作為提供系統可靠性與資料可用性的一個重要特性，系統支援磁盤陣列技術，包括硬體和軟體實
現磁盤陣列。也支援LVM邏輯卷實作的磁盤管理。
一、劃分磁盤分區
在使用新裝的磁盤，設定軟體磁盤陣列，建立LAM卷組或邏輯卷之前，通常需要利用fdisk劃分磁盤
分區，分區時，可以把整個磁盤劃分為一個Linux分區，如果磁盤容量較大，也可以把磁盤劃分若幹分
區，以分區為機關，建立軟體磁盤陣列、建立LVM卷組、或邏輯卷、或直接建立檔案系統。
每個實體磁盤可以劃分為一個或多個分區。磁盤分區資訊位于磁盤扇區0的分區表中。在Linux系統
中，一個磁盤分區即可用做檔案系統，也可以做交換空間。
在Linux系統中，所有磁盤均采用/dev/sdDN形式統計命名。其中,D可以是字母a、b....分别表示第一個
磁盤、第二個磁盤、以此類推。數字N從1開始編号，表示磁盤分區。例如/dev/sda1是系統配置的第一
個磁盤的第一個分區。
通過，Linux系統至少需要兩個磁盤分區，分别用做"/"檔案系統和交換分區。也可以建立第三個磁盤分
區，用做/boot檔案系統，存儲系統核心的映像檔案，以及引導系統時需要的其他輔助檔案。在一個
Intel86 系列及其相容機中，用于引導系統的BIOS通常隻能通路磁盤的前1024個柱面。是以，劃分磁盤
分區時需要確定BIOS能夠通路到單獨的/boot分區，如果系統配置的磁盤容量較大，出于安全、管理、
備份或檢測等原因，也可以把磁盤裝置劃分多個分區。
(1)磁面：每一張磁盤的表面，稱為磁面(Head)
(2) 磁道：每一個磁面的空間，會邏輯地切割出許多磁道(Track)
(3) 扇區：每一個磁道可以再切割出若幹扇區(Sector)也是調用磁盤的最小機關。現今磁盤中的扇區
預設大小為512位元組(Byte)
(4) 磁柱：一個磁盤會有多個磁道，每個磁盤上同一編号的磁道就組成了磁住(Cylinder)。
1.主引導記錄（MBR）
整個磁盤的第0号磁住的第0号磁面的第1個扇區，指的是“主引導記錄（Master Boot Record,MBR）
分為以下資訊：
初始化程式加載器(Initial Program Loader,IPL)占用446位元組的空間，用來存儲作業系統的核心
分區表(Partiton Table)占用64位元組的空間，存儲這個磁盤的分區資訊。
驗證碼：占用2個位元組的空間，用來存放初始化程式加載器的檢查碼
三、分區
一台計算機允許同時安裝多個作業系統，不同的作業系統可能會使用不同的檔案系統來存放檔案資料；可是每一個磁面空間，隻能使用同一種檔案系統。
(1)主分區
分區資訊如果存儲在主引導記錄扇區的分區表中，稱為主分區（primary partition）
由于主引導記錄扇區的分區資料表大小為64位元組，而每一個分區資訊都會占用16位元組的空間，是以，
一塊磁盤最多隻能擁有4個主分區。
(2)擴充分區
由于主機記錄扇區空間的限制，一塊磁盤最多隻能有4個主要分區；如果需要更多的分區，需要建立
擴充分區(Extended partiton)
注意：擴充分區隻能存儲分區，無法存儲檔案的資料
擴充分區的資訊必須存儲在主引導記錄扇區的分區資料表中。一塊磁盤隻能有一個擴充分區，是以
一次磁盤最多隻能有3個主分區+1個擴充分區
(3)邏輯分區
存儲在擴充分區中的分區稱為邏輯分區（Logic Partiton）。每一個邏輯分區都可以存儲一個檔案系
統。
系統辨別符位5-Extended的擴充分區：最多隻能存儲12個邏輯分區的資訊
系統辨別符位85-Linux Extended的擴充分區：因磁盤種類的不同會有不同的數量。
IDE磁盤：最多60個邏輯分區。
SCSI磁盤：最多12個邏輯分區
主分區與擴充分區：使用1-4的識别号碼
邏輯分區：使用5-63的識别号碼
fdisk是常見的指令，用于劃分磁盤裝置，顯示磁盤分區的資訊。在劃分磁盤分區時。通常均采用交
互方式。運作fdisk指令
fdisk [-u] [-b sectorsize] [-C cyls] [-H heads] [-S sects] device
fdisk -l [-u] [device]
fdisk -s partition
選項
-l 獲得機器中所有磁盤的個數，也能列出所有磁盤分區情況
-c 禁用舊的DOS相容模式
-u 以扇區（而不是柱面）的格式顯示輸出
fdisk子指令 簡單說明
n 建立一個新的磁盤分區
d 删除一個磁盤分區
p 顯示目前劃分的磁盤分區表
t 設定或修改磁盤分區類型辨別
l 顯示可用的磁盤分區類型辨別清單
