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696226bb1b
720
存储管理.md
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720
存储管理.md
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@ -0,0 +1,720 @@
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<h2><center>存储管理</center></h2>
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------
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## 一：基本分区
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### 1. 分区方式
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- MBR分区：主引导记录（MBR，Master Boot Record）
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1. 支持最大的磁盘容量 < 2TB，
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- GPT分区：全局唯一标识分区表（GUID Partition Table）
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### 2. 创建分区
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**MBR 分区方式**
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工具：`fdisk`
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```bash
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# 查看磁盘列表
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[root@wxin ~]# fdisk -l
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# 创建分区：
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[root@wxin ~]# fdisk /dev/sdb # 启动分区工具
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||||
命令(输入 m 获取帮助)：n # 新建分区
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Partition type:
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p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) # 主分区
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e extended # 扩展分区
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Select (default p): p # 选择主分区
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分区号 (1-4，默认 1)： # 默认回车
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起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)： # 默认回车
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将使用默认值 2048
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||||
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：+1G # 输入分区大小
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||||
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB
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命令(输入 m 获取帮助)：w # 保存分区信息
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||||
The partition table has been altered!
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Calling ioctl() to re-read partition table.
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正在同步磁盘。
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[root@wxin ~]# partprobe /dev/sdb # 刷新分区表
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[root@wxin ~]# fdisk -l /dev/sdb # 查看分区结果
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||||
磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
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Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
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||||
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
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I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
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磁盘标签类型：dos
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磁盘标识符：0x7ebdf7b5
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设备 Boot Start End Blocks Id System
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/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
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常用命令：
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n - 创建新分区
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d - 删除分区
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p - 查看分区表
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t - 修改分区类型（例如将分区设为Linux swap的82）
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w - 保存并退出
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```
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**GPT 分区方式**
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工具：gdisk
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```bash
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||||
[root@wxin ~]# gdisk /dev/sdc # 启动分区工具
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||||
Command (? for help): n # 创建新分区
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||||
Partition number (1-128, default 1): # 默认回车
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||||
First sector (34-10485726, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: # 默认回车
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||||
Last sector (2048-10485726, default = 10485726) or {+-}size{KMGTP}: +2G # 输入磁盘大小
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||||
Current type is 'Linux filesystem'
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||||
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): # 默认回车
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||||
Changed type of partition to 'Linux filesystem'
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||||
Command (? for help): p # 查看磁盘信息
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||||
Disk /dev/sdc: 10485760 sectors, 5.0 GiB
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||||
Logical sector size: 512 bytes
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||||
Disk identifier (GUID): 33461B34-CB6D-4B38-B148-E2FC057F30BF
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||||
Partition table holds up to 128 entries
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||||
First usable sector is 34, last usable sector is 10485726
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||||
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
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||||
Total free space is 6291389 sectors (3.0 GiB)
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||||
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
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||||
1 2048 4196351 2.0 GiB 8300 Linux filesystem
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||||
Command (? for help): w # 保存分区信息
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||||
Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
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PARTITIONS!!
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Do you want to proceed? (Y/N): y
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||||
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdc.
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||||
The operation has completed successfully.
