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一、磁盤分區(qū)

（一）概述

原始磁盤需要經(jīng)過那些操作才能存取數(shù)據(jù)？

原始磁盤的形態(tài)是一個(gè)光滑的盤體；
需要將盤體劃分出柱面和磁道，然后將磁道劃分為多個(gè)扇區(qū)，稱為“低級格式化”；
為了有效組織磁盤和提高I\\O效率，還需要進(jìn)行“分區(qū)”；
此時(shí)，磁盤還不能存儲數(shù)據(jù)，還需要對每一分區(qū)中的扇區(qū)進(jìn)行邏輯編號，并建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和磁盤數(shù)據(jù)的管理方式，稱為“高級格式化”，本質(zhì)上是在分區(qū)上確定了文件系統(tǒng)，便可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲了。

如果把原始磁盤比作待開發(fā)的地塊
那么，
“低級格式化”相當(dāng)于在該地塊上修建了道路和房屋；
“分區(qū)”相當(dāng)于根據(jù)地理區(qū)域劃分不同的小區(qū)；
“高級格式化”相當(dāng)于將小區(qū)內(nèi)的房屋進(jìn)行標(biāo)記。

Windows操作系統(tǒng)，分區(qū)、格式化之后，就可以建目錄存儲文件了。
而Linux操作系統(tǒng)則與Windows相反，需要先虛擬一個(gè)根目錄，再將磁盤掛載到根目錄。

（二）實(shí)踐

1. 查看當(dāng)前分區(qū)情況：

工具fdisk：用于Linux的磁盤分區(qū)表操作

root@linux:~# fdisk -l
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
# 磁盤大小為 40G
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E


Device      Start      End  Sectors  Size Type
/dev/vda1  227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem 
/dev/vda14   2048    10239     8192    4M BIOS boot
/dev/vda15  10240   227327   217088  106M EFI System
# 磁盤分區(qū)約為20G，還有20G的空間未使用
Partition table entries are not in disk order.

2. 創(chuàng)建新分區(qū)

root@linux:~# fdisk /dev/vda
Welcome to fdisk (util-linux 2.31.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): p # 列出磁盤分區(qū)表 
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E


Device      Start      End  Sectors  Size Type
/dev/vda1  227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda14   2048    10239     8192    4M BIOS boot
/dev/vda15  10240   227327   217088  106M EFI System


Partition table entries are not in disk order.


Command (m for help): n # 創(chuàng)建新分區(qū)
Partition number (2-13,16-128, default 2): # 默認(rèn)回車
First sector (41943007-83886046, default 41943040): # 默認(rèn)回車
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (41943040-83886046, default 83886046): +10G # 使用size方式定義10G大小


Created a new partition 2 of type 'Linux filesystem' and of size 10 GiB.


Command (m for help): p
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E


Device        Start      End  Sectors  Size Type
/dev/vda1    227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda2  41943040 62914559 20971520   10G Linux filesystem
/dev/vda14     2048    10239     8192    4M BIOS boot
/dev/vda15    10240   227327   217088  106M EFI System


Partition table entries are not in disk order.


Command (m for help): w # 保存、退出
The partition table has been altered.
Syncing disks.

3. 查看新創(chuàng)建分區(qū)

root@linux:~# lsblk
NAME    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda     252:0    0   40G  0 disk 
├─vda1  252:1    0 19.9G  0 part /
├─vda2  252:2    0   10G  0 part 
├─vda14 252:14   0    4M  0 part 
└─vda15 252:15   0  106M  0 part /boot/efi

4. 格式化

命令mkfs（make file system）：在特定的分區(qū)上建立linux文件系統(tǒng)。

root@linux:~# mkfs # 兩次鍵入Tab，則可展示支持的文件類型
mkfs         mkfs.btrfs   mkfs.ext2    mkfs.ext4    mkfs.minix   mkfs.ntfs    mkfs.xfs     
mkfs.bfs     mkfs.cramfs  mkfs.ext3    mkfs.fat     mkfs.msdos   mkfs.vfat    
root@linux:~# mkfs.ext3 /dev/vda2 # 在新分區(qū)創(chuàng)建ext3的文件系統(tǒng)
mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
Creating filesystem with 2621440 4k blocks and 655360 inodes
Filesystem UUID: 0e6a8449-acbf-4428-a5d7-b67b4535b844
Superblock backups stored on blocks: 
  32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632


Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

5. 掛載

命令mount：用來掛載文件系統(tǒng)。

root@linux:~# mkdir /test2
root@linux:~# mount /dev/vda2 /test2/ 
root@linux:~# ls /test2/
lost+found

