磁盤配額Quota
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磁盤配額(Quota)的作用:
在Linux系統(tǒng)中,由于是多用戶、多任務(wù)的環(huán)境,所以會有多用戶共同使用一個硬盤空間的情況發(fā)生,如果其中有少數(shù)幾個用戶大量占掉了硬盤空間的話,那肯定影響其他用戶的使用權(quán)限。因此管理員應該適當限制硬盤的空間給用戶,以妥善分配系統(tǒng)資源。
磁盤配額的一般用途
比較常使用的幾種用途:
針對www server,例如:每個人的網(wǎng)頁空間的容量限制。
針對mail server,例如:每個人的郵件空間限制。
針對file server,例如:每個人最大的可用網(wǎng)絡(luò)磁盤空間。
限制某一用戶組所能使用的最大磁盤配額
配置配額系統(tǒng):
在內(nèi)核中執(zhí)行
以整個文件系統(tǒng)為單位啟用(即該目錄必須有獨立的掛載目錄)
對不同組或者用戶的策略不同
根據(jù)塊或者節(jié)點進行限制
執(zhí)行軟限制(soft limit)
硬限制(hard limit)
初始化命令:
分區(qū)掛載選項:usrquota、grpquota
初始化數(shù)據(jù)庫:quotacheck
為用戶設(shè)定配額
開啟或者取消配額:quotaon、quotaoff
直接編輯配額:edquota username
在shell中直接編輯:
etquota usename 4096 5120 40 50 /foo
定義原始標準用戶
edquota -p user1 user2
配額選項意義:
User:用戶名
---Block limits
used:已使用的磁盤空間
soft:軟上限,默認7天內(nèi)可以超過這個磁盤上限
hard:硬上限,一定不能超過的磁盤上限
grace:當存儲超過soft的上限的時候,這個就是倒計時
---File limits
used:已經(jīng)存放的文件的數(shù)量
soft:文件的軟上限,跟上面的soft差不多意思
hard:文件的硬上限,跟上面的soft差不多意思
grace:當文件超過soft的上限的時候,這個就是倒計時
報告配額狀態(tài)
用戶調(diào)查:quota USERNAME
配額概述:repquota /MOUNTZ_POINT
其它工具:warnquota
示例:給/home目錄創(chuàng)建一個磁盤配額
確認/home目錄是否為獨立分區(qū),此處不為獨立分區(qū),所以需要先把家目錄設(shè)置成獨立分區(qū)
此處創(chuàng)建一個/dev/sda6的分區(qū),并且掛載到/mnt/home,然后賦值/home目錄的所有文件到/mnt/home目錄下面,然后把/dev/sda6目錄掛載到/home,之后取消掛載/mnt/home,然后切換到普通用戶測試家目錄是否正常,如果一切正常就可以進行下一步的操作
啟用配額掛載選項
vim /etc/fstab 加上,usrquota,grpquota
創(chuàng)建配額數(shù)據(jù)庫
quotacheck -cug /home,-c表示創(chuàng)建配額數(shù)據(jù),-u表示user,-g表示組
如圖,centos6創(chuàng)建的時候提示權(quán)限受限,這個時候輸入setenforce 0可以暫時解除限制,這個限制是SeLinux限制的
啟用數(shù)據(jù)庫
quotaon -p /home 查看是否啟用數(shù)據(jù)庫
quotaon /home 啟用數(shù)據(jù)庫
配置配額項
edquota wan
編輯soft為100000,約為100m,hard為120000約為120m
edquota -p wan mage 讓mage的用戶復制wan用戶的數(shù)據(jù)
setquota wangcai 80000 120000 0 0 /home
測試磁盤配額是否生效
查看用戶的磁盤配額設(shè)置 quota wan
查看整個目錄的磁盤配額設(shè)置repquota /home
用dd工具創(chuàng)建大文件寫入數(shù)據(jù)測試
因為該用戶限制的文件大小是,軟的100M,硬的120M
當創(chuàng)建80M大小的文件的時候,系統(tǒng)不會有任何提示
當創(chuàng)建大于100M小于120M的文件的時候,系統(tǒng)會提示配額的塊超標,但是依然能把文件寫入
當創(chuàng)建大于120M的文件的時候,因為硬設(shè)置上限是120M,寫入文件失敗
取消quota
磁盤陣列---RAID
什么是RAID?
