LVM和RAID_lvm raid1

主分区可以有4个，扩展分区只能有一个，并且扩展分区里可以划分多个逻辑分区

LVM创建及使用

LVM底层文件系统标签为‘8e’

逻辑卷的优势

Ø 可以动态调整磁盘容量，提高磁盘管理灵活性

Ø /boot挂载分区不能基于LVM创建

Ø 可以使用图形或字符终端管理LVM

Ø yum install system-config-lvm

LVM服务

• /usr/lib/systemd/system/lvm2-lvmetad.service【usr：自定义的资源和程序，也包括系统中自带的资源和程序】
  • 用于LVM的元数据缓存守护程序（lvmetad 主服务）【底层数据的更新】
  • 接收来自udev rules的通知【扩大，缩小空间】
  • 具有可用卷组的最新一致映像
• /usr/lib/systemd/system/lvm2-monitor.service【指令方面的监听】
  • Executes vgchange--monitor y
  • 开始或停止监视镜像或快照逻辑具有dmeventd的卷（如果已安装）

创建逻辑卷【是一种软件，不稳定性，boot不能基于逻辑卷创建】，首先满足前面实验的7个步骤，那么在第二步，创建并转换完分区，识别后

将磁盘分区初始化为物理卷，pvcreate /dev/sdb5

将初始化的物理卷加入卷组，vgcreate myvg /dev/sdb5

在已有的卷组中，创建逻辑卷，lvcreate -L 300M -n mylv myvg

vgcreate和lvcreate时，必须指定卷组和逻辑卷名称，逻辑卷需指定大小

LVM的建立过程

Ø PV （Physical Volume）物理卷

Ø 物理卷可以由整个硬盘也可以是独立分区转化而成

Ø 物理卷包括了许多默认大小为4MB的PE（Physical Extent）基本单元

Ø VG（Volume Group）卷组

Ø 卷组由一个或多个物理卷组成的整体【既可以是分区，也可以是硬盘，既可以是同一块磁盘上的不同分区，也可以是不同磁盘上的不同分区，也可以是不停磁盘】

Ø LV（Logical Voluem）逻辑卷

Ø 从卷组中取出的一部分空间，可以建立文件系统【小于等于卷组】。

逻辑卷需要转类型，底层格式需要和上层格式统一；如果磁盘是第一次被使用，可以不用刷新，但如果不是，已经被挂载了，需要去刷新才能被识别。

创建逻辑卷的步骤：

• 添加并识别磁盘
• 添加并识别分区
• 【制作文件系统之前，需要执行pvcreate】
  • pvcreate /dev/sdb1【制作物理卷，将分区进行设备初始化，将分区制作成物理卷】
    • pvs 【查看当前被初始化好的物理卷有哪些】
  • vgcreate myvg /dev/sdb1 【创建卷组，需要给他们创建一个名字，分区的label可有可无，但是逻辑卷的label必须有，初始化了谁，就把谁加到组卷中去】
    • vgs【查看当前系统的卷组，他里边会拿出4M，存放文件系统】
  • lvcreate -n mylv -L +300M myvg【划分逻辑卷】
    • lvs 【当前创建好的逻辑卷有哪些，不是必须执行的】
• 制作文件系统
  • mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv【格式化】
  • blkid【查看制作好的磁盘分区的信息，这里会看到一个mapper，系统会将所有的逻辑卷创建一个软链接，可以通过ls -l查看】
• 添加文件系统对应的挂载点【/etc/fstab】
  • uuid /mnt/lvm ext4 defaults 0 0 【保存退出】
• 创建挂载的目录【mkdir /mnt/lvm】
• mount -a 【挂载】

物理卷管理：

pvmove

将用过的物理卷移动到不同的物理卷

pvremove

删除现有物理卷（包括LVM元数据）

pvresize

调整物理卷的大小

删除卷组：

vgremove vg_name;