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||||
[root@wxin ~]# partprobe /dev/sdc # 刷新分区表
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||||
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||||
常用命令：
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||||
n - 新建分区
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||||
w - 保存退出
|
||||
```
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### 3. 格式化与挂载分区
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||||
**格式化分区**
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||||
```bash
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||||
# 格式化为xfs（CentOS 7默认）
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||||
[root@wxin ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
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||||
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
|
||||
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
|
||||
= crc=1 finobt=0, sparse=0
|
||||
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
|
||||
= sunit=0 swidth=0 blks
|
||||
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
|
||||
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
|
||||
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
|
||||
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
|
||||
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||||
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||||
# 格式化为ext4
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||||
[root@wxin ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb2
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||||
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
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||||
文件系统标签=
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||||
OS type: Linux
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||||
块大小=4096 (log=2)
|
||||
分块大小=4096 (log=2)
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||||
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
|
||||
65536 inodes, 262144 blocks
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||||
13107 blocks (5.00%) reserved for the super user
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||||
第一个数据块=0
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||||
Maximum filesystem blocks=268435456
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||||
8 block groups
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||||
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
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||||
8192 inodes per group
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||||
Superblock backups stored on blocks:
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||||
32768, 98304, 163840, 229376
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||||
Allocating group tables: 完成
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||||
正在写入inode表: 完成
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||||
Creating journal (8192 blocks): 完成
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||||
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
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```
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||||
**手动挂载分区**
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||||
```bash
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||||
# 创建挂载点目录
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||||
[root@wxin ~]# mkdir /mnt/sdb1
|
||||
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||||
# 临时挂载
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||||
[root@wxin ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1
|
||||
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||||
# 卸载分区
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||||
[root@wxin ~]# umount /mnt/sdb1
|
||||
```
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||||
**永久挂载**
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||||
获取分区的UUID：
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||||
```bash
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||||
[root@wxin ~]# blkid /dev/sdb1
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||||
/dev/sdb1: UUID="52cd25d2-fc4f-4c9a-a9ab-18c86391f8ce" TYPE="xfs"
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||||
```
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||||
编辑`/etc/fstab`，添加以下行：
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||||
```bash
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||||
[root@wxin ~]# vim /etc/fstab
|
||||
UUID=52cd25d2-fc4f-4c9a-a9ab-18c86391f8ce /mnt/sdb1 xfs defaults 0 0
|
||||
```
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||||
应用配置：
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||||
```bash
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||||
[root@wxin ~]# mount -a
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```
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||||
## 二：逻辑卷 LVM
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**逻辑卷管理（Logical Volume Manager, LVM）** 是一种灵活的存储管理方式，允许动态调整磁盘空间、合并多个物理磁盘的容量，并支持快照和卷扩展等高级功能。
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||||
### 1. LVM 核心概念
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**术语：**
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||||
- 物理卷（PV，Physical Volume）：物理磁盘或分区（如：`/dev/sdb1`），需初始化为 LVM 可用的物理卷。
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||||
- 卷组（VG，Volume Group）：有多个物理卷（PV）组成的存储池，VG 的容量是所有 PV 的总合。
|
||||
- 逻辑卷（LV，Logical Volume）：从卷组（VG）中划分的逻辑存储单元，可动态调整大小，类似传统分区。
|
||||
- 物理扩展（PE，Physical Extent）：LVM 管理的最小存储单元（默认 4MB），用于分配和扩展逻辑卷。
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||||
### 2. LVM 基本操作
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||||
**创建逻辑卷**
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||||
```bash
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||||
# 初始化物理卷（将分区或磁盘设为PV）
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||||
[root@wxin ~]# pvcreate /dev/sdb4
|
||||
|
||||
# 查看物理卷
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||||
[root@wxin ~]# pvs
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||||
PV VG Fmt Attr PSize PFree
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||||
/dev/sdb4 lvm2 --- <2.00g <2.00g
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# pvscan
|
||||
PV /dev/sda2 VG centos lvm2 [<19.00 GiB / 0 free]
|
||||
PV /dev/sdb4 lvm2 [<2.00 GiB]
|
||||
Total: 2 [<21.00 GiB] / in use: 1 [<19.00 GiB] / in no VG: 1 [<2.00 GiB]
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||||
|
||||
[root@wxin ~]# pvdisplay
|
||||
"/dev/sdb4" is a new physical volume of "<2.00 GiB"
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||||
--- NEW Physical volume ---
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||||
PV Name /dev/sdb4
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||||
VG Name
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||||
PV Size <2.00 GiB
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||||
Allocatable NO
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PE Size 0
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Total PE 0
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Free PE 0
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||||
Allocated PE 0
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||||
PV UUID VENObl-2fk8-vQf3-3xyE-aNJK-I5LZ-RHX7iC
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||||
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||||
# 创建卷组（VG），将PV加入VG
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||||
[root@wxin ~]# vgcreate vg /dev/sdb4
|
||||
Volume group "vg" successfully created
|
||||
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||||
# 查看卷组
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||||
[root@wxin ~]# vgs
|
||||
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
|
||||
vg 1 0 0 wz--n- <2.00g <2.00g
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# vgscan
|
||||
Reading volume groups from cache.