RAID:Redundant Arrays of Inexpensive(Independent)Disks
1988年由加利福尼亞大學伯克利分校(University of California-Berkeley)“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。
多個磁盤合成一個“陣列”來提供更好的性能、冗余,或者兩者都提供
常用級別:RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10, RAID-50, JBOD
RAID作用
提高IO能力:
磁盤并行讀寫
提高耐用性;
磁盤冗余來實現(xiàn)
級別:多塊磁盤組織在一起的工作方式有所不同
RAID實現(xiàn)的方式:
外接式磁盤陣列:通過擴展卡提供適配能力
內(nèi)接式RAID:主板集成RAID控制器
安裝OS前在BIOS里配置
軟件RAID:通過OS實現(xiàn)
RAID級別及其作用
RAID-0:條帶卷,strip
讀、寫性能提升;
可用空間:100%全部磁盤總?cè)萘?/p>
無容錯能力
最少磁盤數(shù):2, 2
工作原理:把數(shù)據(jù)平分放在各硬盤空間,RAID-0磁盤當其中一個磁盤壞掉的時候,所以的數(shù)據(jù)都會丟失
RAID-1: 鏡像卷,mirror
讀性能提升、寫性能略有下降;
可用空間:50%磁盤總?cè)萘?/p>
有冗余能力
最少磁盤數(shù):2, 2N
工作原理:把數(shù)據(jù)同時存放在多個硬盤冗余備份
RAID-4:
多塊數(shù)據(jù)盤異或運算值,存于專用校驗盤
有容錯能力
最少磁盤數(shù):3
容量:N-1
工作原理:其中一塊硬盤用來做校驗,其他盤用戶分散存儲數(shù)據(jù),但是當有磁盤壞的時候,更換新的硬盤上面,需要校驗同步數(shù)據(jù),壓力較大,校驗盤壓力較大容易壞
RAID-5:
讀、寫性能提升
可用空間:(N-1)*min(S1,S2,...)
有容錯能力:允許最多1塊磁盤損壞
最少磁盤數(shù):3, 3+
工作原理:把數(shù)據(jù)和校驗數(shù)據(jù)平分存放在各硬盤,但是當有磁盤壞的時候,更換新的硬盤上面,需要校驗同步數(shù)據(jù),壓力較大
RAID-6
讀、寫性能提升
可用空間:(N-2)*min(S1,S2,...)
有容錯能力:允許最多2塊磁盤損壞
最少磁盤數(shù):4, 4+
工作原理:把兩個校驗的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)平分存放在其他硬盤
RAID-10
讀、寫性能提升
可用空間:50%
有容錯能力:每組鏡像最多只能壞一塊
最少磁盤數(shù):4, 4+
工作原理:先做RAID1,再做RAID0
RAID-01
讀、寫性能提升
可用空間:50%
有容錯能力:每組鏡像最多只能壞一塊
最少磁盤數(shù):4, 4+
RAID-50
讀、寫性能提升
有容錯能力,每組鏡像最多只能壞一塊
可用空間:N-2
最少磁盤數(shù):6, 6+
工作原理:先做RAID5,再做RAID0
RAID7:可以理解為一個獨立存儲計算機,自身帶有操作系統(tǒng)和管理工具,可以獨立運行,理論上性能最高的RAID模式
JBOD:Just a Bunch Of Disks
功能:將多塊磁盤的空間合并一個大的連續(xù)空間使用
可用空間:sum(S1,S2,...)