激活/取消激活逻辑卷：

正在使用时，需要先停用【umount /mnt/ext】

lvchange -a n /dev/exvg/exlv【lv_name,停用】

lvchange -a y /dev/exvg/exlv【激活】

mount /dev/exvg/exlv /mnt/ext 【挂载】

lvm mkfs.ext4/dev/myvg/mylv 200M 500M sdc1 pvcreate /dev/sdd1 vgextend myvg /dev/sdd1

sdc1 500M sdd1 800M200M lvm 1.2G(sdc1 500M sdd1 700M) pvmove

vgreduce myvg/dev/sdc1 pvremove /dev/sdc1 mount -a ls

拉伸及缩小

当卷组空间足够分配给逻辑卷时，拉伸LVM分为两步：

1.拉伸逻辑卷；2.通知文件系统

EXT文件系统：

lvextend(lvresize 可以扩大，也可以缩小) -L +300M /dev/myvg/mylv【这里有+号表示拉伸300M，没有表示拉伸到300M】

resize2fs /dev/myvg/mylv

XFS文件系统：

lvextend -L 600M/dev/myvg/mylv

xfs_growfs /dev/myvg/mylv【/mnt/lvm】

注，XFS文件系统不支持缩小

当卷组空间不够分配给逻辑卷时，拉伸LVM分为五步：

1.新建磁盘分区或磁盘

2.将新建磁盘或分区初始化为物理卷

3.拉伸卷组

4.拉伸逻辑卷

5.通知文件系统

fdisk /dev/sdb 创建新的磁盘分区（8e）

pvcreate /dev/sdb6 将分区初始化为物理卷

vgextend myvg /dev/sdb6 将新的物理卷空间融入卷组

后面4，5拉伸和通知文件系统的指令同上

缩小LVM分为四步：

1.将挂载的文件系统下线

umount /mnt/lvm

2.强制磁盘检查

e2fsck -f /dev/myvg/mylv

3.通知文件系统缩小

resize2fs /dev/myvg/mylv 100M

4.缩小逻辑卷

lvresize -L 100M /dev/myvg/mylv

模拟磁盘故障【exlv有两块磁盘组成的，模拟sdb出现故障】

在逻辑卷exlv上，由于/dev/sdb5占用了500M，/dev/sdc1占用了100M,下面将模拟sdb出现故障，进入到/mnt/ext中，将boot,etc目录复制当前路径下【cd /mnt/ext】【 cp -r /boot .】【cp -r /etc .】查看逻辑卷的使用情况【df -Th |grep lv】

• 进入sdb中，将sdb5删除【fdisk /dev/sdb [d 5 w]】

• 在对pvs,vgs,lvs进行扫描，没有任何变化

• 查看这个逻辑卷的使用情况，得知171M，由于sdb出现故障，sdc放不下当前的数据，【不建议扩容，在新建分区，初始化，对当前设备进行扩容，具体步骤如上所示，新扩大的空间要覆盖之前数据】

创建分区【800M，转换类型：逻辑卷】

刷新磁盘分区情况

进行扩容

• 转移数据【谁出问题，转移谁的数据 pvmove /dev/sdb5】

• • 用du -sh /etc和du -sh /boot【查看数据是否都还在】

• 将卷组中的/dev/sdb移除【vgreduce exvg /dev/sdb5】
  • vgs扫描

• 将物理卷中的/dev/sdb5移除【pvreduce /dev/sdb5】

• 确认数据是否还在【du -sh /etc和du -sh /boot】

逻辑卷快照：【可以单个还原，也可以批量还原】

-s 空间一般为原大小的15%～20%即可（空间不够可通过lvextend放大快照）

由于之前的exlv占用的空间太大，所以进行缩小

移除之后，对逻辑卷进行扫描

lvcreate -s -n mylv-snap -L 100M /dev/exvg/exlv

测试

• • 进到对应的目录下【cd /mnt/ext】,对其文件进行更改【vim /etc/fstab 删除几行,保存退出】

• • 创建一个目录，将快照挂载到该目录下【mkdir /mnt/snapshot mount /dev/exvg/exlv-snap /mnt/snapshot】

• • 查看，并对比修改后与源文件有什么不同【ls - l /mnt/snapshot diff /mnt/ext/etc/fstab /mnt/snapshot/etc/fstab 】

针对ext4

针对xfs

• • 将源文件复制到修改后的文件中去
    • cp /mnt/snapshot/etc/fstab /mnt/ext/etc/fstab
    • dd if=/dev/exvg/exlv-snap of=/dev/exvg/exlv