|
||||
Found volume group "vg" using metadata type lvm2
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||||
|
||||
[root@wxin ~]# vgdisplay
|
||||
--- Volume group ---
|
||||
VG Name vg
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||||
System ID
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||||
Format lvm2
|
||||
Metadata Areas 1
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||||
Metadata Sequence No 1
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||||
VG Access read/write
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||||
VG Status resizable
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MAX LV 0
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Cur LV 0
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Open LV 0
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Max PV 0
|
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Cur PV 1
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Act PV 1
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||||
VG Size <2.00 GiB
|
||||
PE Size 4.00 MiB
|
||||
Total PE 511
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||||
Alloc PE / Size 0 / 0
|
||||
Free PE / Size 511 / <2.00 GiB
|
||||
VG UUID ahZ9N2-U8vr-fX8R-n9Xl-bPVe-kQmo-o7E2uP
|
||||
|
||||
# 从VG中创建逻辑卷（LV）
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||||
[root@wxin ~]# lvcreate -n lv -L 1G vg
|
||||
Logical volume "lv" created.
|
||||
|
||||
# 或使用剩余所有空间：
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||||
[root@wxin ~]# lvcreate -n lv2 -l 100%Free vg
|
||||
Logical volume "lv2" created.
|
||||
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||||
# 查看逻辑卷
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||||
[root@wxin ~]# lvs
|
||||
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
|
||||
lv vg -wi-a----- 1.00g
|
||||
lv2 vg -wi-a----- 1020.00m
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# lvscan
|
||||
ACTIVE '/dev/vg/lv' [1.00 GiB] inherit
|
||||
ACTIVE '/dev/vg/lv2' [1020.00 MiB] inherit
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# lvdisplay
|
||||
--- Logical volume ---
|
||||
LV Path /dev/vg/lv
|
||||
LV Name lv
|
||||
VG Name vg
|
||||
LV UUID j5RSvc-2aSh-1GN2-JKOf-LPyg-R6n4-cqodjy
|
||||
LV Write Access read/write
|
||||
LV Creation host, time wxin, 2025-03-25 13:25:54 +0800
|
||||
LV Status available
|
||||
# open 0
|
||||
LV Size 1.00 GiB
|
||||
Current LE 256
|
||||
Segments 1
|
||||
Allocation inherit
|
||||
Read ahead sectors auto
|
||||
- currently set to 8192
|
||||
Block device 253:2
|
||||
|
||||
--- Logical volume ---
|
||||
LV Path /dev/vg/lv2
|
||||
LV Name lv2
|
||||
VG Name vg
|
||||
LV UUID hPMJg9-ZWDM-xzvE-tFfG-KDPe-x2KZ-zjzPUp
|
||||
LV Write Access read/write
|
||||
LV Creation host, time wxin, 2025-03-25 13:26:24 +0800
|
||||
LV Status available
|
||||
# open 0
|
||||
LV Size 1020.00 MiB
|
||||
Current LE 255
|
||||
Segments 1
|
||||
Allocation inherit
|
||||
Read ahead sectors auto
|
||||
- currently set to 8192
|
||||
Block device 253:3
|
||||
|
||||
|
||||
# 格式化逻辑卷（如XFS）
|
||||
[root@wxin ~]# mkfs.xfs /dev/vg/lv
|
||||
meta-data=/dev/vg/lv isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
|
||||
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
|
||||
= crc=1 finobt=0, sparse=0
|
||||
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
|
||||
= sunit=0 swidth=0 blks
|
||||
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
|
||||
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
|
||||
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
|
||||
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
|
||||
|
||||
# 挂载逻辑卷
|
||||
[root@wxin ~]# mkdir /mnt/lv
|
||||
[root@wxin ~]# mount /dev/vg/lv /mnt/lv
|
||||
```
|
||||
|
||||
**删除逻辑卷**
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
# 查看所有逻辑卷
|
||||
[root@wxin ~]# lvs
|
||||
|
||||
# 或查看详细信息
|
||||
[root@wxin ~]# lvdisplay
|
||||
|
||||
# 检查挂载点
|
||||
[root@wxin ~]# mount | grep <LV名称或挂载点>
|
||||
|
||||
# 卸载
|
||||
[root@wxin ~]# umount /mnt/vg-lv
|
||||
|
||||
# 删除指定逻辑卷
|
||||
[root@wxin ~]# lvremove /dev/vg/lv
|
||||
|
||||
# 查看卷组详细信息
|
||||
[root@wxin ~]# vgdisplay vg
|
||||
|
||||
# 删除卷组
|
||||
[root@wxin ~]# vgremove vg
|
||||
|
||||
# 删除物理卷
|
||||
[root@wxin ~]# pvremove /dev/sdb4
|
||||
```
|
||||
|
||||
**扩展逻辑卷**
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
# 添加物理卷
|
||||
[root@wxin ~]# pvcreate /dev/sdb3
|
||||
|
||||
# 扩展卷组
|
||||
[root@wxin ~]# vgextend vg /dev/sdb3
|
||||
|
||||
# 查看卷组
|
||||
[root@wxin ~]# vgs
|
||||
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
|
||||
vg 2 1 0 wz--n- 2.99g 1.99g
|
||||
|
||||
