LVM与磁盘配额

最新推荐文章于 2024-08-12 09:00:47 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lxplxplike/article/details/137827462

一.LVM概述

1.LVM （Logical Vokume Manager ）逻辑卷管理

一.LVM概述

1.LVM （Logical Vokume Manager ）逻辑卷管理

功能：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。

/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

（1）PV （Physical Volume 物理卷）：物理卷是由多个把存储空间分割成默认大小为 4MB 的基本单元（PE）组成；通常一个物理卷就是一个硬盘或者是一个硬盘分区。

（2）VG（卷组）：是由一个或多个物理卷组成的一个资源池，即称为卷组；在卷组中可以动态地添加或移除物理卷。

（3）LV（逻辑卷）：从卷组中划分出指定容量大小的存储卷

总结一下：物理卷、卷组和逻辑卷之间的关系：物理卷是卷组和逻辑卷的基础，卷组则是物理卷的集合，用于创建逻辑卷，而逻辑卷则是从卷组中动态分配出来的存储单元。

2.LVM的管理命令

功能	物理卷管理	卷组管理	逻辑卷管理
Scan扫描	pvcan	vgcan	lvcan
Create建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove删除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend扩展		vgextend	lvextend
Reduce减少		vgreduce	lvreduce

主要命令：

pvcreate 设备名1  [设备名2...]            #创建物理卷
vgcreate  卷组名 物理卷名1 物理卷名2       #创建卷组
lvcreate -L 容量大小 -n 逻辑卷名 卷组名    #创建逻辑卷
lvextend -L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名     #为逻辑卷进行扩展内存

3.创建并使用LVM操作步骤

（1）关闭主机，添加新硬盘（这里我们添加三块）后，重启主机

（2）使用 fdisk 工具将磁盘设备划分出主分区，并且将分区类型的ID设置为8e

【1】运用 fdisk /dev/sdb、fdisk /dev/sdc、fdisk /dev/sdd 将新添加的三块硬盘进行划分出主分区

【2】三块硬盘的操作全部如下图所示

[root@192 ~]# fdisk /dev/sdb               #将硬盘划分出主分区
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0xf9568529 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：n                    #选择分区类型
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p                   #默认为创建主分区
分区号 (1-4，默认 1)：                      #默认分区号
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：    #默认起始扇区
将使用默认值 2048 
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：  #默认Last扇区
将使用默认值 41943039
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 20 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：t                    #选择分区类型
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e           #选择8eLVM
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”
命令(输入 m 获取帮助)：w                    #保存并退出
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。

全部操作完成后，创建出 /dev/sdb1、/dev/sdc1和/dev/sdd1 三个主分区

（3）创建物理卷

[root@192 ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1   #将sdb1和sdc1创建成物理卷
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
                     #这样子算是创建成功

（4）创建卷组并对卷组进行命名

将卷组命名为vg111

[root@192 ~]# vgcreate vg111 /dev/sdb1 /dev/sdc1    #创建卷组并命名为vg111
  Volume group "vg111" successfully created
[root@192 ~]# vgdisplay vg111                        #查看卷组vg111                 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg111
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               39.99 GiB                 #卷组内存空间
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       0 / 0
  Free  PE / Size       10238 / 39.99 GiB
  VG UUID               56BSoG-GOB5-eifK-Ijjg-6cVM-sW5p-g5Zgbq

（5）创建逻辑卷并进行命令

将逻辑卷设置为20G,并将其命名为lv111，此后生成路径/dev/vg111/lv111

[root@192 ~]# lvcreate -L 20G -n lv111 vg111    #创建逻辑卷并命令为lv111
  Logical volume "lv111" created.
[root@192 ~]# lvdisplay /dev/vg111/lv111        #查看逻辑卷lv111
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg111/lv111
  LV Name                lv111
  VG Name                vg111
  LV UUID                qDeAh7-dDzZ-diBF-dmWc-4CVS-6tGY-zdkm42
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time 192.168.80.202, 2024-04-16 20:19:32 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                20.00 GiB            #逻辑卷内存空间
  Current LE             5120
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2