针对xfs

针对etx4

XFS与EXT4在还原完快照后，挂载的时候的区别

mount -o nouuid(XFS only) /dev/myvg/mylv-snap /mountpoint

通过blkid查看，exlv的快照和exlv的UUID是一致的

查看快照以及初始逻辑卷 lvs

删除快照卷

lvremove /dev/exvg/exlv-snap

移动卷：sdb sdc

pvcreate /dev/sdb11T

pvcreate /dev/sdc11T sdb sdc

pvmove /dev/sdb/dev/sdc

vgreduce myvg/dev/sdb

pvremove /dev/sdb

删除LVM

1.删除或注释磁盘挂载信息

vim /etc/fstab

2.将挂载的文件系统下线(设备下线前记得备份)

umount /mnt/lvm

3.删除逻辑卷

lvremove/dev/myvg/mylv

4.删除卷组

vgremove myvg

5.删除卷组底层的物理卷

pvremove /dev/sdb5 /dev/sdb6

6.删除磁盘分区

fdisk /dev/sdb

d->6 d->5

7.刷新磁盘分区，如果报错，在确保主机其他文件系统正常的情况下，重启主机

LVM故障处理LVM 灾难修复

RAID

磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID），意思是：容错式廉价磁盘阵列。

RAID 技术可以通过软件或硬件实现，将多个磁盘整合成为一个较大的磁盘装置，该装置不仅有储存功能，

还具有数据保护的功能。RAID具有多个不同等级 (level)，每个level对整合后的磁盘实现不同的功能，常用 level 有几种。

RAID0:存储性能最好，RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，最好有2或者2块以上硬盘组成，不一样影响性能，此模式将硬盘分割出大小相等的区块，数据存入时切割数据为相同大小区块分别存入各块硬盘【每块硬盘所贡献的空间大小必须相同】。有几块盘，写入速度就会翻几倍【读写性能高】。缺点：没有冗余【没有备份】，适用于对数据安全要求不高的企业【应用于测试服务器，存放临时文件】，安全性是最低的【成本比较低，磁盘空间利用率100%】（如果两个盘空间不一致，会在写满一个盘之后只写另一块，读写速率会降低）

RAID1:镜像模式，2块盘组成，空间最好一致，不一致以最小的为准【每块磁盘提供相同大小的空间；支持容错，即一块硬盘损坏后数据不会丢失；磁盘空间利用率50%；安全性高，成本也是最高的】。

RAID10或者RAID01:4块硬盘，分别把2块组成RAID1，在把两个RAID1组成RAID0，即为RAID10（先组成0在组成1即为01）50%写入，50%备份，RAID10【视频：RAID1:39:37】性能比较差，但安全想相对较高，RAID01正好相反。

RAID5:是一种存储性能，数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案【RAID1和RAID0的这种方案，可以坏一块盘】，至少3块硬盘组成，容量相同，划分大小相同的区块，通过奇偶校验进行数据备份，亦可数据恢复；每块硬盘必须提供相同的磁盘空间；提供容错功能；磁盘空间利用率n-1/n,n为磁盘数量。

RAID 0 – 条带

•高性能

•没有冗余，如果一个磁盘损坏则数据丢失了

RAID 1 – 镜像

•当最后一个磁盘损坏时，数据丢失

RAID 5 -数据分布在磁盘上

•容许一个磁盘损坏

•当两个磁盘损坏时，数据丢失

RAID 6 【至少四块盘】– 类似于RAID 5

•容许两个磁盘损坏

•当三个磁盘损坏时，数据丢失

RAID 10 – 镜像条带集

•RAID 0的性能和RAID 1的容错能力

•如果磁盘在每个条带中丢失，则会丢失数据

mdadm：磁盘阵列

-C 创建阵列存储设备

-n 添加磁盘的数量

-l RAID的等级

-s 扫描可用的磁盘阵列

-Q 查询阵列信息

-E 检查已扫描/指定磁盘的元数据

--detail 显示阵列的完整信息

--brief 以简短格式显示输出（对于mdadm.conf）

--examine 显示阵列成员磁盘的信息

利用3块硬盘组建RAID5【一个设备可以建多个磁盘阵列】

mdadm -C /dev/md0 -n 3 -l 5 /dev/sd[bcd]

