linux高级文件系统管理

十月 16, 2020

linux运维基础

一、磁盘配额

1、磁盘配额概念

2、磁盘配额条件

内核必须支持磁盘配额

[root@localhost ~]# grep CONFIG_QUOTA /boot/config-2.6.32-279.el6.i686 
CONFIG_QUOTA=y
CONFIG_QUOTA_NETLINK_INTERFACE=y
# CONFIG_QUOTA_DEBUG is not set
CONFIG_QUOTA_TREE=y
CONFIG_QUOTACTL=y

系统中必须安装了quota工具，我们的Linux默认是安装了quota工具的，查看命令如下

1 2	[root@localhost ~]# rpm -qa \| grep quota quota-3.17-16.el6.i686

要支持磁盘配额的分区必须开启磁盘配额功能，这个功能需要手工开启，不再是默认就开启的

3、概念

1）用户配额和组配额

2）磁盘容量限制和文件个数限制

3）软限制和硬限制

4）宽限时间

如果用户的空间占用数处于软限制和硬限制之间，统会在用户登陆时警告用户磁盘将满，，这个时间就是宽限时间，默认是7天。如果达到了宽限时间，用户的磁盘占用量还超过软限制，那么软限制就会升级为硬限制。

4、磁盘配额规划

我们开始磁盘配额实验，首先我们来规划下我们的实验：

磁盘配额是限制的普通用户在分区上使用磁盘空间和文件个数的，所以我们需要指定一个分区。那么我们手工建立一个5GB的/dev/sdb1分区，把它挂载到/disk目录当中。
还有我们需要建立被限制的用户和用户组。那么我们假设需要限制user1、user2和user 3用户，这三个用户属于test用户组。
其中test组磁盘容量硬限制为500MB，软限制450MB，文件个数不做限制。user1用户为了便于测试，磁盘容量硬限制为50MB，软限制为40MB，文件个数硬限制限制为10个，软限制为8个。user2和user3用户磁盘容量硬限制为250MB，软限制为200MB，文件个数不做限制。
大家发现user1、user2和user3用户加起来的磁盘容量限制为550MB，超过了test组的磁盘容量限制500MB。这样的话，某个用户可能达不到自己的用户限制，而达到组限制时就不能再写入数据了。也就是说，如果用户限制和组限制同时存在，那么哪个限制更小，哪个限制优先生效。
系统宽限时间我们改为8天。

5、磁盘配额步骤

1）分5GB的/dev/sdb1分区，并将它挂载到/disk目录当中

2）建立需要做限制的用户和用户组

[root@localhost ~]# groupadd test
[root@localhost ~]# useradd -G test user1
[root@localhost ~]# useradd -G test user2
[root@localhost ~]# useradd -G te  st user3
[root@localhost ~]# passwd user1
[root@localhost ~]# passwd user2
[root@localhost ~]# passwd user3

3）在分区上开启磁盘配额功能

1 2	[root@localhost ~]# mount -o remount,usrquota,grpquota /disk #重新挂载/disk分区，并加入用户和用户组的磁盘配额功能

我们要想永久生效，则需要修改/etc/fstab文件，改成

[root@localhost ~]# vi /etc/fstab
/dev/sdb1    /disk       ext4    defaults,usrquota,grpquota      0 0 
...省略部分输出... 
[root@localhost ~]# mount –o remount /disk
#修改配置文件如果想要生效，必须重启系统，否则也需要把分区重新挂载一遍。

4）建立磁盘配额的配置文件

[root@localhost ~]# quotacheck [选项] [分区名]
选项：    
-a：扫描/etc/mtab文件中所有启用磁盘配额功能的分区。如果加入此参数，命令后面就不需要加入分区名了    
-c：不管原有的配置文件，重新扫描并建立新的配置文件    
-u：建立用户配额的配置文件，也就是生成aquota.user文件    
-g：建立组配额的配置文件，会生成aquota.group文件    
-v：显示扫描过程    
-m：强制以读写的方式扫描文件系统，和-M类似。一般扫描根分区时使用。    
-f：强制扫描文件系统，并写入新的配置文件。一般扫描新添加的硬盘分区时使用