# 扩展逻辑卷
|
||||
[root@wxin ~]# lvextend -L +1G /dev/vg/lv
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# df -hT
|
||||
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
|
||||
/dev/mapper/vg-lv ext4 976M 2.6M 907M 1% /mnt/vg-lv
|
||||
|
||||
# 扩展文件系统
|
||||
[root@wxin ~]# resize2fs /dev/vg/lv
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# df -hT
|
||||
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
|
||||
/dev/mapper/vg-lv ext4 2.0G 3.0M 1.9G 1% /mnt/vg-lv
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 三：交换分区 SWAP
|
||||
|
||||
### 1. 交换分区的类型
|
||||
|
||||
| 类型 | 说明 |
|
||||
| :-----------: | :----------------------------------------: |
|
||||
| **交换分区** | 独立的磁盘分区（类型为`82`或`8200`） |
|
||||
| **交换文件** | 文件形式的虚拟交换空间，无需分区 |
|
||||
| **LVM逻辑卷** | 将逻辑卷（LV）格式化为交换空间，灵活性更高 |
|
||||
|
||||
### 2. 创建交换空间
|
||||
|
||||
**创建交换分区**
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
# 创建分区
|
||||
[root@wxin ~]# fdisk /dev/sdc
|
||||
|
||||
# 格式化交换分区
|
||||
[root@wxin ~]# mkswap /dev/sdc1
|
||||
|
||||
# 激活交换分区
|
||||
[root@wxin ~]# swapon /dev/sdc1
|
||||
|
||||
# 永久挂载
|
||||
[root@wxin ~]# blkid /dev/sdc1
|
||||
[root@wxin ~]# vim /etc/fstab
|
||||
UUID=3a412f3b-3877-4984-b9c0-2464f047c65e none swap defaults 0 0
|
||||
```
|
||||
|
||||
**创建交换文件**
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
# 生成交换文件
|
||||
[root@wxin ~]# fallocate -l 4G /swapfile
|
||||
|
||||
[root@wxin ~]# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096
|
||||
|
||||
# 设置权限并格式化
|
||||
[root@wxin ~]# chmod 600 /swapfile
|
||||
[root@wxin ~]# mkswap /swapfile
|
||||
|
||||
# 激活并永久挂载
|
||||
[root@wxin ~]# swapon /swapfile
|
||||
[root@wxin ~]# echo "/swapfile none swap defaults 0 0" | sudo tee -a /etc/fstab
|
||||
```
|
||||
|
||||
**使用 LVM 逻辑卷**
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
# 创建逻辑卷
|
||||
[root@wxin ~]# pvcreate /dev/sdb2
|
||||
[root@wxin ~]# vgcreate vg2 /dev/sdb2
|
||||
[root@wxin ~]# lvcreate -n lv_swap -L 500M vg2
|
||||
|
||||
# 格式化为交换空间
|
||||
[root@wxin ~]# mkswap /dev/vg2/lv_swap
|
||||
[root@wxin ~]# swapon /dev/vg2/lv_swap
|
||||
|
||||
# 永久挂载
|
||||
[root@wxin ~]# blkid /dev/vg2/lv_swap
|
||||
[root@wxin ~]# vim /etc/fstab
|
||||
UUID=7d7b8efd-2009-4e6b-8d78-03aab7097460 none swap defaults 0 0
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 3. 禁用或删除交换分区
|
||||
|
||||
**临时禁用**
|
||||
|
||||
```bash
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||||
[root@wxin ~]# swapoff /dev/sdb1 # 分区或逻辑卷
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[root@wxin ~]# swapoff /swapfile # 交换文件
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```
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**永久删除**
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- 禁用交换分区：
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```bash
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[root@wxin ~]# swapoff /swapfile
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```
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- 删除文件或分区：
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```bash
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[root@wxin ~]# rm -f /swapfile # 删除交换文件
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[root@wxin ~]# lvremove /dev/vg_data/lv_swap # 删除逻辑卷
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```
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- 清理`/etc/fstab`中的对应条目。
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### 4. 查看交换空间状态
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```bash
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# 查看所有交换设备/文件
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free -h
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swapon -s
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cat /proc/swaps
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```
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## 四：文件系统
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### EXT4 文件系统
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**EXT4（Fourth Extended File System）** 是 Linux 系统中最广泛使用的日志文件系统。支持最大单个文件为16TB。
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**名词**
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组块（Block Groups）是Ext4文件系统的核心管理单元，将整个存储空间划分为多个逻辑分区，每个组块独立管理元数据和数据块，旨在提升性能、减少碎片并增强可靠性。
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**组块的结构**
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- 超级快（Superblock）：存储全局文件系统信息，如总块数、块大小、Inode总数、挂载状态等。
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- 组描述符（Group Descriptor）：记录组块内部资源分配状态，如空闲块数、空闲Inode数、块位图位置等。