軟RAID
mdadm:為軟RAID提供管理界面
為空余磁盤添加冗余
結(jié)合內(nèi)核中的md(multi devices)
RAID設(shè)備可命名為/dev/md0、/dev/md1、/dev/md2、/dev/md3等等
軟件RAID的實現(xiàn)
mdadm:模式化的工具
命令的語法格式:mdadm[mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
支持的RAID級別:LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10
模式:
創(chuàng)建:-C
裝配: -A
監(jiān)控: -F
管理:-f, -r, -a
<raiddevice>: /dev/md#
<component-devices>: 任意塊設(shè)備
madam常用選項
-C: 創(chuàng)建模式
-n #: 使用#個塊設(shè)備來創(chuàng)建此RAID
-l #:指明要創(chuàng)建的RAID的級別
-a {yes|no}:自動創(chuàng)建目標RAID設(shè)備的設(shè)備文件
-c CHUNK_SIZE: 指明塊大小
-x #: 指明空閑盤的個數(shù)
-D:顯示raid的詳細信息;
mdadm -D /dev/md#
管理模式:
-f: 標記指定磁盤為損壞
-a: 添加磁盤
-r: 移除磁盤
觀察md的狀態(tài):
cat /proc/mdstat
軟RAID配置示例
使用mdadm創(chuàng)建并定義RAID設(shè)備
#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 -x 1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
用文件系統(tǒng)對每個RAID設(shè)備進行格式化
#mke2fs -j /dev/md0
使用mdadm檢查RAID設(shè)備的狀況
#mdadm --detail|D /dev/md0
增加新的成員
#mdadm –G /dev/md0 –n4 -a /dev/sdf1
軟RAID測試和修復
模擬磁盤故障
#mdadm /dev/md0 -f /dev/sda1
移除磁盤
#mdadm /dev/md0 –r /dev/sda1
從軟件RAID磁盤修復磁盤故障
替換出故障的磁盤然后開機
在備用驅(qū)動器上重建分區(qū)
mdadm /dev/md0 -a /dev/sda1
mdadm、cat /proc/mdstat及系統(tǒng)日志信息
示例1:創(chuàng)建一個可用空間為1G的RAID1設(shè)備,文件系統(tǒng)為ext4,有一個空閑盤,開機可自動掛載至/backup目錄
1.首先創(chuàng)建3個1G的磁盤,System ID為fd,如下圖所示
2.創(chuàng)建RAID1,-l 1表示raid 1,-n 2b表示使用兩個磁盤,-x 1表示其中一個是備用的。
3.格式化成ext4格式 mkfs.ext4 /dev/md0
4.寫入/etc/fstab
5.寫入/etc目錄下配置raid的信息,不然下次登陸的時候raid就沒了
示例2:創(chuàng)建由三塊硬盤組成的可用空間為2G的RAID5設(shè)備,要求其chunk大小為256k,文件系統(tǒng)為ext4,開機可自動掛載至/mydata目錄
創(chuàng)建3個2G大小的磁盤,system ID 為fd
2.創(chuàng)建raid5,-a yes自動創(chuàng)建raid設(shè)備文件,-l 5表示raid 5 ,-n 3表示使用3個磁盤,-c 256表示chunk塊大小為256k
3.格式化/dev/md1
4.寫入/etc/fstab配置掛載目錄
5.寫入/etc/mdadm.conf文件
邏輯卷管理器(LVM)
什么是LVM?