（6）对罗辑卷进行格式化，创建XFS文件类型，并挂载

[root@192 ~]# mkfs -t xfs /dev/vg111/lv111      #将逻辑卷格式化，并创建xfs文件系统
meta-data=/dev/vg111/lv111       isize=512    agcount=4, agsize=1310720 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=5242880, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@192 ~]# mkdir /opt/test                    #创建一个新的目录
[root@192 ~]# mount /dev/vg111/lv111 /opt/test   #将逻辑卷挂载到目录 /opt/test 上
[root@192 ~]# df -hT                             #查看挂载情况
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                devtmpfs  1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     1.9G   13M  1.9G    1% /run
tmpfs                   tmpfs     1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root xfs        36G  4.9G   31G   14% /
/dev/sda1               xfs       509M  181M  329M   36% /boot
tmpfs                   tmpfs     378M   12K  378M    1% /run/user/42
tmpfs                   tmpfs     378M     0  378M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg111-lv111 xfs        20G   33M   20G    1% /opt/test   #挂载成功

此后就可以在目录上输入内容，并记录到硬盘上

（7）如果空间不够要扩展，先查看卷组空间是否足够，不够的话，先创建物理卷，在扩展卷组；

之后在对逻辑卷进行扩容。

[root@192 test]# pvcreate /dev/sdd1                  #将sdd1创建为物理卷
  Physical volume "/dev/sdd1" successfully created.
[root@192 test]# vgextend vg111 /dev/sdd1            #sdd1扩展为卷组vg111
  Volume group "vg111" successfully extended
[root@192 test]# vgdisplay vg111                    #查看卷组内存
  --- Volume group ---
  VG Name               vg111
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <59.99 GiB                       #卷组内存增加
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              15357
  Alloc PE / Size       5120 / 20.00 GiB
  Free  PE / Size       10237 / <39.99 GiB
  VG UUID               56BSoG-GOB5-eifK-Ijjg-6cVM-sW5p-g5Zgbq

[root@192 test]# lvextend -L +20G /dev/vg111/lv111    #对逻辑卷扩容20G
  Size of logical volume vg111/lv111 changed from 20.00 GiB (5120 extents) to 40.00 GiB (10240 extents).
  Logical volume vg111/lv111 successfully resized.
[root@192 test]# lvdisplay /dev/vg111/lv111           #查看逻辑卷内存
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg111/lv111
  LV Name                lv111
  VG Name                vg111
  LV UUID                qDeAh7-dDzZ-diBF-dmWc-4CVS-6tGY-zdkm42
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time 192.168.80.202, 2024-04-16 20:19:32 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                20.00 GiB                   #逻辑卷内存没变
  Current LE             5120
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2

（8）对逻辑卷进行扩容后，内存空间没变；有两种方法解决

【1】使用命令手动刷新xfs文件系统容量

   xfs_growfs /dev/vgname1/lvname1

【2】在扩容逻辑卷的命令上加上 -r 选项；自动刷新文件系统容量

lvextend -L +10G [-r] /dev/vg111/lv111

二.磁盘配额概述

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，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

1.实现磁盘限额的条件

（1）需要Linux内核支持

（2）需要安装 xfsprogs 与 quota 软件包

2.Linux磁盘限额的特点

作用范围：针对指定的文件系统（分区）

限制对象：用户账号、组账号

限制类型：磁盘容量、文件数量

限制方法：软限制、硬限制

3.实现磁盘配额的步骤

（1）启用磁盘配额支持

启动文件系统的配额支持，添加usrquota、prpquota 挂载参数

[root@192 test]# rpm -q xfsprogs quota     #查看软件是否安装
xfsprogs-4.5.0-22.el7.x86_64
quota-4.01-19.el7.x86_64 
没有安装的话，使用 yum install 安装

用 usrquota,grpquota 对/dev/vg111/lv111挂载到/opt/test目录中

mount -o usrquota,grpquota /dev/vg111/lv111 /opt/test/

或者

进入到 /etc/fstab 文件中输入命令挂载

验证方法：mount -a 将/etc/fstab的所有内容重新加载

mount 或者df -hT都可以查看挂载情况

（2）编辑用户和组账号的配额设置

常用选项
-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

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

useradd zhangsan                     #创建用户zhangsan和lisi
echo 123456 | passwd --stdin zhangsan
useradd lisi                         #并设置密码
echo 123456 | passwd --stdin lisi    #免交互式设置密码命令

