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第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

目錄

磁盤配額(Quota)的應用與實踐

什麼是Quota

磁盤配額常用的指令

軟體磁盤整列(Software RAID)

邏輯卷管理器(Logical Volume Manager)

示範建立邏輯卷

動态管理邏輯卷

LVM的系統快照

删除邏輯卷

磁盤配額(Quota)的應用與實踐

什麼是Quota

        由于在linux中,系統磁盤是由多個使用者同時使用的;為了避免使用者無節制地寫入大量資料,這就需要對每個使用者進行限制;這就用到了磁盤配額;系統預設情況下是沒有設定磁盤配額的,是以我們在挂載磁盤的時候要先設定檔案系統支援Quota;

1、挂載磁盤時設定檔案系統支援Quota:mount -o usrquota , grpguota /dev/sda3 /xx

      檢視挂載好的磁盤:mount | grep xx

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

當我們需要給使用者做磁盤配額的時候,系統需要優先擷取使用者磁盤的使用情況;當使用者的磁盤使用達到軟限制的時候系統将會給出報警;當使用者的磁盤使用達到硬限制的時候,系統将阻止使用者往磁盤寫入資料;這些資訊都要記錄在磁盤配額的資料庫中;是以在做磁盤配額之前,需要先生成這樣的一個資料庫

2、生成資料庫:quotacheck -cu /dev/sda3               

檢視ls /xx/

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注:  -c表示建立;-u表示基于使用者的磁盤配額

3、對使用者啟用磁盤配額:quotaon -u /dev/sda3               

注:對應的關閉為quotaoff

4、編輯使用者的磁盤配額:edquota -u tom

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5、切換使用者,驗證

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第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

6、檢視使用者的磁盤配額:quota -us tom

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注:u表示基于使用者,s表示顯示大小的機關

磁盤配額常用的指令

檢視所有使用者的磁盤配額資訊:quota -A

将使用者的磁盤配額複制給另一個使用者:edquota -p tom zhangsan

對檔案的儲存時間做限制:edquota -t     使用-t參數預設是對所有使用者做限制

                                                edquota -u tom -T     使用-T參數是對指定使用者或組作限制

以郵件的告示警告資訊:warnquota     郵件需要使用者手動接收,使用mail接收;除了給該使用者發送郵件還會給root發送郵件

軟體磁盤整列(Software RAID)

RAID,全稱廉價磁盤備援陣列,作用是為了對磁盤做備份;RAID 技術最初由加利福尼亞大學伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年提出,經過多年發展已經擁有的衆多的版本,主要分為标準 RAID(RAID 0 ~ RAID 6)、混合 RAID(JBOD、RAID 7、RAID 10/0、RAID 50 等)。 

這裡就隻對标準 RAID 做一些介紹。

RAID0:RAID 0亦稱為帶區集。它将兩個以上的磁盤并聯起來,成為一個大容量的磁盤。在存放資料時,分段後分散存儲在這些磁盤中,因為讀寫時都可以并行處理,是以在所有的級别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既沒有備援功能,也不具備容錯能力,如果一個磁盤(實體)損壞,所有資料都會丢失,危險程度與JBOD相當;類似與将兩塊硬碟合并在一起使用,僅提高讀寫速度

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RAID1:兩組以上的N個磁盤互相作鏡像,在一些多線程作業系統中能有很好的讀取速度,理論上讀取速度等于硬碟數量的倍數,另外寫入速度有微小的降低。隻要一個磁盤正常即可維持運作,可靠性最高。其原理為在主硬碟上存放資料的同時也在鏡像硬碟上寫一樣的資料。當主硬碟(實體)損壞時,鏡像硬碟則代替主硬碟的工作。因為有鏡像硬碟做資料備份,是以RAID 1的資料安全性在所有的RAID級别上來說是最好的。但無論用多少磁盤做RAID 1,僅算一個磁盤的容量,是所有RAID中磁盤使用率最低的一個級别。 磁盤使用率低,為1/2、1/3、1/4...1/n(n為磁盤的數量);如果用兩個不同大小的磁盤建RAID 1,可用空間為較小的那個磁盤,較大的磁盤多出來的空間也可以分區成一個區來使用,不會造成浪費。

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

RAID5:RAID Level 5是一種儲存性能、資料安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。它使用的是Disk Striping(硬碟分區)技術。RAID 5至少需要三塊硬碟,RAID 5不是對存儲的資料進行備份,而是把資料和相對應的奇偶校驗資訊存儲到組成RAID5的各個磁盤上,并且奇偶校驗資訊和相對應的資料分别存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤資料發生損壞後,可以利用剩下的資料和相應的奇偶校驗資訊去恢複被損壞的資料。RAID 5可以了解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統提供資料安全保障,但保障程度要比鏡像低而磁盤空間使用率要比鏡像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的資料讀取速度,隻是因為多了一個奇偶校驗資訊,寫入資料的速度相對單獨寫入一塊硬碟的速度略慢,若使用“回寫緩存”可以讓性能改善不少。同時由于多個資料對應一個奇偶校驗資訊,RAID 5的磁盤空間使用率要比RAID 1高,使用率為(n-1)/n,n為磁盤數量。存儲成本相對較便宜。

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

RAID分類:根據實作方式不同,RAID 分為

軟體磁盤陣列(軟RAID)

硬體磁盤陣列(硬RAID)