LVM(Logical Volume Manager,邏輯卷管理)的重點在于可以彈性的調(diào)整filesystem的容量!而并非在于數(shù)據(jù)的存儲效率及安全上面。需要文件的讀寫效能或者是數(shù)據(jù)的可靠性是RAID所考慮的問題。LVM可以整合多個尸體partition在一起,讓這些partition看起來就像是一個磁盤一樣。而且,還可以在未來新增或移除其他的實體partition到這個LVM管理的磁盤當中,如此一來,整個磁盤空間的使用上,具有相當?shù)膹椥浴?/p>
LVM允許對卷進行方便操作的抽象層,包括重新設(shè)定文件系統(tǒng)的大小
LVM允許在多個物理設(shè)備間重新組織文件系統(tǒng)
將設(shè)備指定為物理卷
用一個或者多個物理卷來創(chuàng)建一個卷組
物理卷是用固定大小的物理區(qū)域(Physical Extent,PE)來定義的
在物理卷上創(chuàng)建的邏輯卷是由物理區(qū)域(PE)組成
可以在邏輯卷上創(chuàng)建文件系統(tǒng)
LVM介紹
LVM: Logical Volume Manager,Version: 2
dm: device mapper:將一個或多個底層塊設(shè)備組織成一個邏輯設(shè)備的模塊
設(shè)備名:/dev/dm-#
軟鏈接:
/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
/dev/mapper/vol0-root
/dev/VG_NAME/LV_NAME
/dev/vol0/root
LVM可以彈性的更改LVM的容量
通過交換PE來進行資料的轉(zhuǎn)換,將原來LV內(nèi)的PE轉(zhuǎn)移到其他的設(shè)備中以降低LV的容量,或?qū)⑵渌O(shè)備中的PE加到LV中以加大容量
刪除邏輯卷
注意:刪除邏輯卷必須先刪除LV,再刪除VG,最后刪除PV
pv管理工具
顯示pv信息
pvs:簡要pv信息顯示
pvdisplay
創(chuàng)建pv
pvcreate /dev/DEVICE
復制老卷組的內(nèi)容到其他卷組
pvmove PhysicalDevicePath
刪除pv
pvremove
vg管理工具
顯示卷組
vgs
vgdisplay
創(chuàng)建卷組
vgcreate [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
-s 指定塊大小,默認是4Mib
管理卷組
擴容 vgextend VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
減容 vgreduce VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
刪除卷組
先做vgmove,再做pvremove
lv管理工具
顯示邏輯卷
lvs
Lvdisplay
創(chuàng)建邏輯卷
lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup
刪除邏輯卷
lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME
重設(shè)文件系統(tǒng)大小
fsadm [options] resize device [new_size[BKMGTEP]]
resize2fs [-f] [-F] [-M] [-P] [-p] device [new_size]
lv擴展和縮減邏輯卷
擴展邏輯卷:
lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
此處-L可以指定容量,或者使用+1G這種表示方式來擴容
resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME
擴容后需要同步磁盤,不然df掛載顯示里面還是擴容前的容量
縮減邏輯卷:(必須按照以下步驟先后來操作,不然會丟失數(shù)據(jù))
1.umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
2.e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME
3.resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]
4.lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
創(chuàng)建邏輯卷實例
創(chuàng)建物理卷
pvcreate /dev/sda3
為卷組分配物理卷
vgcreate vg0 /dev/sda3
從卷組創(chuàng)建邏輯卷
lvcreate -L 256M -n data vg0
mke2fs -t ext4 /dev/vg0/data
mount /dev/vg0/data /mnt/data
邏輯卷管理器快照
快照是特殊的邏輯卷,它是在生成快照時存在的邏輯卷的準確拷貝
對于需要備份或者復制的現(xiàn)有數(shù)據(jù)集臨時拷貝以及其它操作來說,快照是最合適的選擇。
快照只有在它們和原來的邏輯卷不同時才會消耗空間。
在生成快照時會分配給它一定的空間,但只有在原來的邏輯卷或者快照有所改變才會使用這些空間
