磁盘分区、格式化、LVM管理、及ISCSI网络存储服务_iscsi是磁盘分区格式吗

RHEL7如何对磁盘进行分区和格式化以及如何配置LVM，与以前的版本的RHEL区别不大，可以通过disk工具（在图形桌面运行）或命令行工具（如：fdisk，gdisk、parted）管理硬盘设备。fdisk可以配置MBR格式，gdisk配置gpt格式，parted可以自己选择。

传统的硬盘分区都是MBR格式，MBR分区位于0扇区，他一共512字节，前446字节是grub引导程序；中间64字节是分区表，每个分区需要16个字节表示，因此主分区和扩展分区一共只能有4个分区，超过4个的分区只能从扩展分区上再设置逻辑分区来表示。每个分区的大小无法超过2T。MBR的最后2个字节是结束符号。

GPT格式，打破了MBR的限制，可以设置多达128分区，分区的大小根据操作系统的不同有所变化，但是都突破了2T空间的限制。支持高达18EB（1EB=1024PB，1PB=1024TB）的卷大小，允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余，还支持唯一的磁盘和分区ID（GUID）。

与MBR分区的磁盘不同，GPT的分区信息是在分区中，而不像MBR一样在主引导扇区。为保护GPT不受MBR类磁盘管理软件的危害，GPT 在主引导扇区建立了一个保护分区 的MBR分区表，这种分区的类型标识为0xEE，这个保护分区的大小在Windows下为128MB，Mac os x下为200MB，在Windows磁盘管理器里名为GPT保护分区，可让MBR类磁盘管理软件把GPT看成一个未知格式的分区，而不是错误的当成一个未分区的磁盘

在MBR硬盘中，分区信息直接存储于主引导记录（MBR）中（主引导记录中存储着系统的引导程序）。但在GPT硬盘中，分区表的信息存储在GPT头部中，但出于兼容性考虑，硬盘的第一个扇区仍然用作MBR，之后才是GPT头。

GPT的结构如下图：

首先看看当前硬盘的信息：

fdisk  -l

可以在/proc/partitions这个文件查看当前的分区

cat  /proc/partitions

先看看MBR格式的分区，fdisk选项如下所示

fdisk  /dev/sdb

输入n，可以创建新的MBR分区，然后输入p可以显示当前的分区状态

重复n的操作，添加其他分区。 

注意：MBR格式磁盘最多可以创建4个主分区或3个主分区1个扩展分区，在扩展分区中可以创建若干个逻辑分区。

注意id代表了磁盘的用途，可以通过t来改变。

查看分区记录

gdisk和fdisk非常类似

gdisk  /dev/sdb

创建新的分区时候可以看见有128个分区

parted，和前两个相比，更灵活，可以自行设定MBR或GPT格式和分区

通过mklabel msdos  可以设定为MBR格式， 然后可以通过mkpart来划分分区

msdos设定为MBR格式，gpt设定为GPT格式

primary代表主分区，extended代表扩展分区，logical代表逻辑分区。

set number  flag  state 用于设置分区的用途，flag：boot、lvm、raid。 State：on/off表示开启或关闭。

parted工具分完区后无需保存，输入q退出即可

划分好分区之后，还需要格式化才能使用。可以通过mkfs/mkswap来格式化文件系统

#mkfs.xfs  /dev/分区设备名或
#mkfs  -t  xfs  /dev/分区设备名

可以修改fstab实现自动加载

vim  /etc/fstab

测试是否能够自动挂载

通过df -h 查看已经挂载了的设备 -T 选项可以显示设备的文件系统

df -Ti 可以查看文件的i节点数（i节点即为可以创建的子文件数）文件的存储取决于文件的容量和可创建的文件数

有的挂载点路径比较长， 自动分2行显示，可以-P强制一行显示

如同进程有pid，用户有uid，每个文件系统也有自己的id，称为uuid，但是不是每个分区都有；如果某个分区没有文件系统，那么这个分区是没有uuid的。

可以通过blkid（block id）来查看。注意uuid标记的是文件系统，而不是分区。uuid的好处在于可以通过uuid这个唯一值来挂载系统，这样可以避免因为删除硬盘造成的错位，sda6变成了sda5等等。

blkid

我们可以通过xfs_admin -U 来手动更改文件系统的uuid

[root@kang ~]# umount /dev/sdb1
[root@kang ~]# uuidgen 
b84c99ee-613f-483f-954d-16dc4b38d9e3

[root@kang ~]# xfs_admin -U  b84c99ee-613f-483f-954d-16dc4b38d9e3 /dev/sdb1
Clearing log and setting UUID
writing all SBs
new UUID = b84c99ee-613f-483f-954d-16dc4b38d9e3

