管理简单分区与逻辑卷管理器(课堂PPT)

1、1 管理简单分区与逻辑卷管理器 尚季翔 2 文件系统的比较 ext2: ext2 是常用于 Linux 中的较旧的文件系统。它简单可靠,非常 适合小型存储设备,但是效率低于 ext4 . ext4: ext4是一种针对ext3系统的扩展日志式文件系统,是专门为 Linux 开发的原始的扩展文件系统的第四版.Linux kernel自 2.6.28 开始正式支持新的文件系统 ext4。它非常强大可靠,具有 多项可以提高现代工作量处理性能的功能. vfat: vfat支持包括一系列相关文件系统( VFAT/FAT16和FAT32 ),这 些文件系统针对较旧版本的 Microsoft Windows

2、 开发,在大量的 系统和设备上受支持. 3 简单分区 fdisk是管理磁盘分区的实用程序。你可以通过-l选项和指定磁 盘名称运行该使用程序，以查看磁盘及其分区。你可以通过交 互式的运行该程序，并选择相应的菜单选项进行更改。 4 创建新分区 fdisk /dev/sda文件系统创建示例 # mkfs -t ext4 /dev/vda3 # blkid /dev/vda3 /dev/vda3: UUID=cffde973-ab02-4b52-a09c-2a7ee610255c TYPE=ext4 # mkdir /test 向 /etc/fstab 添加一个条目: UUID=cffde973-ab

3、02-4b52-a09c-2a7ee610255c /test ext4 defaults 1 2 测试挂载: # mount /test 删除现有文件系统 1. 通过使用 umount /mountpoint 卸载文件系统。 2. 在 /etc/fstab 中删除相应条目。 3. 删除挂载点目录: rmdir /mountpoint 5 通过分区加密启用数据保密 LUKS ( Linux 统一密钥设置)是标准的设备加密格式。 LUKS 可以 对分区或卷进行加密。必须首先对加密的卷进行解密,才能挂载 其中的文件系统。 创建新加密的卷: 1. 使用 fdisk 创建新分区 2. cryptset

4、up luksFormat /dev/vdaN 可对新分区进行加密,并设置 解密密码 3. 您输入正确的解密密码之后, cryptsetup luksOpen /dev/vdaN name 会将加密的卷 /dev/vdaN 解锁为 /dev/mapper/name 4. 在解密的卷上创建 ext4 文件系统: mkfs -t ext4 /dev/mapper/name 5. 创建目录挂载点,并挂载文件系统: mkdir /secret ; mount /dev/mapper/name /secret 6. 完成之后, umount /dev/mapper/name 并运行 cryptsetup

5、 luksClose name 以锁定加密的卷 6 永久挂载加密的分区 1) /etc/crypttab 包含要在系统启动期间解锁的设备列表。 Name1/dev/vdaN2/path/to/password/file3 /etc/crypttab 在每一行列出一个设备,使用空格分隔字段: 1 命令将用于设备的设备映射程序 2 基础”已锁定”设备 3 用于解锁设备的密码文件。如果该字段留空(或设置为none ),在 启动期间,系统将提示用户输入解密密码 2) 在 /etc/fstab 中创建类似于以下内容的条目: /dev/mapper/name/secretext4 defaults0 0

6、3) 创建包括密码的密钥文件。确保文件归 root 所有并且模式为 600. 使用以下命令添加 LUKS 的密钥。 # cryptsetup luksAddKey /dev/vdaN /path/to/password/file 7 交换空间或交换区是磁盘驱动器上的空间,用作当前未使用部分内 存的溢出。这样,系统就能在主内存中留出空间用于储存当前正 在处理的数据,并在系统面临主内存空间不足的风险时提供应急 溢出。 创建和使用额外交换分区 1. 使用 fdisk 创建新分区。此外,在用 fdisk 保存更改之前,将分区类 型更改为“0 x82 Linux Swap” 。 2. mkswap /d

7、ev/vdaN 会准备好将分区用作交换区。 3. blkid /dev/vdaN 将确定 UUID 。 4. 将新交换空间添加到 /etc/fstab : UUID=uuidswapswapdefaults0 0 5. swapon -a 将激活新交换区。 6. swapon -s 将显示当前交换区的状态。 7. swapoff /dev/vdaN 将停用该特定交换区。 管理交换分区 8 使用逻辑卷管理器管理灵活存储 LVM: Logical Volume Manager. 物理分区或磁盘是 LVM 的第一构建块。这些可以是分区、完整磁 盘、 RAID 集或 SAN磁盘。 物理卷是 LVM 所

8、使用的基础“物理”存储。这通常是块设备,例如分 区或完整磁盘。设备必须初始化为 LVM 物理卷,才能与 LVM 结 合使用。 卷组是存储池,由一个或多个物理卷组成。 物理区块是物理卷中存储的小型数据区块,用作 LVM 存储的后端。 逻辑区块映射到物理区块,构成 LVM 存储的前端。默认情况下,每 个逻辑区块映射到一个物理区块。启用某些选项将更改此映 射。例如,镜像会导致每个逻辑区块映射到两个物理区块。 逻辑卷是逻辑区块组。逻辑卷可以像硬盘驱动器分区一样使用。 9 为什么使用逻辑卷 逻辑卷和逻辑卷管理有助于更加轻松地管理磁盘空间。如果文 件系统需要更多的空间,可以将其卷组的可用空间分配给逻辑卷,