1	[root@localhost ~]# quotacheck -avug

需要关闭SELinux，否则会报错

[root@localhost ~]# ll /disk/
总用量 24  
-rw------- 1 root root  6144 4月  17 01:08 aquota.group
-rw------- 1 root root  6144 4月  17 01:08 aquota.user
#/disk目录中两个配额配置文件已经建立

如果需要给根分区开启配额功能，需要：

[root@localhost ~]# vi /etc/fstab
UUID=c2ca6f57-b15c-43ea-bca0-f239083d8bd2 / ext4 defaults,usrquota,grpquota1 1 
#开启/分区的配额功能
[root@localhost ~]# mount -o remount /
#重新挂载/分区
[root@localhost ~]# quotacheck -avugm

如果我们自动扫描/分区建立配额配置文件时，因为/分区已经挂载成读写系统，而quotacheck需要把分区先挂载成只读分区，然后建立配置文件，最后再挂载回来，所以不能直接在/分区建立配置文件。这时就需要使用-m强制以读写方式扫描文件系统了

5）设置用户和组的配额限制

[root@localhost ~]# edquota [选项] [用户名或组名] 
选项：    
-u 用户名：设定用户配额    
-g 组名：设定组配额    
-t：设定宽限时间    
-p：复制配额限制。如果已经设定好某个用户的配额限制，其他用户的配额限制如果和这个用户相同，那么可以直接复制配额限制，而不用都手工指定

我们给user1用户设定的配额限制是：磁盘空间软限制是40MB，硬限制是50MB；文件个数的软限制是8个，硬限制是10个（稍微小一点，一会测试时方便测试）。命令如下：

[root@localhost ~]# edquota -u user1
#edquota命令进入之后，就是标准的vi操作方法
Disk quotas for user user1 (uid 500):
#磁盘配额是设定用户user  1（UID是500）
Filesystem       blocks       soft       hard     inodes     soft     hard  
/dev/sdb1     	   0           0          0         0         0        0
#分区名		  已占用容量		软限制		硬限制	  已占用文件数   软限制	  硬限制

Disk quotas for user user1 (uid 500):  
Filesystem         blocks       soft       hard     inodes     soft     hard  
/dev/sdb1             0      40000       50000          0        8        10
#不用对齐，是七列就行

再给user2用户配置限额，user2用户要求是空间软限制250MB，硬限制250MB，文件个数不做限制：

[root@localhost ~]# edquota -u user2
Disk quotas for user user2 (uid 501):  
Filesystem         blocks       soft       hard     inodes     soft     hard  
/dev/sdb1      		0          250000      300000     0        0         0

接下来给test组配置限额，test组要求是空间软限制是450MB，硬限制500MB，文件个数不做限制：

[root@localhost ~]# edquota -g test
Disk quotas for group test (gid 500):
Filesystem         blocks       soft       hard     inodes     soft     hard  
/dev/sdb1      		0          450000     500000       0        0        0

6）配额复制

user3用户的配额值和user2用户完全一样，我们就可以使用user2用户作为模板进行复制。这样我们如果需要建立大量的配额值一致的用户时，就会非常方便，不用一个个手工建立了。复制命令如下：

1 2	[root@localhost ~]# edquota -p user2 -u user3 #命令-p 源用户-u 目标用户

7）修改宽限时间

我们要求把宽限时间改为8天，修改命令如下：

[root@localhost ~]# edquota –t   
Grace period before enforcing soft limits for users:
Time units may be: days, hours, minutes, or seconds  
Filesystem             Block grace period     Inode grace period  
/dev/sdb1                     8days                  8days
#分区名容量的宽限时间个数的宽限时间

