Linux7/Centos7磁盤分區、格式化及LVM管理
傳統的硬盤分區都是MBR格式，MBR分區位於0扇區，他一共512字節，前446字節是grub引導程序，這個會在後面學習；中間64字節是分區表，每個分區需要16個字節表示，因此主分區和擴展分區一共只能有4個分區，超過4個的分區只能從擴展分區上再設置邏輯分區來表示。每個分區的大小無法超過2T。 MBR的最後2個字節是結束符號
與 MBR 分區的磁盤不同，GPT的分區信息是在分區中，而不象MBR一樣在主引導扇區。為保護GPT不受MBR類磁盤管理軟件的危害，GPT在主引導扇區建立了一個保護分區 (Protective MBR)的MBR分區表，這種分區的類型標識為0xEE，這個保護分區的大小在Windows下為128MB，Mac OS X下為200MB，在Window磁盤管理器裏名為GPT保護分區，可讓MBR類磁盤管理軟件把GPT看成一個未知格式的分區，而不是錯誤地當成一個未分區的磁盤
GPT的結構如下圖：
首先看看當前的硬盤信息
可以在/proc/partitions這個文件查看當前的分區
先試試MBR格式的分區，fdisk選項如下所示
輸入n，可以創建新的MBR分區，然後輸入p可以顯示當前的分區狀態
重復n的操作，添加其他分區。
註：MBR格式磁盤最多可以創建4個主分區或3個主分區1個擴展分區，在擴展分區中可以創建若幹個邏輯分區。
註意id代表了磁盤的用途，可以通過t來改變
gdisk和fdisk非常類似
創建新分區的時候可以看見可以有128個分區
parted，和前兩個相比，更靈活，可以自行設定MBR或GPT格式和分區
通過mklabel msdos可以設定為MBR格式，然後可以通過mkpart來劃分分區
msdos設定為MBR格式，gpt設定為GPT格式
primary代表主分區，extended代表擴展分區，logical代表邏輯分區。
set number flag state用於設置分區的用途，flag：boot、lvm、raid。State:on/off表示開啟或關閉。
parted工具分完區後無需保存，輸入q退出即可。
劃分好分區之後，還需要格式化才能使用。可以通過 mkfs/mkswap來格式化文件系統
#mkfs.xfs /dev/分區設備名或#mkfs -t xfs /dev/分區設備名
可以修改fstab實現自動加載
測試是否能自動掛載
通過df -h查看已經掛載了的設備
-T選項可以顯示設備的文件系統類
有的掛載點路徑比較長，自動分2行顯示，可以-P強制一行顯示
如同進程有pid，用戶有uid，每個文件系統也有自己的id，稱為uuid，但是不是每個分區都有；如果某個分區沒有文件系統，那麽這個分區是沒有uuid的。
可以通過 blkid（block id）來查看。註意uuid標記的是文件系統，而不是分區。
uuid的好處在於可以通過uuid這個唯一值來掛載系統，
這樣可以避免因為刪除硬盤造成的錯位，sda6變成了sda5等等
我們可以通過xfs_admin -U 來手動更改文件系統的uuid
附：在目錄裏面可以通過 ls -ld查看目錄的屬性，ls -la查看內容的屬性，但是-ld顯示的目錄大小只有4K，這僅僅是目錄本身的大小，要想查看目錄和其內容的整個大小，可以通過du來查看，如果只想看最終結果，使用-s（summary）就行了
下面我們來看看swap分區如何手動創建。swap類似windows的虛擬內存/page file，當內存不足的時候，數據保存在swap中。
有兩種方式可以使用：
第一種單獨用一個分區來作為swap
創建一個分區（如：/dev/sdb3），並更改分區ID為82
執行partx –a /dev/sdb命令，使分區修改生效
在分區上創建swap文件系統
修改fstab實現自動加載
第二種方式是創建一個文件塊，這個文件所占有的空間作為swap使用
對於普通的分區，擴展度不高，一旦分區格式化完成，很難靈活的再增加或者減少分區大小。為了解決這個問題，可以使用LVM（邏輯卷）。基本過程是把物理磁盤或者分區初始化稱為物理卷（PV），然後把PV加入VG（卷組），最後在VG上劃分邏輯的分區（LVM），LVM可以當做普通的分區進行格式化和掛載。