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||||
- 快位图（Block Bitmap）：标记组块内每个数据块的使用状态（1位表示1个块，0=空闲，1=已用）。
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||||
- 索引节点（Inode）：存储文件的元数据（权限、时间戳、大小、数据块指针等）
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- 数据块（Block）：存储文件的**实际内容**（二进制数据、目录条目等）
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```bash
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# 查看索引节点
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[root@wxin ~]# df -i
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# 查看数据块
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[root@wxin ~]# df -k
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一个文件或目录占用一个inode，一个文件占用一个或多个block
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```
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## 五：文件链接
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### 1. 定义
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| **特性** | **硬链接（Hard Link）** | **软链接（Symbolic Link）** |
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| :------------: | :--------------------------------: | :------------------------------------------------: |
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| **本质** | 直接指向文件的 **Inode** | 指向文件的 **路径名**（类似快捷方式） |
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| **创建命令** | `ln 源文件 硬链接名` | `ln -s 源文件 软链接名` |
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| **Inode 关系** | 与原文件 **共享同一 Inode** | **独立 Inode**，存储源文件路径字符串 |
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| **文件类型** | 普通文件（`ls -l` 显示无特殊标记） | 特殊文件（`ls -l` 显示 `l` 类型，如 `lrwxrwxrwx`） |
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### 2. 关键区别
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#### 1. 跨文件系统支持
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- 硬链接：仅限同一文件系统（同一块磁盘分区）。原因为Inode编号仅在文件系统内唯一。
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- 软连接：可跨文件系统（甚至指向网络路径）
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#### 2. 目录链接
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- 硬链接：不允许用户创建目录的硬链接
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- 软连接：可指向目录
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#### 3. 源文件删除的影响
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- 硬链接：删除原文件后，硬链接仍可访问数据（只要存在至少一个硬链接）。
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- 软连接：原文件删除后，软链接变为“悬空链接”（Dangling Link），访问报错。
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#### 4. 文件属性同步
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- 硬链接：所有硬链接共享同一 Inode，修改权限、时间戳等属性会同步。
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- 软连接：自身属性（如权限、时间戳）独立，与目标文件无关。
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### 3. 示例
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**创建与验证**
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```bash
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# 创建原文件
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[root@wxin ~]# echo "hello world" > original.txt
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# 创建硬链接
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[root@wxin ~]# ln original.txt hardlink.txt
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# 创建软链接
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[root@wxin ~]# ln -s original.txt softlink.txt
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# 查看 Inode 和链接数
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[root@wxin ~]# ls -li
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35586588 -rw-r--r--. 2 root root 12 3月 25 19:47 hardlink.txt
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35586588 -rw-r--r--. 2 root root 12 3月 25 19:47 original.txt
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||||
33830562 lrwxrwxrwx. 1 root root 12 3月 25 19:48 softlink.txt -> original.txt
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观察点：硬链接与原文件 Inode 相同（1050323），链接数均为 2；软链接有独立 Inode（1050324）。
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```
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**删除原文件**
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```bash
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[root@wxin ~]# rm -rf original.txt
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# 访问硬链接（正常）
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[root@wxin ~]# cat hardlink.txt
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hello world
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# 访问软链接（报错）
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[root@wxin ~]# cat softlink.txt
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cat: softlink.txt: 没有那个文件或目录