附加：在目录里面可以通过ls -ld查看目录的属性，ls -la查看内容的属性，但是-ld显示的目录大小只有4K，这仅仅是目录本身的大小，要想查看目录和其内容的整个大小，可以通过du来查看，如果只想看最终结果，使用-s（summary）就行了。

下面我们来看看swap分区如何手动创建。swap类似Windows的虚拟内存/page file,当内存不足的时候，数据保存在swap中。

有两种方式可以使用：

第一种单独用一个分区来作为swap

cat /proc/swaps

创建一个分区例如：/dev/sdb2,并更改分区ID为82

执行partx -a  /dev/sdb 命令，使分区修改生效

在分区上创建swap文件系统

mkswap  /dev/sdb2

修改fstab实现自动加载

第二种方法是创建一个文件块，这个文件所占用的空间作为swap使用，注意要修改文件的权限。

对应普通的分区扩展度不高，一旦分区格式化完成，很难灵活的再增加或者减少分区大小。

为了解决这个问题，可以使用lvm（逻辑卷），基本过程是把物理磁盘或者分区初始化称为物理卷（pv），然后把pv加入了vg（卷组），最后在vg上划分逻辑的分区（lvm），lvm可以当做普通的分区进行格式化和挂载。

将准备的磁盘或分区创建pv：

pvcreate /dev/sdc[123]

可以执行pvdisplay查看pv的详细信息，pvremove删除pv。

创建完pv（物理卷）之后，需要创建vg（卷组），然后添加pv到vg中

可以通过vgdisplay查看具体的信息，注意pe的size是4M，这个是增减的最小计算单位

注意：

创建VG时：使用-s选项的作用是在创建时指定pe块（物理扩展单元）的大小，默认是4M

#vgcreate vg00 -s 8M /dev/sdc[123]

我们可以继续往vg里面添加新的分区

若事先没有把sdd1转化为pv，而是直接添加到vg里面，不过一旦添加了他自动就初始化成pv了。

可以添加当然也可以减少pv。   #vgreduce vg00 /dev/sdd1

VG准备就绪，可以创建了LVM了。

注意看他的大小其实是112M，因为pe的大小是4M，这个4M是最小单位，不能破开，因此28个pe就是112M

注：大L可以直接指定大小，小l是指定多少个pe的值

也可以设置剩余空间的百分比

[root@kang ~]# lvcreate  -l 10%free  -n  lv01  vg00

删除逻辑卷

[root@kang ~]# lvremove /dev/vg00/lv01

对于已经创建好逻辑卷，可以当做普通分区一样格式化和挂载

[root@kang ~]# mkfs.xfs  /dev/vg00/lv00

修改/etc/fstab文件实现开机自动挂载

vim  /etc/fstab
/dev/vg00/lv00         /aa                      xfs     defaults        0 0

扩展一个逻辑卷，增加300M，首先确保卷组有大于300M的空闲时间

vgdsiplay  vg00

执行lvextend扩展逻辑卷大小

[root@kang ~]# lvextend  -L +200M   /dev/vg00/lv00

注意逻辑卷的文件系统仍然是109M没有改变，我们还需要填充文件系统的空白

RHEL7可以用xfs_growfs来扩大xfs文件系统，也可以直接用resize2fs来处理设备

注意的是xfs系统只能增长，不能减少！因此如果需要减少LVM的话，分区只能使用ext4了

[root@kang ~]# xfs_growfs /dev/vg00/lv00

执行df -hT 查看扩展后文件系统的大小

逻辑卷快照

LVM提供一个极秒的设备，它是snaphot。允许管理员创建一个新的块装置，在某个时间点提供了一个精确的逻辑卷副本，快照提供原始卷的静态视图LVM快照通过把文件系统的改变记录到一个快照分区，因此当你创建一个快照分区时，你不需要使用和你正创建快照的分区一样大小的分区，所需的空间大小取决于快照的使用，所以没有可循的方法来设置此大小。如果快照的大小等于原始卷的大小那么快照永远可用。

快照是特殊的逻辑卷，只可以对逻辑卷做快照。逻辑卷快照和需要做快照的逻辑卷必须在同一个卷组里面（快照是对当前使用状态的保存，所以需要快照比当前使用量要大）。

现在在我们的系统中有个逻辑卷/dev/vg00/lv00,我们用lvdisplay来查询一下这个逻辑卷

可以看到，这个逻辑卷/dev/vg00/lv00的大小是309M。我们将这个逻辑卷/dev/vg00/lv00挂载到/aa

下面。复制一些数据到/bb里面去。方便等下做实验

现在我们就为逻辑卷/dev/vg00/lv00来做快照（注意快照应在同一个逻辑卷和大小）

[root@kang ~]# lvcreate  --size 300M  --snapshot --name  lvsp00  /dev/vg00/lv00
  Logical volume "lvsp00" created.

