物理卷是 LVM 机制的基本存储设备,通常对应为一个普通分区或整个硬盘。创建物理卷时,会在分区或硬盘的头部创建一个保留区块,用于记录 LVM 的属性,并把存储空间分割成默认大小为 4MB 的基本单元(Physical Extent,PE),从而构成物理卷, 物理卷一般直接使用设备文件名称,如/dev/sdb1、/dev/sdb2、/dev/sdd 等。
由一个或多个物理卷组成一个整体,即称为卷组,在卷组中可以动态地添加或移除物理卷,许多个物理卷可以分别组成不同的卷组,卷组的名称由用户自行定义。
逻辑卷建立在卷组之上,与物理卷没有直接关系。对于逻辑卷来说,每一个卷组就是一 个整体,从这个整体中“切出”一小块空间,作为用户创建文件系统的基础,这一小块空间就 称为逻辑卷,使用 mkfs 等工具在逻辑卷上创建文件系统以后,就可以挂载到 Linux 操作系统中的目录下使用。 建立 LVM 分区管理机制的过程:
将普通分区或整个硬盘创建为物理卷;将物理上比较分散的各物理卷的存储空间组成一个逻辑整体,即卷组;最后,基于卷组这个整体,分割出不同的数据存 储空间,形成逻辑卷。逻辑卷才是最终用户可以格式化并挂载使用的存储单位。常用的LVM 管理命令 :
功能PV 管理命令VG 管理命令LV 管理命令Scan(扫描)pvscanvgscanlvscanCreate(建立)pvcreatevgcreatelvcreateDisplay(显示)pvdisplayvgdisplaylvdisplayRemove(移除)pvremovevgremovelvremoveExtend(扩展)vgextendlvextendReduce(减少)vgreducelvreduce(1)pvscan 命令 pvscan 命令用于扫描系统中所有的物理卷,并输出相关信息。使用自动分区方案安装的 CentOS,其系统盘 sda 被划分为 sda1 和 sda2 两个分区,其中 sda2 分区被转换为物理卷,并基于该物理卷创建 cl 卷组。
[root@localhost ~]# pvscan PV /dev/sda2 VG cl lvm2 [99.00 GiB / 4.00 MiB free] Total: 1 [99.00 GiB] / in use: 1 [99.00 GiB] / in no VG: 0 [0 ](2)pvcreate 命令 pvcreate 命令用于将分区或整个硬盘转换成物理卷,主要是添加 LVM 属性信息并划分 PE 存储单位。该命令需要使用硬盘或分区的设备文件作为参数(可以有多个)。
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 ##创建物理卷 WARNING: xfs signature detected on /dev/sdb1 at offset 0. Wipe it? [y/n]: y Wiping xfs signature on /dev/sdb1. //分区签名的警告提示 WARNING: xfs signature detected on /dev/sdb2 at offset 0. Wipe it? [y/n]: y Wiping xfs signature on /dev/sdb2. WARNING: dos signature detected on /dev/sdb3 at offset 510. Wipe it? [y/n]: y Wiping dos signature on /dev/sdb3. Physical volume "/dev/sdb1" successfully created. Physical volume "/dev/sdb2" successfully created. Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.(3)pvdisplay 命令 pvdisplay 命令用于显示物理卷的详细信息,需要使用指定的物理卷作为命令参数,默认时将显示所有物理卷的信息。
[root@localhost ~]# pvdisplay /dev/sdb3 "/dev/sdb3" is a new physical volume of "20.00 GiB" --- NEW Physical volume --- PV Name /dev/sdb3 VG Name PV Size 20.00 GiB Allocatable NO PE Size 0 Total PE 0 Free PE 0 Allocated PE 0 PV UUID rxXULc-L7ov-FTlF-rj7s-XZAr-ysHE-rhJTww(4)pvremove 命令 pvremove 命令用于将物理卷还原成普通分区或磁盘,不再用于 LVM 体系,被移除的物理卷将无法被 pvscan 识别。
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb3 Labels on physical volume "/dev/sdb3" successfully wiped(1)vgscan 命令 vgscan 命令用于扫描系统中已建立的 LVM 卷组及相关信息。例如,通过执行以下的 vgscan 命令后可以列出 cl 卷组。
[root@localhost ~]# vgscan Reading volume groups from cache. Found volume group "cl" using metadata type lvm2(2)vgcreate 命令 vgcreate 命令用于将一个或多个物理卷创建为一个卷组,第一个命令参数用于设置新卷组的名称,其后依次指定需要加入该卷组的物理卷作为参数。
[root@localhost ~]# vgcreate web_document /dev/sdb1 /dev/sdb2 Volume group "web_document" successfully created(3)vgdisplay 命令 vgdisplay 命令用于显示系统中各卷组的详细信息,需要使用指定卷组名作为命令参数(未指定卷组时将显示所有卷组的信息)。