將準備的磁盤或分區創建PV
可以執行pvdisplay查看PV的詳細信息，pvremove刪除PV
創建完PV，之後，需要創建VG，然後添加PV到VG中
可以通過vgdisplay查看具體的信息，註意PE的Size是4M，這個是增減的最小計算單位
註：創建VG時:使用–s選項的作用是在創建時指定PE塊（物理擴展單元）的大小，默認是4M。
如：# vgcreate volGroup03 -s 8M /dev/sdb[12])
我們可以繼續往vg裏面添加新的分區
若事先沒有把sdb3轉化為pv，而是直接添加到vg裏面，不過一旦添加了他自動就初始化成pv了。
可以添加當然也可以減少pv。 #vgreduce vg00 /dev/sdb3
VG準備就緒，可以創建了LVM了
註意看他的大小其實是112M，因為PE的大小是4M，這個4M是最小單位，不能破開，因此28個PE就是112M
註：大L可以直接指定大小，小l是指定多少個PE的值
也可以設置剩余空間的百分比
刪除邏輯卷 #lvremove/dev/vg00/lv01
對已經創建的邏輯卷，可以當做普通分區一樣格式化和掛載
修改/etc/fstab文件實現開機自動掛載。
擴展一個邏輯卷，增加300M，首先要確保卷組有大於300M的空閑空間。
執行lvextend擴展邏輯卷大小
註意邏輯卷的文件系統仍然是109M沒有改變，我們還需要填充文件系統的空白。
RHEL7可以用xfs_growfs來擴大XFS文件系統，也可以直接用resize2fs 來處理設備
註意的是 XFS系統只能增長，不能減少！因此如果需要減少LVM的話，分區只能使用ext4了
執行df查看擴展後的文件系統
邏輯卷快照
LVM提供一個極妙的設備，它是snaphot。允許管理員創建一個新的塊裝置，在某個時間點提供了一個精確的邏輯卷副本，快照提供原始卷的靜態視圖LVM 快照通過把文件系統的改變記錄到一個快照分區，因此當你創建一個快照分區時，你不需要使用和你正創建快照的分區一樣大小的分區,所需的空間大小取決於快照的使用，所以沒有可循的方法來設置此大小。如果快照的大小等於原始卷的大小那麽快照永遠可用。
快照是特殊的邏輯卷，只可以對邏輯卷做快照。邏輯卷快照和需要做快照的邏輯卷必須在同一個卷組裏面
現在在我們的系統中有個邏輯卷/devg00/lv00，我們用lvdisplay來查詢一下這個邏輯卷
可以看到，這個邏輯卷/dev/vg00/lv00的大小是309M。我們將這個邏輯卷/dev/vg00/lv00掛載到/data下面。復制一些數據到/data裏面去。方便等下做試驗
現在我們就為邏輯卷/dev/vg00/lv00來做快照
執行lvscan查看創建好的邏輯卷
可以看到/dev/vg00/lv00是原始邏輯卷，而/dev/vg00/lvsp00是快照
執行lvdisplay或lvs命令查看邏輯信息
可以看到邏輯卷快照創建成功了，
註意：這個快照卷建好之後，是不需要格式化也不需要進行掛載的。格式化或掛載都會出現的錯誤提示的。
模擬將原邏輯卷中的數據刪除
如何恢復原邏輯卷的數據？有兩方式可以恢復刪除的數據
方式一是先將原邏輯卷卸除掛載#umount /dev/vg00/lv00
然後掛載邏輯卷快照即可 #mount /dev/vg00/lvsp00 /data，就可以正常訪問數據了
方式二可以通過 lvconvert把快照的內容重新寫回原有的lvm
先將原邏輯卷卸除掛載#umount /dev/vg00/lv00
執行lvconvert將快照的數據合並到原邏輯卷 #lvconvert --merge /dev/vg00/lvsp00
最後掛載原邏輯卷，查看數據是否恢復成功
註：當我們把原邏輯卷裏面的數據給刪除了，邏輯卷快照裏面的數據還在，所以可以用快照恢復數據。而當我們在邏輯卷裏面添加數據，快照是不會發生改變的，是沒有這個文件的。因為快照只會備份當時邏輯卷的一瞬間。
使用ssm（系統存儲管理器）進行邏輯管理