执行lvscan查看创建好的逻辑卷快照

可以看到/dev/vg00/lv00是原始逻辑卷，而/dev/vg00/lvsp00是快照

执行lvdisplay或lvs命令查看逻辑信息

可以看到逻辑卷快照创建成功了

注意：这个快照卷建好之后，是不需要格式化也不需要进行挂载的。格式化或挂载都会出现错误提示的。

模拟将原逻辑卷中的数据删除

如何恢复原逻辑卷的数据？有两种方式可以恢复删除的数据

方式1： 是先将原逻辑卷卸除

#umount /dev/vg00/lv00

然后挂载逻辑卷快照即可

#mount /dev/vg00/lvsp00 /aa

就可以正常访问数据了

方式2：可以通过lvconvert把快照的内容重新写回原有的lvm（快照重写后会消失）

先将原逻辑卷卸除

#umount /dev/vg00/lv00 

执行lvconvert将快照的数据合并到原逻辑卷

#lvconvert  --merge /dev/vg00/lvsp00

最后挂载原逻辑卷，查看数据是否恢复成功

注意： 当我们把原逻辑卷里面的数据给删除了，逻辑卷快照里面的数据还在，所以可以用快照恢复数据。而当我们在逻辑卷里面添加数据，快照是不会发生改变的，是没有这个文件的。因为快照只会备份当时逻辑卷的一瞬间。

使用ssm（系统存储管理器）进行逻辑管理，

逻辑卷管理器（LVM）是一种极其灵活的磁盘管理工具，它让用户可以从多个物理硬件驱动创建逻辑磁盘卷，并调整大小 ，根本没有停机时间。 最新版本的centos7/RHEL7现在随带系统存储管理器（又叫ssm），这是一种统一命令行界面，由红帽公司开发，由于管理各种各样的存储设备。目前，有三种可供ssm使用的卷管理后端：LVM，Btrfs和Crypt

准备ssm，在Centos7/RHEL7上，你需要首先安装系统存储管理器。可以通过rpm或yum工具安装

[root@kang ~]# cd /media/Packages/
[root@kang Packages]# rpm  -ivh system-storage-manager-0.4-5.el7.noarch.rpm 

首先我们来检查关于可用硬盘和LVM卷的信息。下面这个命令将显示关于现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷和存储快照的信息。

#ssm  list

在这个例子中，有四个物理设备（“/dev/sda","/dev/sdb","/dev/sdc","/dev/sdd"）、两个存储池（“centos”和“vg00”），以及存储池centos中创建的三个LVM卷（“/dev/centos/root","/dev/centos/swap","/dev/centos/home"）,存储池vg00中创建的两个LVM卷（“/dev/vg00/lv00”和“/dev/vg00/lv01”）。

下面来讲解如何通过ssm创建、管理逻辑卷和逻辑卷快照

至少添加一块磁盘，执行ssm命令显示现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷的信息

可以看到有两块空闲磁盘（ sde、sdf）

创建新的LVM卷/池

在这个示例中，不妨看一下如何在物理磁盘驱动器上创建新的存储池和新的LVM卷。如果使用传统的LVM工具，整个过程相当的复杂，需要准备分区，需要创建物理卷、卷组、逻辑卷，最后还要建立文件系统。不过，若使用ssm，整个过程yicuerzu一蹴而就！

下面这个命令的作用是，创建一个名为mypool的存储池，创建存储池中名为lv01的500MB大小的LVM卷，使用XFS文件系统格式化卷，并将它挂载到/mnt/test下。

[root@kang ~]# mkdir  /mnt/test
[root@kang ~]# ssm create  -s 500M -n lv01 --fstype xfs -p mypool  /dev/sde  /mnt/test/