9、 并且可以调整文件系统的大小。如果磁盘开始出现错误,可以通 过卷组将替换磁盘注册为物理卷,并且逻辑卷的范围可迁移到新 磁盘。 10 Partition physical storage PV:physical volume VG:volume group LV：logical volume 11 准备物理卷 1. fdisk 用于创建与 LVM 结合使用的新分区。在要与 LVM 结合 使用的分区上,始终将“类型”设置为“ 0 x8e Linux LVM” 。 2. pvcreate /dev/vdaN 用于初始化分区(或其他物理设备),使其作 为物理卷与LVM 结合使用。直接在物理卷中创建用于

10、存储 LVM 配置数据的表头。 创建卷组 1. vgcreate vgname /dev/vdaN 将创建名为 vgname 且由物理卷 /dev/vdaN 组成的卷组。您可以在创建时指定其他物理卷(以空格 隔开),也可以随后使用vgextend 添加新物理卷。 12 创建和使用新逻辑卷 1. lvcreate -n lvname -L 2G vgname 从 vgname 上可用物理区 块创建名为lvname 容量为 2GB 的新逻辑卷。 2. mkfs -t ext4 /dev/vgname/lvname 将在新逻辑卷上创建 ext4 文件系统。 3. mkdir /data 建立所需目录

11、作为挂载点。 4. 向 /etc/fstab 文件中添加一下条目: /dev/mapper/vgname-lvname/dataext4 defaults1 2 5. 运行 mount -a 可在 /etc/fstab 中挂载所有文件系统,包括您刚 刚添加的条目。 13 扩展逻辑卷和 Ext4 文件系统 1. 验证已挂载文件系统 /data 的当前大小: # df -h /data 2. 验证“可用物理区块”是否够用: # vgdisplay vgname 3. 使用部分或全部可用区块扩展逻辑卷: # lvextend -l 128 /dev/vgname/lvname 4. 扩展在 /dat

12、a 上挂载的关联文件系统: # resize2fs -p /dev/vgname/lvname -p 选项显示操作期间的进度。 5. 验证已挂载文件系统 /data 的新的大小: # df -h /data 14 减少文件系统和逻辑卷 1. 尽管可以在使用文件系统时扩展逻辑卷,但是减小 ext4 文件 系统必须脱机进行。 umount /data 解除挂载要减小的文件系统。 2. 执行 fsck -f /dev/mapper/vgname-lvname ,以在进行大小调 整之前验证所有文件系统数据结构是否都已得到清理。 3. resize2fs -p /dev/mapper/vgname-lv

13、name 512M 会将文件系 统大小调整为512M ,假设逻辑卷大于 512M 。 注意:如果省略 resize2fs 命令中的大小,则默认值为逻辑卷大 小。 4. lvreduce -L 512M /dev/mapper/vgname-lvname 会将逻辑卷 减小到 512M 。 5. mount /data 挂载已经减小的文件系统。 15 扩展和缩减卷组 当卷组中的逻辑卷使用该卷组中的所有可用物理范围时,在未向 该卷组添加额外空间的情况下无法扩展逻辑卷。可以创建更多 的物理卷并将其添加到卷组,以“扩展”其容量。 使用 LVM 的另一个好处是可以在物理存储设备之间移动数据, 而不会导致用

14、户停机。例如 ,可以将数据从一个较慢的磁盘驱动 器移至一个更快的新磁盘驱动器。 16 扩展卷组 1. 创建新卷组时,必须创建新分区,并准备好将其用作 LVM 物理 卷。 使用 fdisk 创建新分区,务必注意将“类型”设置为“ 0 x8e Linux LVM” 。 使用 pvcreate /dev/vdaN 初始化分区,使其作为物理卷与 LVM 结合使用。 2. vgextend vgname /dev/vdaN 用于将新物理卷 /dev/vdaN 添 加到现有卷组 vgname 。 3. 使用 vgdisplay 确认其他“可用物理区块”。 17 缩减卷组 1. pvmove /dev/vd

15、aN 用于将 /dev/vdaN 中使用的任何物理区块 重新定位到卷组中的其他物理卷。仅当卷组中存在足够的可用 区块,且所有这些区块都来自其他物理卷时,才能执行此操作。 2. vgreduce vgname /dev/vdaN 用于从卷组 vgname 中删除物 理卷 /dev/vdaN 。 18 创建快照以便于数据备份 快照逻辑卷是 LVM 存储的另一项灵活功能。 LVM 快照是临时 保留所更改的逻辑卷的原始数据的逻辑卷。快照提供原始卷的 静态视图,从而能够以一致状态备份其数据。 1. 快照卷大小只需足以存储在它存在期间更改的数据即可。 2. 如果数据更改量大于快照存储容量,则快照将自动变为不可 用。(原始卷原封不动,仍然需要从卷组中手动解除挂载和删除不 可用的快照。) 19 创建和使用快照进行备份 1. 创建 /dev/vgname/lvname 的名为 snaplvname 、大小为 20M 的新快照卷。 # lvcreate -s -n snapl