搞它！！！Linux系统LVM原理及磁盘配额（PV、VG、LV、PE的关系，手把手教你，嘴对嘴的传达）

不吃小白菜

发布于 2020-09-03 10:03:52

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发布于 2020-09-03 10:03:52

一、LVM发展的需要

当你在使用linux系统时，为了满足当时的工作需要你装了一个100G的磁盘，但是你发现随着公司的发展，和需要储存数据的空间的增大，你会不会重新买些磁盘给装到机器上去呢？每装一次重新分配一次磁盘，就复制一次数据，那这样对于工作的你，是不是非常的麻烦？如果我们用LVM就能解决这类的磁盘管理问题。

二、LVM简介

1、基本简介

LVM（logical volume manager）直白的翻译就是：逻辑滚动条管理员，也就是指逻辑卷管理。它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。LVM是在磁盘分区与文件系统之间增加的一层逻辑层，LVM能让下层的各个磁盘分区被文件系统看做为一个整体的大磁盘，供文件系统使用。

2、 PV （Physical Volume）实体滚动条

PV 是LVM最基本的物理组成部分，利用fdisk命令把实际的partition转化成8e的系统格式，然后利用指令pvcreate把磁盘变成能够利用的physical volume。

3、PE （Physical Extend）实体延伸区块

PE是LVM最小的存储单位，一般为4MB大小，它是构成VG的基本单位，PE对于VG来说就如block对于分区来讲，它是存储数据的单元。而pe的大小并不是固定的，而是可以变化的，所以pe决定了LVM的灵活性，即能扩增，也能缩减。

4、VG （Volume Group）滚动条群组

VG，说的简单些就如我们使用的磁盘，是可以进行分区的，对于LVM上面的文件系统而言，VG就是一个大磁盘。文件系统时看不到LVM下面的组成部分的，它只管使用，而LVM则负责管理下面的组成储存块。

5、 LV （Logical Volume）逻辑滚动条

LV就是VG切成的类似于分区的东西啦，我们可以用格式化，挂载使用啦，但是LV是VG切割成的，而VG又是有数量众多的PE组成，所以LV的大小取决于LV所包含的PE的数量的多少

6、逻辑关系图

三、创建和管理LVM

创建LV有两种方式，一种是基于磁盘的，另外一种是基于分区的，如果是基于分区的就必须按照我之前讲的通过fdisk或parted方式划分好分区，但不要格式化来进行pvcreate创建处理卷，如果基于磁盘的就不需要创建分区了，直接就可以通过pvcreate来创建物理卷。因为只有创建好了物理卷之后才能添加到卷组，并在卷组里面创建逻辑卷，后格式化才能存放数据。

要创建一个LVM系统，一般需要经过以下步骤：

1、fdisk管理磁盘

fdisk配置磁盘创建分区，用t 转换格式成8e变成pv物理卷

[root@localhost dev]# fdisk /dev/sdb		'///给/dev/sdb创建分区'
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 0x76bc7491 创建新的 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：n     '新建磁盘'
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): 
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：
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		'///更改格式'
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e		'///LVM格式为8e'
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@localhost dev]# fdisk /dev/sdc	'给dev/sdc磁盘创建分区'
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 0x3bdb9041 创建新的 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): 
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：
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
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e	#格式转换为LVM
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
命令(输入 m 获取帮助)：p		#可以再fdisk /dev/sdc中去查看

磁盘 /dev/sdc：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x3bdb9041

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

两块磁盘分区完毕，接下来创建LVM逻辑卷

[root@localhost dev]# pvcreate /dev/sd[b-c]1	#把两块磁盘创建为pv物理卷
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
[root@localhost dev]# vgcreate mailbox /dev/sd[b-c]1	#创建名叫mailbox的vg卷组，
#目标pv物理卷是sdb1和sdc1
  Volume group "mailbox" successfully created
[root@localhost dev]# lvcreate -L 25G -n mailbox mailbox	
#创建容量25G、名叫mailbox的lv逻辑卷，目标vg卷组是mailbox
  Logical volume "mailbox" created

格式化挂载

[root@localhost dev]# mkdir /mailbox      '///创建挂载点/mailbox'
[root@localhost dev]# mkfs.xfs /dev/mailbox/mailbox	     
'#将/dev下的mialbox卷组内的mailbox逻辑卷格式化'
meta-data=/dev/mailbox/mailbox   isize=512    agcount=4, agsize=1638400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=6553600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=3200, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