验证ssm创建的结果

或执行 ssm list

将物理磁盘（sdf）添加到LVM池

[root@kang ~]# ssm add  -p  mypool /dev/sdf

新设备添加到存储池后，存储池会自动扩大，扩大多少取决于设备的大小。检查名为mypool的存储池的大小执行ssm list查看。

接下来，我们来扩大现有的LVM卷

扩大LVM卷，不妨将/dev/mypool/lv01卷的大小增加300MB。

如果你在存储池中有额外空间，可以扩大存储池中现有的磁盘卷。为此，使用ssm命令的resize选项

[root@kang ~]# ssm  resize  -s +300M /dev/mypool/lv01 

执行ssm list查看扩大后逻辑卷

可以看到逻辑卷扩大到800M，即在原来的基础上增加了300M，但文件系统大小（Fs size）还没有改变，仍然是原来的大小。

为了让文件系统识别增加后的卷大小，你需要扩大现有的文件系统本身。有不同的工具可用来扩大现有的文件系统，这取决于你使用哪种文件系统。

比如说，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。

在这个例子中，我们使用Centos7，XFS文件系统在默认情况下创建。因而，我们使用xfs_growfs来扩大现有的XFS文件系统。

[root@kang ~]# xfs_growfs  /dev/mypool/lv01 

扩大XFS文件系统后，查看结果

或执行#df -hT

可以看到LVM扩展成功

逻辑卷快照

对现有的LVM卷（比如/dev/mypool/lv01）生成快照

一旦快照生成完毕，它将作为一个特殊的快照卷存储起来，存储了原始卷中生成快照时的所有数据

[root@kang ~]# ssm snapshot  /dev/mypool/lv01 

[root@kang ~]# ssm list  snapshots

每次原LVM卷中的数据更改，都可以手动执行ssm snapshot 生成快照

当原LVM卷数据损坏就可以用快照恢复了

方式方法请见上文

有磁盘ssm的具体用法可以参考ssm的帮助手册页

例如：

删除LVM卷

#ssm  remove <volume>

删除存储池

#ssm  remove  <pool-name>

ISCSI网络存储服务

iscsi实现网络存储，提供存储端叫target，使用存储端叫initiator。 target上可以提供存储空间，initiator负责连接iscsi设备，在iscsi设备中创建文件系统，以及存取数据，在initiator上看去是多了一块硬盘。

服务器端配置target，准备做为LUN发布 的iscsi存储设备（可以是一整块磁盘、一个分区、逻辑卷或RAID阵列）。

本人事先准备好两个逻辑卷作为iscsi的存储设备。

首先安装target

[root@kang ~]# yum  -y install targetd targetcli

启动服务

[root@kang ~]# systemctl  enable  target
[root@kang ~]# systemctl  start  target

设置防火墙（尽量保持原防火墙的规则）

[root@kang ~]# firewall-cmd  --permanent  --add-port=3260/tcp
success
[root@kang ~]# firewall-cmd  --reload 
success

执行targetcli工具

注意：输入help可以查看targetcli的帮助信息

基本思路：

先把准备共享的块做出来，创建一个target，在target上创建lun，一个lun连接一个块

1.创建块即给要发布的逻辑卷起个名字

注：给/dev/vg00/lv00逻辑卷起个名字叫server0.disk1；给/dev/mypool/lv01逻辑卷起个名字叫server0.disk2

查看块如下图所示：

2.创建iqn名字即创建iscsi对象

查看iscsi对象如下图所示：

3.设置ACL即将iscsi对象与客户端IP或主机名绑定

注意：iqn.2015-06.com.benet:client1是initiator的名字，需要在客户端中设置的。

4、创建LUN并绑定块

一个iscsi对象可以创建多个LUN（LUNO、LUN1。。。）

执行ls查看： 

启动监听程序（默认监听3260端口，端口号唯一，修改时先删除原端口号）

注：172.24.3.5是iscsi服务端网卡IP

可以查看/etc/target/saveconfig.json配置文件，该配置文件保存着iscsi的配置。

在initiator端的配置：

1.安装软件

# yum install -y iscsi-initiator-utils

2.给initiator起个名字（服务端的acl控制账号）

# vim /etc/iscsi/initiatorname.iscsi

内容如下：

3.启动服务

# systemctl enable iscsi; systemctl start iscsi

4.发现存储

# iscsiadm -m discovery -t st -p 172.24.3.5

5.登录存储

# iscsiadm -m node -T iqn.2015-06.com.benet:disk1 -p 172.24.3.5 -l

注：-l表示连接iscsi目标；-u表示断开和iscsi目标的连接

验证客户端iscsi连接

剩下来的操作就和管理本地磁盘一样了

网络存储是将远程存储设备（可以是一块磁盘、分区、逻辑卷等）空间映射到本地使用，远程存储设备只需要提供空间不需要格式化，使用者根据需要做相应操作。

写入、读取的内容都在远程，已格式化的空间其他使用者不能操作。

使用的远程设备会映射成本地的一个磁盘，如果添加本地磁盘，远程磁盘的序号会改变，所以需要使用磁盘的uuid号设置永久挂载。

blkid命令列出所有磁盘设备的uuid

/etc/fstab中添加永久挂载

uuid  挂载点  nfs  defaults,_netdev   0 0

2018，新的开始，新的征程 ，坚持不懈，勇往直前@！！

希望能够对你有所帮助 再见！！！！！