Linux进阶教程丨第14章：管理基本存储和管理逻辑卷

第14章：管理基本存储和管理逻辑卷

一、管理基本存储

磁盘分区允许我们将硬盘驱动器划分为多个逻辑存储单元，这些单元称为分区。通过将磁盘划分为多个分区，系统管理员可以使不同的分区执行不同功能。

例如，在以下情况下，磁盘分区是必要或有益的，限制应用或用户的可用空间。

将操作系统和程序文件与用户文件分隔开。

创建处于内存交换的单独区域。

限制磁盘空间使用，以提高诊断工具和备份映像的性能。

自1982年以来，主启动记录(MBR)分区方案指定了在运行BIOS固件的系统上如何对磁盘进行分区。此方案支持最多四个主分区。在Linux系统上，我们可以使用扩展分区和逻辑分区来创建最多15个分区。由于分区大小数据以32位值存储，使用MBR方分区时，最大磁盘和分区大小为 2 TiB。

由于物理磁盘变得越来越大，而基于SAN的卷甚至更大，因此针对M BR分区方案的2 TiB磁盘和分区大小限制已不再是理论限制，而是我们在生产环境中越来越频繁遇到的实际问题。因此，新的GUID分区表(GPT)正在取代传统的MBR方案用于磁盘分区。

对于运行统一可扩展固件接二(UEFI)固件的系统，GPT是在物理硬盘上布置分区表的标准。GPT是 UEFI标准的一部分，可以解决原有基于MBR的方案所带来的许多限制。

GPT最多可提供128个分区。MBR使用32位来存储逻辑块地址和大小信息；与此不同，GPT为逻辑块地址分配64位。这就使得GPT可支持最多8泽字节(ZiB),即80亿太字节的分区和磁盘。

除解决MBR分区方案的限制以外，GPT还可提供一些其他功能特性和优势。GPT使用全局唯一标识符(GUID)来识别每个磁盘和分区。与MBR存在单一故障点不同，GPT提供分区表信息的冗余。主GPT位于磁盘头部，而备份本（次要CPT)位于磁盘尾部。GPT使用校验和来检测GPT头和分区表中的错误与损坏。

借助分区编辑器程序，我们可对磁盘的分区进行更改，例如创建分区、删除分区个更改分区类型。要执行这些操作，我们可以对MBR和GPT分区方案使用Parted分区编辑器。

默认情况下，parted显示10的幂次方表示的所有空间大小（KB、MB、GB）。我们可以使用unit子命令来更改默认设置，让子命令接受以下参数：

S：扇区

B：字节

MIB、GIB、TIB（2的幂次方）

MB、GB、TB（10的幂次方）

创建MBR分区

1.指定要分区的磁盘设备

2.使用mkpart创建主分区或拓展分区

3.创建文件类型

4.指定磁盘上新分区的扇区

5.指定应结束新分区的磁盘扇区

6.退出parted

7.运行udevadm settle

创建GPT分区

1.指定要分区的磁盘设备

2.使用mkpart创建新分区

3.创建文件类型

4.指定磁盘上新分区的扇区

5.指定应结束新分区的磁盘扇区

6.退出parted

7.运行udevadm settle

删除分区

1.指定包含要删除的分区的磁盘

2.确定要删除的分区的分区编号

3.删除分区

4.退出parted

二、管理逻辑卷

逻辑卷和逻辑卷管理有助于更加轻松地管理磁盘空间。如果托管逻辑卷的文件系统需要更多空间，可以将其卷组中的可用空间分配给逻辑卷，并且可以调整文件系统的大小。如果磁盘开始出现错误，可以将替换磁盘注册为物理卷放入卷组中，并且逻辑卷的区块可迁移到新磁盘。

LVM定义

物理设备：

物理设备是用于保存逻辑卷中所存储数据的存储设备。它们是块讠殳备，可以是磁盘分区、整个磁盘、RAID阵列或SAN磁盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。整个设备将用作一个物理卷。

卷组：

卷组是存储池，由一个或多个物理卷组成。它在功能上与基本存储中的整个磁盘相当。个PV 只能分配给一个VGO VG可以包含未使用的空间和任意数目的逻辑卷。

物理卷：

在LVM系统中使用设备之前，必须将设备初始化为物理卷。LVM工具会将物理卷划分为物理区块(PE),它们是充当物理卷上最小存亻诸块的小块数据。

逻辑卷：

逻辑卷根据卷组中的空闲物理区块创建，提供应用、用户和操作系统所使用的“存储"设备。LV是逻辑区块(LE)的集合，LE映射到物理区块()V的最小存储块）。默认情况下，每个
LE将映射到一个PEO设置特定LV选项将会更改此映射；例如，镜像会寻致每个LE映射到两个 PE。

创建LVM存储需要几个步骤。第一步是确定要使用的物理设备。在组装完一组合适的设备之后，系统会将它们初始化为物理卷，以便将它们识别为属于LVMO这些物理卷随即被合并到卷组中。此时将会创建一个磁盘空间池，从中可以分配逻辑卷。利用卷组的可用空间创建的逻辑卷可以格式化为文件系统、作为交换空间激活，也可以实现持久挂载或激活。

使用parted、gdisk或fdisk创建新分区，以便与LVM纭合使用。在LVM分区上，始终将分区类型设置为Linux LVM;对于MBR分区，使用Ox8eo如有必要，亻吏，甲partprobe向内核注册新分区。

也可以使用完整磁盘、RAID阵列或SAN磁盘。

只有当没有已准备好的物理设备并且需要新物理卷来创建或扩展卷组时，才需要准备物理设备。

使用pvcreate将分区（或其他物理设备）标记为物理卷。pvcreate命令会将物理卷分成若干固定大小的物理区块(PE),如4 Mid块。您可以使以空格分隔的设备名称作为pvcreate的参数，同时标记多个设备。

使用vgcreate将一个或多个物理卷结合为一个卷组。卷组在功能上与硬盘相当；利用卷组中的可物理区块池可以创建逻辑卷。

vgcreate命令行由卷组名后跟一个或多个要分配给此卷组的物理卷组成。

使用Ivcreate可根据卷组中的可物理区块创建新的逻辑卷。Ivcreate命令中至少包含用于设置LV名称的· n选项、用于设置LV大小（以字节为单位）的以选项或用于设置LV大小（以区块数为单位）的选项，以及托管此逻辑卷的卷组的名称。

使用mkfs在新逻辑卷上创建XFS文件系统。或者，根据我们首选的文件系统创建文件系统，例如 ext4。

删除逻辑卷

删除卷组

删除物理卷