下面进行扩容

[root@localhost mailbox]# lvextend -L +2G /dev/mailbox/mailbox	'#给mailbox增加2G容量'
  Size of logical volume mailbox/mailbox changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 27.00 GiB (6912 extents).
  Logical volume mailbox/mailbox successfully resized.	'#显示成功'
[root@localhost mailbox]# df -Th	#查看
文件系统                    类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root     xfs        20G  3.3G   17G   17% /
devtmpfs                    devtmpfs  977M     0  977M    0% /dev
tmpfs                       tmpfs     993M     0  993M    0% /dev/shm
tmpfs                       tmpfs     993M  9.1M  984M    1% /run
tmpfs                       tmpfs     993M     0  993M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                   xfs       6.0G  161M  5.9G    3% /boot
/dev/mapper/centos-home     xfs        10G   50M   10G    1% /home
tmpfs                       tmpfs     199M   12K  199M    1% /run/user/42
tmpfs                       tmpfs     199M     0  199M    0% /run/user/0
/dev/mapper/mailbox-mailbox xfs        25G   33M   25G    1% /mailbox	'发现没有增加'

需要用xfs_growfs 命令去更新配置

[root@localhost mailbox]# xfs_growfs /dev/mailbox/mailbox 	'更新mailbox配置'
meta-data=/dev/mapper/mailbox-mailbox isize=512    agcount=4, agsize=1638400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=6553600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=3200, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 6553600 to 7077888
[root@localhost mailbox]# df -Th	'#查看挂载'
文件系统                    类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root     xfs        20G  3.3G   17G   17% /
devtmpfs                    devtmpfs  977M     0  977M    0% /dev
tmpfs                       tmpfs     993M     0  993M    0% /dev/shm
tmpfs                       tmpfs     993M  9.1M  984M    1% /run
tmpfs                       tmpfs     993M     0  993M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                   xfs       6.0G  161M  5.9G    3% /boot
/dev/mapper/centos-home     xfs        10G   50M   10G    1% /home
tmpfs                       tmpfs     199M   12K  199M    1% /run/user/42
tmpfs                       tmpfs     199M     0  199M    0% /run/user/0
/dev/mapper/mailbox-mailbox xfs        27G   33M   27G    1% /mailbox

2、使用parted管理分区

（1）Gpt分区介绍

1、是UEFI标准的一部分，主板必须要支持UEFI标准 2、GPT分区列表支持最大128PB(1PB=1024TB) 3、可以定义128个分区 4、没有主分区，扩展分区和逻辑分区的概念，所有分区都能格式化 5、gdisk管理工具和parted命令可以创建GPT分区

（2）具体操作

[root@shang ~]# parted /dev/sdf     '// 选择想要管理的磁盘'
GNU Parted 3.1
使用 /dev/sdf
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt            '//建立想要gpt分区类型'                                                  
警告: The existing disk label on /dev/sdf will be destroyed and all data on
this disk will be lost. Do you want to continue?
是/Yes/否/No? y         '///yes '                                                    
(parted) mkpart primary 0 1000G
警告: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
忽略/Ignore/放弃/Cancel? Ignore       忽略                                     
(parted) print                            '//查看分区情况'                                                       
Model: VMware, VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdf: 4398GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name     标志
 1      17.4kB  1000GB  1000GB               primary

(parted) quit                                                             
信息: You may need to update /etc/fstab.

四、磁盘配额概述

1、实现磁盘限额的条件

需要Linux内核支持

安装xfsprogs与quota软件包（CentOS 6.0需要额外安装quota软件包，CentOS 7.0中，quota包含在xfsprogs内，不需要额外安装

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（两者只要有一个触发，就会被限制）

限制方法：软限制（有一个临时的弹性空间，空间大小是硬限制减软限制，这个临时空间有一个时间限制，默认为7天，超过七天就会把超出部分删除）、硬限制（固定空间）

限额目的：防止用户恶意侵占空间

软限制的空间=<硬限制的空间

3、磁盘配额管理

编辑用户和组账号的配额设置 xfs_quota 在启用磁盘配额管理的基础上：

使用xfs_quota命令编辑配额设置

xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=N bhard=N isoft=N ihard=N 用户名' 挂载点

常用选项

选项	解释
-u	指定用户
-g	指定组
-c	指定命令
-x	开启专家模式

限制字段

bsoft（容量软限制） bhard（容量硬限制） isoft（数量，i类似ls中的文件节点） ihard（数量硬限制）

limit 代表上限

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原始发表：2020-07-02 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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