邏輯卷管理器（LVM）是一種極其靈活的磁盤管理工具，它讓用戶可以從多個物理硬驅創建邏輯磁盤卷，並調整大小，根本沒有停機時間。最新版本的CentOS/RHEL 7現在隨帶系統存儲管理器（又叫ssm），這是一種統一的命令行界面，由紅帽公司開發，用於管理各種各樣的存儲設備。目前，有三種可供ssm使用的卷管理後端：LVM、Btrfs和Crypt
準備ssm，在CentOS/RHEL7上，你需要首先安裝系統存儲管理器。可以通過rpm或yum工具安裝
首先我們來檢查關於可用硬盤和LVM卷的信息。下面這個命令將顯示關於現有磁盤存儲設備、存儲池、LVM卷和存儲快照的信息。
#ssm list
在這個例子中，有兩個物理設備（“/dev/sda”和“/dev/sdb”）、二個存儲池（“rhel和vg00”）,以及存儲池rhel中創建的兩個LVM卷（“dev/rhel/root”和“/dev/rhel/swap”），存儲池vg00中創建的一個LVM卷（/dev/vg00/lv00）。
下面來講解如何通過ssm創建、管理邏輯卷和邏輯卷快照
至少新添加一塊磁盤，執行ssm命令顯示現有磁盤存儲設備、存儲池、LVM卷的信息
可以看到有兩塊空閑磁盤（sdc、sdd）
創建新的LVM池/卷
在這個示例中，不妨看一下如何在物理磁盤驅動器上創建新的存儲池和新的LVM卷。如果使用傳統的LVM工具，整個過程相當復雜，需要準備分區，需要創建物理卷、卷組、邏輯卷，最後還要建立文件系統。不過，若使用ssm，整個過程一蹴而就！
下面這個命令的作用是，創建一個名為mypool的存儲池，創建存儲池中名為lv01的500MB大小的LVM卷，使用XFS文件系統格式化卷，並將它掛載到/mnt/test下。
驗證ssm創建的結果
或執行ssm list
將物理磁盤(sdd)添加到LVM池
新設備添加到存儲池後，存儲池會自動擴大，擴大多少取決於設備的大小。檢查名為centos的存儲池的大小執行ssm list查看
接下來，我們來擴大現有的LVM卷
擴大LVM卷，不妨將/dev/mypool/lv01卷的大小增加300MB。
如果你在存儲池中有額外空間，可以擴大存儲池中現有的磁盤卷。為此，使用ssm命令的resize選項
執行ssm list查看擴大後邏輯卷
可以看到邏輯卷擴大到800M，即在原來的基礎上增加了300M，但文件系統大小（Fs size）還沒有改變，仍然是原來的大小。
為了讓文件系統識別增加後的卷大小，你需要“擴大”現有的文件系統本身。有不同的工具可用來擴大現有的文件系統，這取決於你使用哪種文件系統。比如說，有面向EXT2/EXT3/EXT4的resize2fs、面向XFS的xfs_growfs以及面向Btrfs的btrfs，不一而足。
在這個例子中，我們使用CentOS 7，XFS文件系統在默認情況下創建。因而，我們使用xfs_growfs來擴大現有的XFS文件系統。
擴大XFS文件系統後，查看結果
或執行#df -hT
可以看到LVM擴展成功
邏輯卷快照
對現有的LVM卷（比如/dev/mypool/lv01）生成快照
一旦快照生成完畢，它將作為一個特殊的快照卷存儲起來，存儲了原始卷中生成快照時的所有數據
每次原LVM中的數據更改，都可以手動執行ssm snapshot生成快照
當原LVM數據損壞就可以用快照恢復了
方式一是先將原邏輯卷卸除掛載 #umount /dev/vg00/lv00
然後掛載邏輯卷快照即可 #mount /dev/vg00/lvsp00 /data，就可以正常訪問數據了
方式二可以通過 lvconvert把快照的內容重新寫回原有的lvm
先將原邏輯卷卸除掛載#umount /dev/vg00/lv00
執行lvconvert將快照的數據合並到原邏輯卷 #lvconvert --merge /dev/vg00/lvsp00
最後掛載原邏輯卷，查看數據是否恢復成功
有關ssm的具體用法可以參考ssm的幫助手刪頁
如：刪除LVM卷#ssm remove <volume>
刪除存儲池#ssm remove <pool-name>
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Linux7/Centos7磁盤分區、格式化及LVM管理