w 運作fdisk指令期間設定的分區資訊寫入磁盤分區表
m 顯示可用的fdisk子指令
q 退出fdisk指令
四、磁盤陣列
磁盤陣列（RAID）基本思路是，把多個小型廉價的磁盤組合成一個陣列，以達到擴大存儲容量、提供I/0性能及提高資料容錯功能的目的，提供資料的可用性。從系統管理的角度，可以磁盤陣列看做一個邏輯存儲機關或磁盤裝置。利用磁盤陣列，可以把資料分布到若幹個磁盤中，按照RAID定義，磁盤陣列支援資料的均勻分布(RAID 0)、資料鏡像(RAID 1)及增加奇偶校驗的資料均勻分布(RAID 5)已達到資料，增加I/0帶寬的目的。
磁盤陣列可以分為硬體實作的磁盤陣列和軟體實作的磁盤陣列。
硬體磁盤陣列的特點是：速度快、穩定性好，可以有效地提供硬碟的可用性。但需要額外的硬體裝置
支援。
軟體磁盤陣列的特點是：有作業系統的軟體子產品實作，不需要額外的硬體支援，故成本較低，但由于
需要占用較多的CPU和記憶體資源，因而性能相對較低。
(1)磁盤陣列的類型及定義
包括RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 6、RAID10
RAID 0 ：是一種“磁盤均勻分布”技術，主要目的是提供資料的I/O性能。寫入磁盤陣列的資料經過
拆分後均勻寫入每個成員磁盤或分區，能夠以較低的成本提供資料的I/O性能。
RAID 1： RAID 1 也稱作“磁盤鏡像”為了確定資料的可用性，RAID 1是最常用的磁盤陣列類型之
一。RAID 1磁盤陣列采用"一式兩份"的方式，吧同一資料分别寫入磁盤陣列中的一個成員裝置及其“鏡
像”裝置，是每個資料均保留一個副本。
RAID 4 采用專用的磁盤存儲奇偶校驗資料，其他磁盤均勻存儲資料，以實作資料的保護。對于所有
的資料寫操作，采用專用的奇偶校驗磁盤意味着存在潛在的瓶頸。
RAID 5 是最常用的一種RAID技術。與RAID 4不同的是，RAID 5磁盤陣列采用交錯的方式，把奇偶校
驗資料均勻寫入每一個成員裝置中，進而減小RAID 4磁盤陣列固有的寫資料瓶頸問題。RAID 5磁盤陣
列最少需要3個磁盤或分區
RAID 6 采用複雜的奇偶校驗方案，針對每一組資料，均生成兩個奇偶交驗資料，確定能夠恢複磁盤
陣列中任何兩個磁盤損壞而丢失資料。
配置磁盤陣列
mdadm是一個磁盤陣列維護工具，具有豐富的功能，可用于組建、維護以及監控軟體實作的磁盤陣
列，增加、删除以及更換失靈的成員裝置等。
格式：mdadm [mode] raid-device [options] devices
-l raid-level --level=raid-level 設定磁盤裝置的RAID類型。當與“--create”選項一起使用時“--leve l”選項
的參數
例如 以使用兩個磁盤分區/dev/sdb1和/sdb2 組建RAID 1 磁盤陣列為例，為了確定資料的可靠性，最好
使用不同磁盤裝置的分區建立RAID 1磁盤陣列
（1）使用fdisk指令，在/dev/sdb磁盤上劃分兩個大小基本相同的分區，把分區辨別為fd,儲存分區表。
（2）使用下列mdadm指令，組建RAID 1磁盤陣列/dev/md0 (0表示第一個磁盤陣列)
（3）使用下列mkfs指令，在建立的磁盤陣列上建立一個ext4檔案系統
(4)使用mount指令，把建立的檔案系統安裝到任何一個安裝點即可通路磁盤陣列了
(5)在磁盤陣列工作期間，可以使用下列mdadm指令查詢磁盤陣列的基本資訊
(6) 也可以使用下列mdadm指令查詢磁盤陣列的詳細資訊
在磁盤陣列的運作過程中，如果某個成員裝置出現故障，需要及時更換損壞的裝置，以保證磁盤陣列
能繼續有效工作。
首先需要使用mdadm指令的“-f"選項标記出現故障的裝置，然後使用mdadm指令的”-r“選項移除故障
裝置。
接着更換磁盤裝置，在新的磁盤上劃分RAID分區，在使用下列mdadm指令，添加磁盤陣列的成員裝置
(這裡仍使用原來的磁盤分區/dev/sdb6)
如果不想在使用，首選需要使用umount指令解除安裝磁盤陣列的檔案系統。然後使用mdadm指令，停止并
删除磁盤 陣列
邏輯卷 （LVM）
實體卷(Physical Volume)實體卷指的磁盤、磁盤分區或磁盤陣列等儲存設備。實體卷是LVM的基本存儲
單元。
卷組(Logical Volume Group)卷組相當傳統的磁盤裝置，可由一個或多個實體卷組成。在卷組上可以創
建一個或多個邏輯卷。
邏輯卷(Logical Volume)邏輯卷相當于傳統的磁盤分區，可以在邏輯卷想建立檔案系統。必要時，邏輯
