为分区空间。实际分区，用以储存数据
磁盘最后一段空间或者说一些扇区为备份信息。从后向前依次分别为，GPT头信息备份，分区表项信息备份。各自大小同源数据占用扇区数相同。

二、linux系统中创建一个分区，大小为10G。格式化为EXT4文件系统。
利用fidisk命令实现划分分区。

fdisk /dev/sda 根据交互提示划分分区（图一为fdisk界面）。划分分区最后记得输入 “w”，用以保存分区表。

partprobe 通知系统分区表更改，重读分区表，识别出新划分的分区。
partx -a 亦可识别新分区，需要多执行几次。

格式化分区，block大小为2048.预留空间20%。建表为MYDATA。

mke2fs -b 2048 -t ext4 -L MYDATA -m 20 /dev/sda2

mkfs.ext4 /dev/sda2 （格式化为ext4文件系统，其他选项默认。常用）

挂载至/mydata目录下，挂载时禁止程序自动运行，且不更新文件的访问时间戳。
开机自动挂载。

	mount -o noatime,noexec /dev/sda2 /mydata

三、建一个大小为1G的swap分区，并启用

图一

Ps：上图为fdisk界面，全程交互式，使用方法请自己摸索，非常简单，不再赘述。
1.建一个swap。使用fdisk划分出一个分区，分区类型为swap。类型编号为82。（建立分区过程同上）
swap分区建立之后依然需要让内核重新设别新的分区，执行

partprobe

启动用新的swap分区。

swapon /dev/sda3

关闭swap分区

swapoff  /dev/sda3

查看swap分区

swapon -s

如果需要开机自动挂载，需要在配置文件/etc/fstab 中加入如下一行：

/dev/sda3	swap	swap	defaults 0 0

或

uuid        swap swap dafaults 0 0

查看uuid的命令

blkid

2.实际环境中可能因为各种 原因，无法分区，可能会利用大文件制作swap使用。
我写个思路算是抛砖引玉，各位有需求可以深入研究使用。
利用dd命令制作一个大镜像文件。

dd if=/dev/zero of=/opt/mydata/swap.img bs=1M count =1024
mkswap /opt/mydata/swap.img

然后测试

swapon  /opt/mydata/swap.img 

测试没有问题，添加到/etc/fstab文件中，实现开机自动挂载。
至此swap设置完成。各位有兴趣自行动手试一试吧。

四、编写脚本，计算/etc/passwd 文件中第10个用户和第20个用户的id号之和。

五、将当前主机名保存至HOSTNAME变量中，如果主机名为空，或者为localhost。localdomain则将设置为 www.magedu.com。

六、编写脚本。通过命令行传入一个用户名，判断id号是偶数还是奇数。

七、LVM基本应用以及扩展缩减的实现。

LVM (Logical Volume Manager)逻辑卷管理。
随着技术发展Raid技术及存储硬件设备，云服务器的广泛应用。LVM的可适用范围也越来越小。
并且lvm是在文件系统层面之下一个层面，且不属于非维护型的文件系统。所以无特殊需求不建议生产环境应用LVM。以下对LVM做基本应用介绍：
LVM 组成部分 PV物理卷，VG卷组，LV逻辑卷。
根据层级关系，可以不太准确得描述为，PV最底层，之上是VG，之上是LV。（帮助大家便于理解）

PV 物理卷
查看PV信息

pvs				简要信息
pvdispay		详细信息

创建PV

pvcreate /dev/sda#		(某个分区且分区类型必须为lvm)

删除PV

pvmove /dev/sda#		(删除pv之前，需要删除其上面的所有vg)！！！注意，数据将丢失

VG 卷组
查看VG信息

vgs	          简要信息
vgdispay	  详细信息

创建VG

vgcreate /dev/sda#		(创建为PV的分区，一个vg可包含多个PV)
-s 可指定PE大小。默认为4M。PE决定了单个逻辑卷的最大容量。

扩展VG

vgextend  vg01 /dev/sda# (指明pv)

删除VG

vgmove /dev/sda#		(删除vg之前，需要删除其上面的所有lv)！！！注意，数据将丢失

LV 逻辑卷
查看LV信息

lvs			简要信息
lvdispay	详细信息

创建LV

lvcreate  -n lv01 -L 1G /dev/vg0 		(指明加入哪个VG)
-n	对新创建的lv命名，不命名默认为“lvol#”格式
-L	指定lv大小。支持常用单位B,M,G等等

扩展LV

lvextend  /dev/vg01/lv01   (指明需要扩展的LV，VG需要有足够的空间可供扩展才可以)
-L		指定需要扩展的大小。支持常用单位B,M,G等等
-r 	   resizefs   非常好用的命令。扩展lv的同时将其上面的文件系统一并扩展。

删除LV

lvmove /dev/sda#		(删除lv之前，卸载其上面的所有分区)！！！注意，数据将丢失

大家可能发现了。对于PV,VG,LV的操作命令都及其相似，只有各自参数略有却别。这也为我们使用提供了很多方便。以上关于LVM的简单操作。

PS:最后lv创建成功还无法使用，需要在lv上面创建文件系统才可以挂载到系统中存储数据。
如果格式化各种文件系统，实现临时挂载或者开机自动挂载，请查看我博客其他文字。
谢谢