8）启动和关闭配额

配额的配置完成，接下来只需要启动配额就大功告成了，启动命令如下：

[root@localhost ~]# quotaon [选项] [分区名] 
选项：    
-a：依据/etc/mtab文件启动所有的配额分区。如果不加-a，后面就一定要指定分区名    
-u：启动用户配额    
-g：启动组配额    
-v：显示启动过程的信息

[root@localhost ~]# quotaon -vug /disk/  
/dev/sdb1 [/disk]: group quotas turned on
/dev/sdb1 [/disk]: user quotas turned on
#启动/disk分区的配额

[root@localhost ~]# quotaon –avug
#这条命令也可以

关闭配额的命令如下：

[root@localhost ~]# quotaoff [选项] [分区名] 
选项    
-a：依据/etc/mtab文件关闭所有的配额分区。如果不加-a，后面就一定要指定分区名    
-u：关闭用户配额    
-g：关闭组配额

[root@localhost ~]# quotaoff –a   
#依据/etc/mtab文件关闭配额分区

6、磁盘配额查询

quota查询用户或用户组配额：

[root@localhost ~]# quota [选项] [用户名或组名] 
选项：    
-u 用户名：查询用户配额    
-g 组名：查询组配额    
-v：显示详细信息    
-s：以习惯单位显示容量大小，如M，G   

[root@localhost ~]# quota -uvs user1

repquota查询文件系统配额

[root@localhost ~]# repquota [选项] [分区名] 
选项：    
-a：依据/etc/mtab文件查询配额。如果不加-a选项，就一定要加分区名    
-u：查询用户配额    
-g：查询组配额    
-v：显示详细信息    
-s：以习惯单位显示容量大小

[root@localhost ~]# repquota –augvs

7、测试

1 2	[user1@localhost disk]$ dd if=/dev/zero of=/disk/testfile bs=1M count=60 #建立testfile文件，指定大小60MB

8、非交互设定用户磁盘配额

[root@localhost ~]# setquota -u 用户名容量软限制容量硬限制个数软限制 个数硬限制分区名
[root@localhost ~]# useradd user4
[root@localhost ~]# passwd user4
#建立用户
[root@localhost ~]# setquota -u user4 10000 20000 5 8 /disk
#设定用户在/disk分区的容量软限制为10MB，硬限制20MB。文件个数软限制5个，硬限制#8个。

这个命令在写脚本批量设置时更加方便。当然写脚本时也可以先建立一个模板的用户，设定好磁盘配额，再进行配额复制，也是可以的。

二、LVM逻辑卷管理

1、简介

LVM是Logical Volume Manager的简称，中文就是逻辑卷管理

物理卷（PV，Physical Volume）：就是真正的物理硬盘或分区。
卷组（VG，Volume Group）：将多个物理卷合起来就组成了卷组，组成同一个卷组的物理卷可以是同一个硬盘的不同分区，也可以是不同硬盘上的不同分区。我们可以把卷组想象为一个逻辑硬盘。
逻辑卷（LV，Logical Volume）：卷组是一个逻辑硬盘，硬盘必须分区之后才能使用，这个分区我们称作逻辑卷。逻辑卷可以格式化和写入数据。我们可以把逻辑卷想象成为分区。
物理扩展（PE，Physical Extend）：PE是用来保存数据的最小单元，我们的数据实际上都是写入PE当中，PE的大小是可以配置的，默认是4MB。

2、建立LVM的步骤：

首先需要把物理硬盘分成分区，当然也可以是整块物理硬盘。
然后把物理分区建立成为物理卷（PV），也可以直接把整块硬盘都建立为物理卷。
接下来把物理卷整合成为卷组（VG）。卷组就已经可以动态的调整大小了，可以把物理分区加入卷组，也可以把物理分区从卷组中删除。
最后就是把卷组再划分成为逻辑卷（LV），当然逻辑卷也是可以直接调整大小的。我们说逻辑卷可以想象成为分区，所以也需要格式化和挂载。