卷可以動态地伸縮。
實體擴充單元(Physical Extent)實體卷可以進一步細分為實體擴充單元，每個實體擴充單元具有唯一的編
号，也是LVM能夠尋址的最小單元。實體擴充單元的大小可以配置預設值為4MB。
邏輯擴充單元(Logical Extent)邏輯卷也可以為可尋址的邏輯擴充單元。在同一個卷組中，實體擴充單元
與邏輯擴充單元的大小相同，且一一對應。LVM(Logical Volume Management)是一個邏輯卷管理工具，
可用于配置設定磁盤，分布與鏡像資料。以及重新設定邏輯卷的大小。利用LVM，可以提供裝置管理的靈
活性、把磁盤、磁盤分區或磁盤陣列等儲存設備配置設定到一個或多個實體卷中。但是,實體卷不能跨盤組
建。為了實作跨盤組合，可以先在每個磁盤上建立一個或多個實體卷，然後把若幹實體卷組合成一個
卷組。是以，卷組可以包含多個磁盤、磁盤分區或磁盤陣列。卷組又可以分若幹邏輯卷，在每個邏輯
卷上，可以建立Ext4等檔案系統。
LVM邏輯卷的優勢：
1.在系統運作期間，可以動态擴充或雖小邏輯卷，重新設定邏輯卷的存儲空間大小，而不影響檔案系
統的通路，即使在增加或更換儲存設備時也無需停機，提供了系統的可用性。
2.當卷組中儲存設備出現故障或損壞時，其中的資料可以動态遷移到另外一個新的實體卷裝置上，而
原先的實體卷裝置仍可保持聯機工作狀态。
3.邏輯卷可以彙聚多個實體裝置，均衡分布資料，提高儲存設備的I/0性能，增加資料能力。
4.可以建立邏輯卷快照，以反映邏輯卷在特定時刻的實時狀态，并且能夠在正常的系統運作期間進行
精确的備份。
1.建立實體卷
在使用LVM之前，首選需要使用pvcreate指令，把磁盤或分區轉換成實體卷。
格式：pvcreate [options] PVPaths
其中，PVPaths是實體卷的裝置檔案名。
例如，如果想把磁盤分區/dev/sdb1轉換成實體卷，可以使用fdisk指令劃分磁盤分區，確定分區類型是8e。
建立完實體卷之後，使用pvdisplay指令檢視實體卷的屬性資訊
2.建立卷組
格式：vgcreate vgname pvdevices......
其中vgname是塊裝置的名稱，PvPDevices是利用pvcreate指令建立的實體卷的裝置檔案名。
-l 設定卷組允許的最大邏輯卷數量，對于LVM1而言，預設的數量限制是255，LVM2的預設值是0，
表示沒有限制。
-p 設定卷組允許的最大實體卷數量。同樣，預設的數量限制是255，LVM2的預設值是0，表示沒有限
制。
-s 用于設定卷組中實體卷的實體擴充單元的大小。數字後面的字母是選用的，分别表示以KB、MB、
GB或TB為機關，預設機關是MB,實體擴充單元的預設大小是4MB。
例如建立/dev/sdb5實體卷建立出vg0這個卷組，PE塊的大小是8MB
檢視卷組的屬性資訊
3.建立邏輯卷
在建立檔案系統之前，首選需要使用lvcreate指令和卷組中的空閑實體擴充單元，建立邏輯卷。lvcreate
指令的主要功能是利用卷組建立新的邏輯卷，格式：
lvcreate [-L size] -n LAVNAME VGNAME
其中的size是邏輯卷的大小，如果沒有指定size,lvcreate将以卷組剩餘的所有可用空間作為該邏輯卷的大
小，lvname則是邏輯卷的識别名稱，vgname則是卷組的識别名稱。
選項
-i 用于指定資料條塊的數量，這個數量應等于實體卷的數量，表示有多少實體卷交錯分布，以構成邏
輯卷。
-I 用于指定資料條塊的大小，在LVM1中，指定的數值必須等于2^n(n=2-9)在LVM2中，資料條塊可以
更大，不能超過實體擴充單元的大小。
-L 用于指定配置設定給建立邏輯卷的存儲容量。指定的數值後面可以附加K、M、G或T等字尾。分别表示
以KB\MB\GB\TB為機關。
-n 用于指定建立邏輯卷的名稱
使用卷組vg1（其中包括/dev/sdb1 與/dev/sdb2兩個磁盤分區，37G)作為例子，可以利用下列指令，把整
個卷組的所有空間均配置設定給一個邏輯卷，建立一個37G的邏輯卷lv1
利用vgdisplay指令确定卷組vg0中擁有多少實體擴充單元
建立邏輯卷之後，檢視建立的邏輯卷的屬性資訊
建立邏輯卷之後，可建立檔案系統，例如，下列指令将會在邏輯卷lv0建立一個ext4的檔案系統
建立檔案系統之後，即可安裝檔案系統，例如，下列指令将會把檔案系統安裝到/lvm目錄中
如果希望在系統啟動自動安裝檔案，需要修改/etc/fstab檔案