6. 查看分區(qū)掛載點(diǎn)及文件類型

root@linux:~# df -T
Filesystem     Type     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
udev           devtmpfs   1007416       0   1007416   0% /dev
tmpfs          tmpfs       204092     776    203316   1% /run
/dev/vda1      ext4      20145724 3279936  16849404  17% /
tmpfs          tmpfs      1020448       0   1020448   0% /dev/shm
tmpfs          tmpfs         5120       0      5120   0% /run/lock
tmpfs          tmpfs      1020448       0   1020448   0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda15     vfat        106858    3668    103190   4% /boot/efi
tmpfs          tmpfs       204088       8    204080   1% /run/user/1001
/dev/vda2      ext3      10255672   23096   9708288   1% /test2

二、邏輯卷管理

（一）概述

邏輯卷管理也就是LVM（Logical Volume  Manager），位于磁盤和操作系統(tǒng)之間，將一個(gè)或多個(gè)磁盤分區(qū)（PV）虛擬為一個(gè)卷組（VG），并在VG上面劃分一些邏輯卷（LV）。邏輯卷可再進(jìn)行格式化、掛載，并且邏輯卷可以動態(tài)伸縮。

也就是從物理磁盤或分區(qū)開始，經(jīng)過PV--VG--LV（形成邏輯卷）之后，將邏輯卷看成新的磁盤進(jìn)行分區(qū)、格式化并掛載，供主機(jī)使用。


（二）實(shí)踐

使用lsblk命令查看系統(tǒng)的磁盤使用情況（lsblk--list block）；
使用fdisk命令進(jìn)行分區(qū)；
使用pvcreate創(chuàng)建物理卷，
使用vgcreate創(chuàng)建卷組；
使用lvcreate創(chuàng)建邏輯卷。

1. 創(chuàng)建新分區(qū)vda3

root@linux:~# fdisk /dev/vda


Welcome to fdisk (util-linux 2.31.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.




Command (m for help): n
Partition number (3-13,16-128, default 3): 
First sector (62914560-83886046, default 62914560): 
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (62914560-83886046, default 83886046): +8G


Created a new partition 3 of type 'Linux filesystem' and of size 8 GiB.


Command (m for help): p
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E


Device        Start      End  Sectors  Size Type
/dev/vda1    227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda2  41943040 62914559 20971520   10G Linux filesystem
/dev/vda3  62914560 79691775 16777216    8G Linux filesystem
/dev/vda14     2048    10239     8192    4M BIOS boot
/dev/vda15    10240   227327   217088  106M EFI System


Partition table entries are not in disk order.


Command (m for help): w
The partition table has been altered.


Syncing disks.

2. 創(chuàng)建物理卷

命令pvcreate:用于將物理硬盤分區(qū)初始化為物理卷。

root@linux:~# pvcreate /dev/vda3
  Physical volume "/dev/vda3" successfully created.
root@linux:~# pvdisplay /dev/vda3
  "/dev/vda3" is a new physical volume of "8.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/vda3
  VG Name               
  PV Size               8.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               ke8k0X-RgZL-Fejo-1AVO-fPPO-hhEP-WVb79K

3. 創(chuàng)建卷組

命令vgcreate：用于創(chuàng)建LVM卷組（Volume Group），將多個(gè)物理卷組織成一個(gè)整體，屏蔽底層物理卷細(xì)節(jié)。

root@linux:~# vgcreate vgtest /dev/vda3
  Volume group "vgtest" successfully created
root@linux:~# vgdisplay vg0
  Volume group "vg0" not found
  Cannot process volume group vg0
root@linux:~# vgdisplay vgtest
  --- Volume group ---
  VG Name               vgtest
  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               <8.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              2047
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       2047 / <8.00 GiB
  VG UUID               2TM5qM-9fUR-xTTU-55Nq-nYZE-ATYg-SjQQ6y

4. 創(chuàng)建邏輯卷

命令lvcreate：創(chuàng)建LVM的邏輯卷。

root@linux:~# lvcreate -L 200M -n lv0 vgtest
  Logical volume "lv0" created.

5. 管理邏輯卷

# 查看物理卷信息
root@linux:~# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize  PFree
  /dev/vda3  vgtest lvm2 a--  <8.00g 7.80g


# 查看卷組信息
root@linux:~# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  vgtest   1   1   0 wz--n- <8.00g 7.80g


# 增加邏輯卷空間
root@linux:~# lvextend -L +100M /dev/vgtest/lv0
  Size of logical volume vgtest/lv0 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
  Logical volume vgtest/lv0 successfully resized.


# 查詢邏輯卷大小
root@linux:~# lvs /dev/vgtest/lv0
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vgtest -wi-a----- 300.00m                                                    
root@linux:~#

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