并对zhangsan 和lisi 设置不同的配额设置
#仅限制磁盘容量
xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M zhangsan' /opt/test
#仅限制文件数
xfs_quota -x -c 'limit -u isoft=4 ihard=5 lisi' /opt/test
#查看 zhangsan 磁盘容量限制
xfs_quota -c 'quota -uv zhangsan' /opt/test
#查看 lisi 文件数限制
xfs_quota -c 'quota -i -uv lisi' /opt/test

（3）验证磁盘配额功能

先给文件设置最高权限

[root@192 ~]# chmod 777 /opt/test           #设置最高权限
[root@192 ~]# ls -l /opt/
总用量 0
drwxr-xr-x. 2 root root   6 10月 31 2018 rh
drwxrwxrwx. 3 root root 133 4月  16 20:31 test

[root@192 test]# su - lisi                     #切换为lisi 账户
上一次登录：二 4月 16 21:41:00 CST 2024pts/0 上
[lisi@192 ~]$ cd /opt/test                     #切换到指定目录
[lisi@192 test]$ ls
[lisi@192 test]$ touch {1..5}file              #创建五个文件成功
[lisi@192 test]$ ls -l
总用量 0
-rw-rw-r--. 1 lisi lisi 0 4月  16 21:43 1file
-rw-rw-r--. 1 lisi lisi 0 4月  16 21:43 2file
-rw-rw-r--. 1 lisi lisi 0 4月  16 21:43 3file
-rw-rw-r--. 1 lisi lisi 0 4月  16 21:43 4file
-rw-rw-r--. 1 lisi lisi 0 4月  16 21:43 5file
[lisi@192 test]$ touch 6file                   #创建第六个失败
touch: 无法创建"6file": 超出磁盘限额            #超出限额，最多允许创建五个文件

[root@192 test]# su - zhangsan                           #切换到zhangsan账户
上一次登录：二 4月 16 21:39:30 CST 2024pts/0 上
[zhangsan@192 test]$ dd if=/dev/zero of=/opt/test/zhangsan.txt bs=10M count=10
[zhangsan@192 test]$ ll -h                               #输入100MC成功
总用量 100M
-rw-rw-r--. 1 lisi     lisi        0 4月  16 21:43 1file
-rw-rw-r--. 1 lisi     lisi        0 4月  16 21:43 2file
-rw-rw-r--. 1 lisi     lisi        0 4月  16 21:43 3file
-rw-rw-r--. 1 lisi     lisi        0 4月  16 21:43 4file
-rw-rw-r--. 1 lisi     lisi        0 4月  16 21:43 5file
-rw-rw-r--. 1 zhangsan zhangsan 100M 4月  16 21:48 zhangsan.txt
[zhangsan@192 test]$ dd if=/dev/zero of=/opt/test/zhangsan.txt bs=10M count=11
dd: 写入"/opt/test/zhangsan.txt" 出错: 超出磁盘限额        #输入110M失败
                                                        超出限额，最多100M

（4）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'

[root@192 test]# xfs_quota -x -c 'report -a' #查看所有可用分区的磁盘容量配额使用情况
User quota on /opt/test (/dev/mapper/vg111-lv111)
                               Blocks
User ID          Used       Soft       Hard    Warn/Grace
---------- --------------------------------------------------
root                0          0          0     00 [--------]
zhangsan       102400      81920     102400     00  [6 days]
lisi                0          0          0     00 [--------]

Group quota on /opt/test (/dev/mapper/vg111-lv111)
                               Blocks
Group ID         Used       Soft       Hard    Warn/Grace
---------- --------------------------------------------------
root                0          0          0     00 [--------]
zhangsan       102400          0          0     00 [--------]
lisi                0          0          0     00 [--------]

[root@192 test]# xfs_quota -x -c 'report -abih' #查看磁盘容量和文件数的报告
User quota on /opt/test (/dev/mapper/vg111-lv111)
                        Blocks                            Inodes
User ID      Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
root            0      0      0  00 [------]      3      0      0  00 [------]
zhangsan     100M    80M   100M  00 [6 days]      1      0      0  00 [------]
lisi            0      0      0  00 [------]      5      4      5  00 [6 days]

Group quota on /opt/test (/dev/mapper/vg111-lv111)
                        Blocks                            Inodes
Group ID     Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
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