[root@localhost ~]# vgdisplay web_document --- Volume group --- VG Name web_document System ID Format lvm2 …………省略部分(4)vgremove 命令 vgremove 命令用于删除指定的卷组,将指定卷组名称作为参数即可。删除时应确保该卷组中没有正在使用的逻辑卷。
[root@localhost ~]# vgremove web_document Volume group "web_document" successfully removed(5)vgextend 命令 vgextend 命令用于扩展卷组的磁盘空间。当创建了新的物理卷,并需要将其添加到已有卷组中时,就可以使用 vgextend 命令。该命令的第一个参数为需要扩展容量的卷组名称, 其后为需要添加到该卷组中的各物理卷。
[root@localhost ~]# vgcreate web_document /dev/sdb1 ##创建卷组并命名 Volume group "web_document" successfully created [root@localhost ~]# vgextend web_document /dev/sdb2 ##卷组添加磁盘 Volume group "web_document" successfully extended(1)lvscan 命令 lvscan 命令用于扫描系统中已建立的逻辑卷及相关信息。
(2)lvcreate 命令 lvcreate 命令用于从指定的卷组中分割空间,以创建新的逻辑卷。需要指定逻辑卷大小、名称及所在的卷组名作为参数。
格式:lvcreate –L 容量大小 -n 逻辑卷名 卷组名 [root@localhost ~]# lvcreate -L 10G -n bdqn web_document Logical volume "bdqn" created. [root@localhost ~]# ls /dev/web_document/bdqn /dev/web_document/bdqn //逻辑卷bdqn 的链接文件 [root@localhost ~]# ls /dev/mapper/web_document-bdqn /dev/mapper/web_document-bdqn //逻辑卷bdqn 的设备文件(3)lvdisplay 命令 lvdisplay 命令用于显示逻辑卷的详细信息,可以指定逻辑卷的设备文件作为参数,也可以使用卷组名作为参数,以显示该卷组中所有逻辑卷的信息。
[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/web_document/bdqn --- Logical volume --- LV Path /dev/web_document/bdqn LV Name bdqn VG Name web_document LV UUID I6IdqV-wTGz-Dg6o-6vwq-5D4h-E7VW-K2kmSh ……省略部分(4)lvextend 命令 lvextend 命令用于动态扩展逻辑卷的空间,当目前使用的逻辑卷空间不足时,可以从所在卷组中分割额外的空间进行扩展。只要指定需增加的容量大小及逻辑卷设备文件位置即可, 前提条件是该卷组中还有尚未分配的磁盘空间,否则需要先扩展卷组容量。
命令格式 :lvextend -L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名 [root@localhost ~]# lvextend -L +10G /dev/web_document/bdqn ##逻辑卷扩容 Size of logical volume web_document/bdqn changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 20.00 GiB (5120 extents). Logical volume web_document/bdqn successfully resized. [root@localhost ~]# lvdisplay /dev/web_document/bdqn --- Logical volume --- …… LV Size 20.00 GiB //容量已由原来的 10GB 变为 20GB …… [root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/web_document/bdqn meta-data=/dev/mapper/web_document-bdqn isize=512 agcount=8, agsize=655360 blks(5)lvremove 命令 lvremove 命令用于删除指定的逻辑卷,直接使用逻辑卷的设备文件作为参数即可。
[root@localhost ~]# lvremove /dev/web_document/bdqn Do you really want to remove active logical volume web_document/bdqn?[y/n]: y Logical volume "bdqn" successfully remove案例的环境和需求描述如下:公司准备在 Internet 中搭建邮件服务器(CentOS 7 系统平台),面向全国各地的员工及部分 VIP 客户提供电子邮箱空间。由于用户数量众多,邮件存储需要大量的空间,考虑动态扩容的需要,除了系统安装时的一块硬盘之外,另外增加两块 80GB 的 SCSI 硬盘并构建 LVM 逻辑卷(挂载到/mailbox 目录下)专门用于存放邮件数据。
(1)开启服务器主机,并执行“fdisk -l”命令进行检查,确认已识别新增的硬盘(sdb、sdc)。