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```
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## 六：RAID（独立磁盘冗余阵列）
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RAID（Redundant Array of Independent Disks）通过组合多个物理磁盘提升存储系统的性能、容量和可靠性。
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### 1. 常见 RAID 对比
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| **RAID 级别** | **最小磁盘数** | **容错能力** | **存储利用率** | **读写性能** | **典型应用场景** |
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| ------------- | -------------- | --------------------- | ------------------ | ---------------------- | ------------------------ |
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| **RAID 0** | 2 | ❌ 无冗余 | 100% | 读写性能最优 | 临时数据、高速缓存 |
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| **RAID 1** | 2 | ✅ 允许1块磁盘故障 | 50% | 读性能优，写性能一般 | 关键数据镜像（如系统盘） |
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| **RAID 5** | 3 | ✅ 允许1块磁盘故障 | (N−1)/N(*N*−1)/*N* | 读优，写需计算奇偶校验 | 通用文件存储、数据库 |
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| **RAID 6** | 4 | ✅ 允许2块磁盘故障 | (N−2)/N(*N*−2)/*N* | 读优，写性能较差 | 大容量归档存储 |
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||||
| **RAID 10** | 4 | ✅ 每组镜像允许1块故障 | 50% | 读写性能优 | 高并发事务处理、虚拟化 |
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### 2. 核心原理
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#### 1. RAID 0（条带化）
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- **原理**：数据分块（Striping）后轮询写入多个磁盘。
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- **优势**：最大化吞吐量（理论速度 = 单盘速度 × 磁盘数）。
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- **风险**：任一磁盘故障导致全部数据丢失。
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- **示例**：4 块磁盘的 RAID 0，存储利用率 100%，容量 = 4×单盘容量。
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#### 2. RAID 1（镜像）
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- **原理**：数据完全复制到所有成员盘（Mirroring）。
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- **优势**：高可靠性，读操作可并行（多副本）。
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- **缺点**：存储效率低（50%），写性能受限于最慢磁盘。
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- **变体**：RAID 1E（支持奇数磁盘的镜像）。
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#### 3. RAID 5（分布式奇偶校验）
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- **原理**：数据与奇偶校验块（Parity）分布式存储在所有磁盘。
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1. 奇偶校验块位置轮换（如磁盘1存块1的校验，磁盘2存块2的校验等）。
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- **校验计算**：异或（XOR）或更复杂的算法（如 Reed-Solomon）。
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- **重建**：故障盘数据通过剩余磁盘的校验和数据恢复。
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- **缺点**：写惩罚（Write Penalty）高，每次写入需更新校验块。
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#### **4. RAID 6（双分布式奇偶校验）**
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- **原理**：类似 RAID 5，但使用两种独立校验（如 P+Q 校验）。
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- **优势**：容忍双盘故障，适合大容量磁盘（降低重建失败风险）。
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- **缺点**：存储利用率更低，写性能进一步下降。
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#### **5. RAID 10（条带化镜像）**
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- **原理**：先镜像（RAID 1）再条带化（RAID 0）。
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- 磁盘分为多组镜像对，数据条带化写入各组。
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- **优势**：高读写性能与容错能力的平衡。
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- **示例**：4 块磁盘的 RAID 10 分为两组镜像，每组2块，容量 = 2×单盘容量。
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### 3. 软 RAID 示例
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```bash
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[root@wxin ~]# ll /dev/sd*
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brw-rw----. 1 root disk 8, 0 3月 25 17:03 /dev/sda
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brw-rw----. 1 root disk 8, 1 3月 25 17:03 /dev/sda1
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||||
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 3月 25 17:03 /dev/sda2
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||||
brw-rw----. 1 root disk 8, 16 3月 25 17:03 /dev/sdb
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||||
brw-rw----. 1 root disk 8, 32 3月 25 17:03 /dev/sdc
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||||
brw-rw----. 1 root disk 8, 48 3月 25 17:03 /dev/sdd
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brw-rw----. 1 root disk 8, 64 3月 25 17:03 /dev/sde
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# 创建RAID
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||||
[root@wxin ~]# mdadm -C /dev/md0 -l5 -n3 -x1 /dev/sd{b,c,d,e}