3、物理卷管理

1）、硬盘分区创建方式就是使用fdisk交互命令，不过需要注意的是分区的系统ID不再是Linux默认的分区ID号83了，而要改成LVM的ID号8e。

2）、建立物理卷

1	[root@localhost ~]# pvcreate [设备文件名]

建立物理卷时，我们说即可以把整块硬盘都建立成物理卷，也可以把某个分区建立成物理卷。如果要把整块硬盘都建立成物理卷，命令如下

1	[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb

在我们的使用中，是要把分区建立成为物理卷，所以执行以下命令：

1	[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb5

3）查看物理卷

[root@localhost ~]# pvscan   
PV /dev/sdb5                      lvm2 [1.01 GiB]  
PV /dev/sdb6                      lvm2 [1.01 GiB]  
PV /dev/sdb7                      lvm2 [1.01 GiB]  
Total: 3 [3.03 GiB] / in use: 0 [0   ] / in no VG: 3 [3.03 GiB]

我们可以看到在我的系统中，/dev/sdb5-7这三个分区是物理卷。最后一行的意思是：总共3个物理卷[大小] / 使用了0个卷[大小] / 空闲3个卷[大小]。

第二个查询命令是pvdisplay，它可以查看到更详细的物理卷状态，命令如下：

[root@localhost ~]# pvdisplay   
"/dev/sdb5" is a new physical volume of "1.01 GiB"  
--- NEW Physical volume ---   
PV Name               /dev/sdb5									PV名  
VG Name                							属于的VG名，还没有分配，所以空白  
PV Size               1.01 GiB									PV的大小  
Allocatable           NO										是否已经分配  
PE Size               0   				PE大小，因为还没有分配，所以PE大小也没有指定  
Total PE              0 										PE总数  
Free PE               0 										空闲PE数  
Allocated PE          0 										可分配的PE数  
PV UUID               CEsVz3-f0sD-e1w0-wkHZ-iaLq-O6aV-xtQNTB	PV的UUID

4）删除物理卷

1	[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb7

4、卷组管理

1）建立卷组

1
2
3

[root@localhost ~]# vgcreate [选项] 卷组名	物理卷名
选项：    
-s PE大小：指定PE的大小，单位可以是MB,GB,TB等。如果不写默认PE大小事4MB

我们有三个物理卷/dev/sdb5-7，我们先把/dev/sdb5和/dev/sdb6加入卷组，留着/dev/sdb7一会实验调整卷组大小，命令如下：

1 2	[root@localhost ~]# vgcreate -s 8MB scvg /dev/sdb5 /dev/sdb6 Volume group "scvg" successfully created

2）查看卷组

查看卷组的命令同样是两个，vgscan主要是查看系统中是否有卷组，而vgdisplay则是查看卷组的详细状态的。命令如下：

[root@localhost ~]# vgscan
Reading all physical volumes.  This may take a while...  
Found volume group "scvg" using metadata type lvm2
#scvg的卷组确实存在

[root@localhost ~]# vgdisplay   
--- Volume group ---  
VG Name               scvg卷组名  
System ID                
Format                lvm2  
Metadata Areas        2   
Metadata Sequence No  1   
VG Access             read/write		卷组访问状态  
VG Status             resizable			卷组状态  
MAX LV                0 				最大逻辑卷数  
Cur LV                0   
Open LV               0   
Max PV                0 				最大物理卷数  
Cur PV                2 				当前物理卷数  
Act PV                2   
VG Size               2.02 GiB          卷组大小  
PE Size               8.00 MiBPE大小  
Total PE              258PE总数  
Alloc PE / Size       0 / 0   			已用PE数量/大小  
Free  PE / Size       258 / 2.02 GiB	空闲PE数量/大小  
VG UUID               Fs0dPf-LV7H-0Ir3-rthA-3UxC-LX5c-FLFriJ

3）增加卷组容量

[root@localhost ~]# vgextend scvg /dev/sdb7   
Volume group "scvg" successfully extended
#把/dev/sdb7物理卷也加入scvg卷组