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb /dev/sdc …… //省略部分信息 /dev/sdb1 2048 167772159 83885056 8e Linux LVM …… //省略部分信息 /dev/sdc1 2048 167772159 83885056 8e Linux LVM(2)将/dev/sdb1 和/dev/sdc1 分区转换为物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1 Physical volume "/dev/sdb1" successfully created Physical volume "/dev/sdc1" successfully created(3)将上述两个物理卷整合,创建名为 mail_store 的卷组
[root@localhost ~]# vgcreate mail_store /dev/sdb1 /dev/sdc1 Volume group "mail_store" successfully created(4)在 mail_store 卷组中创建一个名为 mbox 的逻辑卷,容量设置为 120GB
[root@localhost ~]# lvcreate -L 120G -n mbox mail_store Logical volume "mbox" created(5)使用 mkfs 命令对逻辑卷 mbox 进行格式化,创建 XFS 文件系统,并挂载到/mailbox目录下
[root@localhost ~]# mkfs -t xfs /dev/mail_store/mbox meta-data=/dev/mail_store/mbox isize=512 agcount=4, agsize=7864320 blks= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=0, sparse=0 data = bsize=4096 blocks=31457280, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1 log =internal log bsize=4096 blocks=15360, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1 realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0 [root@localhost ~]# mkdir /mailbox [root@localhost ~]# mount /dev/mail_store/mbox /mailbox [root@localhost ~]# df -hT /mailbox Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/mail_store-mbox xfs 120G 33M 120G 1% /mailbox注意: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。
磁盘配额的作用范围 xfs_quota 设置的磁盘配额功能,只在指定的文件系统(分区)内有效,用户使用其他未设置配额的文件系统时,将不会受到限制。磁盘配额的限制对象 xfs_quota 主要针对系统中指定的用户账号、组账号进行限制,没有被设置限额的用户或组将不受影响。对组账号设置配额后,组内所有用户使用的磁盘容量、文件数量的总和不 能超过限制。磁盘配额的限制类型 磁盘容量:限制用户能够使用的磁盘数据块(Block)大小,也就是限制磁盘空间大小,默认单位为 KB。文件数量:限制用户能够拥有的文件个数。在 Linux 操作系统中,每一个文件都有一个对应的数字标记,称为 i 结点(Inode)编号,这个编号在同一个文件系统内是唯一的,因此 xfs_quota 通过限制 i 结点的数量来实现对文件数量的限制。 4.磁盘配额的限制方法软限制:指定一个软性的配额数值(如 480MB 磁盘空间、180 个文件),在固定的宽限期(默认为七天)内允许暂时超过这个限制,但系统会给出警告信息。硬限制:指定一个硬性的配额数值(如 500MB 磁盘空间、200 个文件),是绝对禁止用户超过的限制值,当达到硬限制值时,系统也会给出警告并禁止继续写入数 据。硬限制的配额值应大于相应的软限制值,否则软限制将失效。1)首先确认 xfsprogs 软件包的安装情况
[root@localhost ~]# rpm -q xfsprogs xfsprogs-4.5.0-8.el7.x86_64 [root@localhost ~]# rpm -ql xfsprogs | grep xfs_quota /usr/sbin/xfs_quota /usr/share/man/man8/xfs_quota.8.gz2)对磁盘进行挂载
[root@localhost ~]# umount /mailbox/ //卸载之前/mailbox 目录挂载的分区[root@localhost ~]# mount -o usrquota,grpquota /dev/mail_store/mbox /mailbox/ [root@localhost ~]# mount …… /dev/mapper/mail_store-mbox on /mailbox type xfs (rw,relatime,attr2,inode64,usrquota,grpquota) [root@localhost ~]# chmod 777 /mailbox/ //为后续测试方便,允许任何用户写入数据3)设置自动挂载
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab //修改mbox 逻辑卷的挂载配置 …… //省略部分信息 /dev/mapper/mail_store-mbox /mailbox xfs defaults,usrquota,grpquota 0 04)编辑用户和组账号的配额设置