當原來的邏輯卷中有所改變時,會將舊的數(shù)據(jù)復制到快照中。
快照中只含有原來的邏輯卷中更改的數(shù)據(jù)或者自生成快照后的快照中更改的數(shù)據(jù)
建立快照的卷大小只需要原始邏輯卷的15%~20%就夠了。也可以使用lvextend放大快照。
快照就是將當時的系統(tǒng)信息記錄下來,就好像照相一般,若將來有任何數(shù)據(jù)改動了,則原始數(shù)據(jù)會被移動到快照區(qū),沒有改動的區(qū)域則由快照區(qū)和文件系統(tǒng)共享。
由于快照區(qū)與原本的LV共用很多PE的區(qū)塊,因此快照去與被快照的LV必須要要在同一個VG上!系統(tǒng)恢復的時候的文件數(shù)量不能高于快照區(qū)的實際容量。
使用LVM快照
為現(xiàn)有邏輯卷創(chuàng)建快照
lvcreate -l 64 -s -n snap-data -p r /dev/vg0/data
掛載快照
mkdir -p /mnt/snap
mount -o ro /dev/vg0/snap-data /mnt/snap
刪除快照
umount /mnt/databackup
lvremove /dev/vg0/databackup
LVM實戰(zhàn)示例
示例1:創(chuàng)建一個至少有兩個PV組成的大小為20G的名為testvg的VG;要求PE大小為16MB, 而后在卷組中創(chuàng)建大小為5G的邏輯卷testlv;掛載至/users目錄
1.先找兩個空的磁盤
2.創(chuàng)建pv盤
3.創(chuàng)建pe大小為16M,名為testvg的vg
4.從testvg空間里面創(chuàng)建名字為testlv,大小為5G的lv盤,
5.格式化新建的lv盤
6.掛載
示例2:新建用戶archlinux,要求其家目錄為/users/archlinux,而后su切換至archlinux用戶,復制/etc/pam.d目錄至自己的家目錄
示例3:擴展testlv至7G,要求archlinux用戶的文件不能丟失fr
-L 可以直接指定擴展至的容量,或者使用 +2G 這樣的方式來執(zhí)行
-l +100%FREE DEVICE 可以直接擴容所有的容量
-r 等于 resize2fs,這一步必須執(zhí)行,不然硬盤掛載顯示跟擴容顯示會不一致。
示例4:收縮testlv至3G,要求archlinux用戶的文件不能丟失
示例5:對testlv創(chuàng)建快照,并嘗試基于快照備份數(shù)據(jù),驗正快照的功能
確認現(xiàn)有的lv卷
創(chuàng)建快照,并且-p r的意思是這個快照只讀,然后把快照掛載到/mnt/testlv-snapsht目錄下面
可以發(fā)現(xiàn)這個目錄下面有文件了,這些文件是跟/users目錄下面是一樣的
查看一下快照,可以發(fā)現(xiàn)有兩個快照
此時可以發(fā)現(xiàn),testlv有一個test-snapshot的快照lv
此時查看快照lv,可以看見此快照是為testlv的做快照。雖然這個磁盤上面顯示有東西,但是大家仔細看的話,會發(fā)現(xiàn)下面Allocated to snapshot是0,說明快照里面其實沒有文件,文件夾里面的文件只是暫時映射/users里面的文件,好讓用戶能看見當前備份的文件。
此時查看兩個目錄,并且把testlv掛載的目錄/users里面的所有文件刪除掉。但是我們發(fā)現(xiàn)快照目錄的文件依然存在!這就相當于做了備份,如果需要的話,我們只需要從快照的目錄里面把備份文件復制出來即可。
此時查看快照的lv,會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)占用了一點空間,說明快照已經(jīng)保存了我們已經(jīng)修改過的文件,所以就占用掉了快照lv卷的一部分空間。此時,說明快照的實驗已經(jīng)成功!
示例6:刪除容量小的pv,并且保留數(shù)據(jù)
創(chuàng)建3個pv
用/dev/sdd1創(chuàng)建一個testvg
創(chuàng)建一個lv
掛載lv到/users目錄下面,并且復制文件到該目錄下面
因為原有的1g的vg太小,現(xiàn)在再加一個1g的vg,一共2g的vg
lv卷擴容到最大的2g
由于2g的空間用完了,這時候,我們想著淘汰這兩個 1g的磁盤,此時加入一個4g的磁盤/dev/sdb1
為了保留vgtest里面的數(shù)據(jù),先把舊的pv卷里面/dev/sdc1的數(shù)據(jù)移動到其他盤
移動完數(shù)據(jù)以后,刪除/dev/sdc1
刪除/dev/sdc1以后,可以看到只剩下兩個pv卷,vg卷也對應減少到4g
然后再把/dev/sdd1的數(shù)據(jù)移動到其他空閑的pv,然后再刪除該pv
把其他盤刪除以后,我們看看lv卷里面,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)還在,實驗成功
網(wǎng)站題目:8.31_Linux高級文件系統(tǒng)管理之磁盤配額、RAID和LVM的使用
URL標題:http://muchs.cn/article34/ighgse.html
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