查看RAID状态

mdadm -D /dev/md0 查看这个设备的完成情况【查看UUID，创建时间】

cat /proc/mdstat 查看这个设备的完成情况【进度条】

由于md0设备文件属于临时创建，重启系统后会失效，需要建立阵列的配置文件使其永久生效

vim /etc/mdadm.conf

ARRAY /dev/md0 UUID=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

（mdadm -E -s --brief > /etc/mdadm.conf）

创建逻辑卷

创建分区

• • • fdisk /dev/md0[n--->p----->回车---->t------->8e---->w]

磁盘

• • pvcreate /dev/md0【pvs】
  • vgcreate raid-vg /dev/md0【vgs】
  • lvcreate -L 100M -n raid-lv raid-vg【lvs】

• • mkfs.xfs /dev/raid-vg/raid-lv

• • vim /etc/fstab [UUID /mnt/raid xfs defaults 0 0] 【mount /dev/raid-vg/raid-lv /mnt/raid/】

• • mkdir /mnt/raid
  • mount -a

然后在挂载点写入数据，做测试

cp -r /etc /mnt/raid 将/boot目录下的内容复制到/mnt/raid下

模拟RAID5的故障处理

mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb

查看RAID使用情况【mdadm -D /dev/md0 cat /proc/mdstat】

通过df -Th |grep raid 查看设备种的数据是否还在【在此处将逻辑卷扩展200M】

拷贝一个新的数据过去 【cp -r /etc /mnt/raid】

df -Th | grep raid 查看文件占的内存

mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb

查看RAID使用情况【mdadm -D /dev/md0 cat /proc/mdstat】

mdadm --manage /dev/md0 --add/dev/sde

查看RAID使用情况【mdadm -D /dev/md0 cat /proc/mdstat】

--fail将设备设定为出错状态

--remove将设备从阵列中移除

--add 添加设备进入阵列

（加硬盘后，可立即执行mdadm -D /dev/md0，可以看到重建硬盘数据的过程）

RAID阵列停用

1.umount /dev/md0 卸载设备

2.取消设备开机挂载LVM

vim /etc/fstab

#/dev/vg_raid/lv_raid /mnt/raid5 ext4 defaults 0 0 注释有效内容

3.注释后，需要lvremove，vgremove，pvremove删除阵列中创建的逻辑卷，卷组，物理卷

4.取消设备开机加载阵列

vim /etc/mdadm.conf

# ARRAY /dev/md0UUID=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

注释有效内容或者删除文件，但删除文件适用于没有其他阵列的情况下

5.mdadm -S /dev/md0 停止md0

6.验证

cat /proc/mdstat

mdadm -D /dev/md0

7.彻底清除

cat /proc/mdstat 查看RAID的状态信息

mdadm -S /dev/md0

mdadm --zero-superblock /dev/sd[bcde]

重启

mdadm -D /dev/md0【检查磁盘阵列的状态信息】

监控RAIDs

• 在/etc/sysconfig/mdadm中
  • 将MDADM_MAIL设置为正确的电子邮件地址

• • 确保邮件到达目的地
• 开启监视服务
  • systemctl start mdmonitor.service
• 需要监控RAID系统以避免丢失磁盘故障。允许单个磁盘发生故障是RAID存在的意义（不包括RAID 0）。这意味着磁盘故障可能会被忽视，直到下一个磁盘发生故障并且数据丢失。

扩展：再启动：mdadm -As /dev/md0

1.3块硬盘组成的raid5，使用md0全部空间制作LVM，配置RAID永久生效，配置LVM永久挂载

（文件系统类型位xfs 测试拉伸）

2.模拟sdc故障，RAID测试移除硬盘和加新硬盘时，数据是否存在，移除所有RAID和LVM，正常重启

3.使用主分区（500M）和逻辑分区（1G）建立LVM并永久挂载（文件系统类型为ext3，初始大小为200M，测试拉伸到1G和缩小到400M）

4.删除所有LVM及分区，正常重启fdisk