linux/存储管理.md
2025-03-25 14:41:08 +08:00

14 KiB
Raw Blame History

存储管理


一:基本分区

1. 分区方式

  • MBR分区主引导记录MBRMaster Boot Record
    1. 支持最大的磁盘容量 < 2TB
  • GPT分区全局唯一标识分区表GUID Partition Table

2. 创建分区

MBR 分区方式

工具:fdisk

# 查看磁盘列表
[root@wxin ~]# fdisk -l

# 创建分区:
[root@wxin ~]# fdisk /dev/sdb         # 启动分区工具
命令(输入 m 获取帮助)n                # 新建分区
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)   # 主分区
   e   extended                                  # 扩展分区
Select (default p): p                  # 选择主分区
分区号 (1-4默认 1)                  # 默认回车
起始 扇区 (2048-10485759默认为 2048) # 默认回车
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759默认为 10485759)+1G                         # 输入分区大小
分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 1 GiB

命令(输入 m 获取帮助)w                 # 保存分区信息
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@wxin ~]# partprobe /dev/sdb      # 刷新分区表
[root@wxin ~]# fdisk -l /dev/sdb       # 查看分区结果

磁盘 /dev/sdb5368 MB, 5368709120 字节10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型dos
磁盘标识符0x7ebdf7b5

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux

常用命令:
n - 创建新分区
d - 删除分区
p - 查看分区表
t - 修改分区类型例如将分区设为Linux swap的82
w - 保存并退出

GPT 分区方式

工具gdisk

[root@wxin ~]# gdisk /dev/sdc                  # 启动分区工具
Command (? for help): n                        # 创建新分区
Partition number (1-128, default 1):           # 默认回车
First sector (34-10485726, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:   # 默认回车 
Last sector (2048-10485726, default = 10485726) or {+-}size{KMGTP}: +2G # 输入磁盘大小
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):          # 默认回车
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): p                        # 查看磁盘信息
Disk /dev/sdc: 10485760 sectors, 5.0 GiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): 33461B34-CB6D-4B38-B148-E2FC057F30BF
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 34, last usable sector is 10485726
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 6291389 sectors (3.0 GiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name
   1            2048         4196351   2.0 GiB     8300  Linux filesystem

Command (? for help): w                       # 保存分区信息

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdc.
The operation has completed successfully.
[root@wxin ~]# partprobe /dev/sdc   # 刷新分区表


常用命令:
n - 新建分区
w - 保存退出

3. 格式化与挂载分区

格式化分区

# 格式化为xfsCentOS 7默认
[root@wxin ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1
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


# 格式化为ext4
[root@wxin ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb2
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
65536 inodes, 262144 blocks
13107 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=268435456
8 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	32768, 98304, 163840, 229376

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (8192 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

手动挂载分区

# 创建挂载点目录
[root@wxin ~]# mkdir /mnt/sdb1

# 临时挂载
[root@wxin ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1

# 卸载分区
[root@wxin ~]# umount /mnt/sdb1

永久挂载

获取分区的UUID

[root@wxin ~]# blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: UUID="52cd25d2-fc4f-4c9a-a9ab-18c86391f8ce" TYPE="xfs"

编辑/etc/fstab,添加以下行:

[root@wxin ~]# vim /etc/fstab
UUID=52cd25d2-fc4f-4c9a-a9ab-18c86391f8ce /mnt/sdb1 xfs defaults 0 0

应用配置:

[root@wxin ~]# mount -a

二:逻辑卷 LVM

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。

1. LVM 核心概念

术语:

  • 物理卷PVPhysical Volume物理磁盘或分区/dev/sdb1),需初始化为 LVM 可用的物理卷。
  • 卷组VGVolume 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LVLogical 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PEPhysical ExtentLVM 管理的最小存储单元(默认 4MB用于分配和扩展逻辑卷。

2. LVM 基本操作

创建逻辑卷

# 初始化物理卷将分区或磁盘设为PV
[root@wxin ~]# pvcreate /dev/sdb4

# 查看物理卷
[root@wxin ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree 
  /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]

[root@wxin ~]# pvdisplay
  "/dev/sdb4" is a new physical volume of "<2.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb4
  VG Name               
  PV Size               <2.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               VENObl-2fk8-vQf3-3xyE-aNJK-I5LZ-RHX7iC

# 创建卷组VG将PV加入VG
[root@wxin ~]# vgcreate vg /dev/sdb4
  Volume group "vg" successfully created

# 查看卷组
[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

[root@wxin ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               <2.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              511
  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
[root@wxin ~]# lvcreate -n lv -L 1G vg
  Logical volume "lv" created.

# 或使用剩余所有空间:
[root@wxin ~]# lvcreate -n lv2 -l 100%Free vg
  Logical volume "lv2" created.

# 查看逻辑卷
[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

# 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

# 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828200
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

# 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

# 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

# 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

[root@wxin ~]# swapoff /dev/sdb1   # 分区或逻辑卷
[root@wxin ~]# swapoff /swapfile   # 交换文件

永久删除

  • 禁用交换分区:

    [root@wxin ~]# swapoff /swapfile
    
  • 删除文件或分区:

    [root@wxin ~]# rm -f /swapfile                # 删除交换文件
    [root@wxin ~]# lvremove /dev/vg_data/lv_swap  # 删除逻辑卷
    
  • 清理/etc/fstab中的对应条目。

4. 查看交换空间状态

# 查看所有交换设备/文件
free -h
swapon -s
cat /proc/swaps