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||||
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
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||||
mdadm: array /dev/md0 started.
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||||
# 格式化
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[root@wxin ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
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mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
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文件系统标签=
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OS type: Linux
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块大小=4096 (log=2)
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分块大小=4096 (log=2)
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Stride=128 blocks, Stripe width=256 blocks
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655360 inodes, 2618880 blocks
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130944 blocks (5.00%) reserved for the super user
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第一个数据块=0
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Maximum filesystem blocks=2151677952
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80 block groups
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32768 blocks per group, 32768 fragments per group
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8192 inodes per group
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||||
Superblock backups stored on blocks:
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||||
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
|
||||
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||||
Allocating group tables: 完成
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||||
正在写入inode表: 完成
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||||
Creating journal (32768 blocks): 完成
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||||
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
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||||
# 挂载
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||||
[root@wxin ~]# mkdir /mnt/raid5
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||||
[root@wxin ~]# mount /dev/md0 /mnt/raid5/
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||||
# 查看RAID 信息
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||||
[root@wxin ~]# mdadm -D /dev/md0
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||||
/dev/md0:
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||||
Version : 1.2
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||||
Creation Time : Tue Mar 25 20:04:36 2025
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||||
Raid Level : raid5
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||||
Array Size : 10475520 (9.99 GiB 10.73 GB)
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||||
Used Dev Size : 5237760 (5.00 GiB 5.36 GB)
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||||
Raid Devices : 3
|
||||
Total Devices : 4
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||||
Persistence : Superblock is persistent
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||||
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||||
Update Time : Tue Mar 25 20:05:53 2025
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State : clean
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Active Devices : 3
|
||||
Working Devices : 4
|
||||
Failed Devices : 0
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Spare Devices : 1
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||||
Layout : left-symmetric
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Chunk Size : 512K
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||||
Consistency Policy : resync
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||||
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||||
Name : wxin:0 (local to host wxin)
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UUID : 2cd876a1:70d7ba7a:efd30b04:a91143c0
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||||
Events : 20
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Number Major Minor RaidDevice State
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0 8 16 0 active sync /dev/sdb
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1 8 32 1 active sync /dev/sdc
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||||
4 8 48 2 active sync /dev/sdd
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||||
3 8 64 - spare /dev/sde
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```
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