[root@localhost ~]# vgdisplay   
--- Volume group ---  
VG Name               scvg  
System ID                
Format                lvm2  
Metadata Areas        3   
Metadata Sequence No  2   
VG Access             read/write  
VG Status             resizable  
MAX LV                0   
Cur LV                0   
Open LV               0   
Max PV                0 
Cur PV                3   
Act PV                3   
VG Size               3.02 GiB			卷组容量增加  
PE Size               8.00 MiB  
Total PE              387				PE总数增加  
Alloc PE / Size       0 / 0     
Free  PE / Size       387 / 3.02 GiB  
VG UUID               Fs0dPf-LV7H-0Ir3-rthA-3UxC-LX5c-FLFriJ

4）减小卷组容量

[root@localhost ~]# vgreduce scvg /dev/sdb7   
Removed "/dev/sdb7" from volume group "scvg"
#在卷组中删除/dev/sdb7物理卷

[root@localhost ~]# vgreduce -a  
#删除所有的未使用物理卷

5）删除卷组

1 2	[root@localhost ~]# vgremove scvg Volume group "scvg" successfully removed

卷组删除之后，才能删除删除物理卷。还要注意的是scvg卷组还没有添加任何的逻辑卷，那如果拥有了逻辑卷，记得先删除逻辑卷再删除卷组。还记得我刚说的吗？删除就是安装的反过程，每一步都不能跳过。

5、逻辑卷管理

1）建立逻辑卷

[root@localhost ~]# lvcreate [选项] [-n 逻辑卷名] 卷组名
选项：    
-L 容量：指定逻辑卷大小，单位MB，GB，TB等    
-l 个数：按照PE个数指定逻辑卷大小，这个参数需要换算容量，太麻烦    
-n 逻辑卷名：指定逻辑卷名

那我们就建立一个1.5GB的userlv逻辑卷吧，建立命令如下：

1
2
3

[root@localhost ~]# lvcreate -L 1.5G -n userlv scvg  
Logical volume "userlv" created
#在scvg卷组中建立1.5GB的userlv逻辑卷

建立完逻辑卷之后，还要格式化和挂载之后逻辑卷才能正常使用。格式化和挂载命令和操作普通分区时是一样的，不过需要注意的是逻辑卷的设备文件名是/dev/卷组名/逻辑卷名，如我们的userlv的设备文件名就是“/dev/scvg/userlv”,具体命令如下：

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/scvg/userlv 
#格式化
[root@localhost ~]# mkdir /disklvm
[root@localhost ~]# mount /dev/scvg/userlv /disklvm/
#建立挂载点，并挂载
[root@localhost ~]# mount 
...省略部分输出... 
/dev/mapper/scvg-userlv on /disklvm type ext4 (rw)
#已经挂载了

当然如果需要开机自动挂载，也要修改/etc/fstab文件。

2）查看逻辑卷

同样的查看命令是两个，第一个命令lvscan只能看到系统中是否拥有逻辑卷，命令如下：

1
2
3

[root@localhost ~]# lvscan   
ACTIVE            '/dev/scvg/userlv' [1.50 GiB] inherit
#能够看到激活的逻辑卷，大小事1.5GB

第二个命令是lvdisplay可以看到逻辑卷的详细信息，命令如下：

[root@localhost ~]# lvdisplay   
--- Logical volume ---   
LV Path                /dev/scvg/userlv			逻辑卷设备文件名  
LV Name                userlv  					逻辑卷名  
VG Name                scvg						所属的卷组名  
LV UUID                2kyKmn-Nupd-CldB-8ngY-NsI3-b8hV-QeUuna  
LV Write Access        read/write  
LV Creation host, time localhost, 2013-04-18 03:36:39 +0800  
LV Status              available  
# open                 1  
LV Size                1.50 GiB					逻辑卷大小  
Current LE             192  
Segments               2  
Allocation             inherit  
Read ahead sectors     auto  
- currently set to     256  
Block device           253:

3）调整逻辑卷大小

[root@localhost ~]# lvresize [选项] 逻辑卷设备文件名
选项：   
-L 容量：安装容量调整大小，单位KB，GB,TB等。使用+代表增加空间，-号代表减少空间。如果直接写容量，代表设定逻辑卷大小为指定大小。    
-l 个数：按照PE个数调整逻辑卷大小

我们先在/disklvm中建立点文件，一会调整完大小，我们看看数据是否会丢失：

[root@localhost ~]# cd /disklvm/
[root@localhost disklvm]# touch testf
[root@localhost disklvm]# mkdir testd
[root@localhost disklvm]# lslost+found  testd  testf

我们刚刚的userlv的大小事1.5GB，我们的scvg中还有1.5GB的空闲空间，那么增加我们的userlv逻辑卷的大小到2.5GB吧：

[root@localhost disklvm]# lvresize -L 2.5G /dev/scvg/userlv   
Extending logical volume userlv to 2.50 GiB  
Logical volume userlv successfully resized
#增加userlv逻辑卷的大小到2.5GB
#当然命令也可以这样写
[root@localhost disklvm]# lvresize -L +1G    /dev/scvg/userlv 

[root@localhost disklvm]# lvdisplay   
--- Logical volume ---   
LV Path                /dev/scvg/userlv  
LV Name                userlv   
VG Name                scvg  
LV UUID                2kyKmn-Nupd-CldB-8ngY-NsI3-b8hV-QeU una  
LV Write Access        read/write  
LV Creation host, time localhost, 2013-04-18 03:36:39 +0800  
LV Status              available  
# open                 1  
LV Size                2.50 GiB					大小改变了  
Current LE             320  
Segments               3   
Allocation             inherit  
Read ahead sectors     auto  
- currently set to     256  
Block device           253:0

逻辑卷的大小已经改变了，但是好像有些问题啊：

1
2
3

[root@localhost disklvm]# df -h /disklvm/
文件系统				   容量	已用	可用	已用%%   挂载点
/dev/mapper/scvg-userlv  1.5G   35M  1.4G   3%   /disklvm

怎么/disklvm分区的大小还是1.5GB啊？刚刚只是逻辑卷的大小改变了，如果需要让分区使用这个新逻辑卷，我们还要使用resize2fs命令来调整分区的大小。不过这里就体现了LVM的优势，我们不需要卸载分区，直接就能调整分区的大小。resize2fs命令如下：

[root@localhost ~]# resize2fs [选项] [设备文件名] [调整的大小] 
选项：    
-f：强制调整
设备文件名：指定调整哪个分区的大小
调整的大小：指定把分区调整到多大，要加M，G等单位。如果不加大小，会使用整个分区

那么我们已经把逻辑卷调整到了2.5GB，这时我们就需要把整个逻辑卷都加入/disklvm分区，命令如下：

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/scvg/userlv  
resize2fs 1.41.12 (17-May  -2010)
Filesystem at /dev/scvg/userlv is mounted on /disklvm; on-line resizing required 
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
Performing an on-line resize of /dev/scvg/userlv to 655360 (4k) blocks. 
The filesystem on /dev/scvg/userlv is now 655360 blocks long.
#已经调整了分区大小

[root@localhost ~]# df -h /disklvm/
文件系统				  容量	已用	可用	已用%% 	挂载点
/dev/mapper/scvg-userlv  2.5G   35M  2.4G   2% 	  /disklvm
#分区大小已经是2.5GB了
[root@localhost ~]# ls /disklvm/
lost+found  testd  testf 
#而且数据并没有丢失

4）删除逻辑卷

1	[root@localhost ~]# lvremove 逻辑卷设备文件名

我们删除userlv这个逻辑卷，记得删除时要先卸载。命令如下:

1 2	[root@localhost ~]# umount /dev/scvg/userlv [root@localhost ~]# lvremove /dev/scvg/userlv

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