軟RAID:通過用作業系統來完成RAID功能的就是軟RAID,比如:在Linux作業系統下,用3塊硬碟做RAID5。 也就是不使用RAID控制器                      (業界稱其為RAID 協處理器―RAID Co-Processor )與I/O晶片,直接通過軟體層實作的RAID,所有功能都是通過作業系統和                       CPU來完成的

硬RAID:通過用硬體來實作RAID功能的就是硬RAID,比如:各種RAID卡,還有主機闆內建能夠做的RAID都是硬RAID。是以硬 RAID 就是                     用專門的RAID控制器(RAID 卡)将硬碟和電腦連接配接起來,RAID控制器負責将所有的RAID成員磁盤配置成一個虛拟的RAID磁盤                   卷。對于作業系統而言,他隻能識别到由RAID控制器配置後的虛拟磁盤,而無法識别到組成RAID的各個成員盤硬RAID全面具備                    了自己的RAID控制/處理與I/O處理晶片,甚至還有陣列緩沖(Array Buffer),對CPU的占用率以及整體性能中最有優勢。

如何做RAID:以分區為例

1、建立raid:mdadm -C /dev/md0 -a yes     -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sda{5,6,7,8} 

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注:-C表示建立,-a yes表示是否起一個标準的名字, -l表示建立哪種raid, -n表示使用幾塊磁盤, -x表示加一個備份磁盤

2、格式化磁盤:mkfs.ext3 /dev/md0

3、挂載磁盤:mount /dev/md0 /yy

4、檢視系統的raid:cat /proc/mdstat

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RAID常用操作

檢視raid屬性資訊:mdadm -D /dev/md0

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

檢視分區屬于哪一個raid:mdadm -E /dev/sda5

每隔0.5秒鐘檢視一次RAID的變化:watch -n .5 ‘cat /proc/mdstat’

删除一塊磁盤:mdadm /dev/md0 -r /dev/sda5

模拟其中一個磁盤損壞,備份磁盤動态啟用的過程:mdadm /dev/md0 -f /dev/sda5        -f表示failed,失敗或者損壞

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理
第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

注:如果做RAID5,隻允許有一塊磁盤損壞(1+2=3模式); 如果允許兩塊磁盤損壞,可以做RAID6

關閉與啟用RAID

關閉RAID:1、umount /yy 先解除安裝

                      2、mdadm -S /dev/md0  後關閉

啟用RAID:mdadm -A /dev/md0 /dev/sda{5,6,7,8}

在RAID中添加一個磁盤:mdadm /dev/md0 -a /dev/sda5

邏輯卷管理器(Logical Volume Manager)

LVM是動态調整Linux分區方式的一種機制。邏輯卷的讀寫效率可能沒有普通磁盤高,但是可以動态的管理磁盤空間,是一種更靈活的裝置管理方式。邏輯卷的底層可以是磁盤,RAID陣列或SAN磁盤。

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

示範建立邏輯卷

1、建立PV:pvcreate /dev/sda{9,10,11,12}

      檢視系統中的PV:pvscan

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

2、建立VG:vgcreate vg0 /dev/sda{9,10,11} 

      檢視系統中的VG:vgscan

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

         重命名VG:vgrename vg0 xx

         檢視vg資訊:vgdisplay vg0           如果隻使用vgdisplay,則顯示所有vg資訊

         給vg添加pv:vgextend vg0 /dev/sda12

         給vg去掉pv:vgreduce vg0 /dev/sda12

3、建立LV:lvcreate -n lv0 -L 100M vg0       在vg0中劃分一個名為lv0的邏輯卷,大小為100M

       檢視系統中的LV:lvscan

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

注:還可以通過-l來指定邏輯卷占用多少個PE(預設一個PE4m); lvcreate -n lv1 -l 25 vg0

删除LV:lvremove /dev/vg0/lv1             -f強制删除

4、格式化邏輯卷:mkfs .ext3 /dev/vg0/lv0

5、挂載LV:mount /dev/vg0/lv0 /lv

動态管理邏輯卷

擴充邏輯卷大小:lvextend -L +100M /dev/vg0/lv0

                                resize2fs /dev/vg0/lv0

減小邏輯卷大小:

         1、先解除安裝:umount /lv

         2、磁盤自檢:fsck -f /dev/vg0/lv0

         3、resize2fs /dev/vg0/lv0 64M       減小之後邏輯卷最終的大小為64M

         4、lvreduce -L -136M /dev/vg0/lv0         減去136M

         5、重新挂載、檢視:mount /dev/vg0/lv0 /lv/

                                              df -h

LVM的系統快照

1、建立快照:lvcreate -n lvs -L 32M -s /dev/vg0/lv0   給lv0建立名為lvs、大小為32M的快照

2、挂載快照:mount /dev/vg0/lv0 /aa/

快照損壞之後的操作:

解除安裝快照:umount /aa/        

删除快照:lvremove -f /dev/vg0/lvs

重新建立快照:lvcreate -n lvs -L 32M -s /dev/vg0/lv0

挂載快照:mount /dev/vg0/lv0 /aa/

注:可以寫成自動恢複的腳本

第十二章 磁盤配額(Quota)與進階檔案系統管理

删除邏輯卷

1、解除安裝:umount /lv

2、删除邏輯卷:lvremove -f /dev/vg0/lvs

                              lvremove -f /dev/vg0/lv0

3、删除卷組:vgremove vg0

4、删除PV:pvremove /dev/sda{9,10,11,12}

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