格式:xfs_quota -x -c ‘limit -u bsoft=N bhard=N isoft=N ihard=N 用户名’ 挂载点
“-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bsoft::设置磁盘容量的软限制数值。bhard:设置磁盘容量的硬限制数值。isoft:设置磁盘文件数的硬限制数值。ihard:设置磁盘文件数的软限制数值。 [root@localhost ~]# xfs_quota -x -c 'limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=40 ihard=50 zhangsan' /mailbox/ ####33设置用户 zhangsan 的磁盘配额:磁盘容量软限制 80MB、磁盘容量硬限制 100MB、文件数软限制 40、文件数硬限制 50。5)查看配额情况
[root@localhost ~]# xfs_quota -c 'quota -uv zhangsan' /mailbox/ #查看 zhangsan 磁盘容量限制 Disk quotas for User zhangsan (1001) Filesystem Blocks Quota Limit Warn/Time Mounted on /dev/mapper/mail_store-mbox 0 81920 102400 00 [ ]/mailbox [root@localhost ~]# xfs_quota -c 'quota -i -uv zhangsan' /mailbox/ ##查看 zhangsan 文件数限制 Disk quotas for User zhangsan (1001) Filesystem Files /dev/mapper/mail_store-mbox Quota Limit Warn/Time Mounted on 0 40 50 00 [--------] /mailbox使用 dd 转换工具测试。 dd 命令是一个设备转换和复制命令,分别使用“if=”选项指定输入设备(或文件)、“of=”选项指定输出设备(或文件)、“bs=” 选项指定读取数据块的大小、“count=”指定读取数据块的数量。
[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/mailbox/ddtest.data bs=1M count=4 ##模拟写入数据,写入一个名为 ddtest.data 的测试文件,大小为 4MB(分四次读取,每次 1MB),复制来源为设备文件/dev/zero。 4+0 records in 4+0 records out 4194304 bytes (4.2 MB) copied, 0.00502839 s, 834 MB/s [root@localhost ~]# ls -lh /mailbox/ddtest.data -rw-r--r--. 1 root root 4.0M May 17 10:03 /mailbox/ddtest.data需要切换到zhang账号下测试
[zhangsan@localhost ~]$ cd /mailbox/ [zhangsan@localhost mailbox]$ dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=60 记录了 60+0 的读入 记录了 60+0 的写出 ##在软限制范围内时成功写入数据62914560 字节(63 MB)已复制,0.381649 秒,165 MB/秒 [zhangsan@localhost mailbox]$ ls -lh myfile -rw-rw-r-- 1 zhangsan zhangsan 60M 5 月 5 22:53 myfile [zhangsan@localhost mailbox]$ dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=90 记录了 90+0 的读入 记录了 90+0 的写出 ##未超出硬限制前仍能写入数据94371840 字节(94 MB)已复制,0.136925 秒,689 MB/秒 [zhangsan@localhost mailbox]$ ls -lh myfile -rw-rw-r-- 1 zhangsan zhangsan 90M 5 月 5 22:57 myfile [zhangsan@localhost mailbox]$ dd if=/dev/zero of=myfile bs=1M count=120 dd: 写入"myfile" 出错: 超出磁盘限额 记录了 101+0 的读入 记录了 100+0 的写出 ##超出硬限制的数据将被截断,无法写入104857600 字节(105 MB)已复制,0.12214 秒,859 MB/秒 [zhangsan@localhost mailbox]$ ls -lh myfile -rw-rw-r-- 1 zhangsan zhangsan 100M 5 月 5 22:57 myfile可以使用 report 命令查看。结合“-u” 和“-g”选项分别查看指定用户和组的配额使用情况;结合“-a”选项可以查看所有可用分区的配额使用报告。
[root@localhost ~]# xfs_quota -x -c 'report -a' User quota on /mailbox (/dev/mapper/mail_store-mbox) Blocks User ID Used Soft Hard Warn/Grace ---------- -------------------------------------------------- root 4096 0 0 00 [0 days] zhangsan 92160 81920 102400 00 [2 days]