Linux之LVM卷与磁盘限额管理

1、LVM卷

1、简介

LVM称为（逻辑卷管理）。我们在平时用电脑的时候，应该经常会遇到硬盘空间不够用的情况，但是，我们又不能直接更换一个新硬盘，因为数据是无价的。这时候就可以用到LVM卷，它可以在保持现有数据不变的情况下，实现动态调整磁盘大小，从而提高灵活性。
/boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建。

2、LVM组成

LVM由三部分组成，第一部分叫PV（物理卷），物理卷是LVM基本存储设备，对应一个普通分区或者整个硬盘，在创建物理卷时，物理卷会把存储空间分割成默认大小为4MB的基本单元（PE）。

第二部分叫VG（卷组）：是由一个或者多个物理卷组成的，可以动态的添加或者移除物理卷。

第三部分叫LV（逻辑卷）：逻辑卷是从卷组中分割出的一块空间，使用mkfs等工具可以在逻辑卷上创建文件系统。

3、LVM的主要命令

可以发现，物理卷的命令都是以pv开头，卷组是以vg开头，逻辑卷是以lv开头。一般来说我们用不到减少，因为我们绝大部分应该都是磁盘不够用才去使用LVM来实现动态调整磁盘容量。

4、配置LVM的步骤

1、首先，我们要先关机，去手动添加两块新的硬盘进虚拟机，大小设置成20GB。进入虚拟机之后，可以通过fdisk -l 进行查看。

2、分别用 fdisk /dev/sdb 和 fdisk /dev/sdc 进入sdb和sdc进行配置。sdb配置的时候，我们输入n，选择p主分区，然后后面全部默认即可。但是注意不要直接w退出，因为目前的ID号是83，是默认的xfs文件系统，我们需要修改成8e才是LVM卷，按t进入页面，修改成8e。进入sdc的时候，我们可以配置两个主分区sdc1和sdc2，分别给10G的大小，sdc1我们后面与sdb1合成一个物理卷，sdc2我们可以用来实现后期的容量扩展。


3、将sdb1和sdc1创建成一个物理卷：pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1
可以通过pvdisplay进行查看。

4、创建卷组，卷名为vgname（自己设置）：vgcreate vgname /dev/sdb1 /dev/sdc1

5、创建逻辑卷，卷名为lvname（自己设置），容量为29G，根据自己的物理卷来设置大小，生成的文件路径为 /dev/vgname/lvname：lvcreate -L 29G -n lvname vgname


6、对逻辑卷进行格式化，创建xfs文件系统，并挂载到 /data下。：mkfs -t xfs /dev/vgname/lvname
mount /dev/vgname/lvname /data
df -hT

7、继续完成扩容，之前创建sdc的时候还有一个主分区sdc2没有用上，现在可以用来加入到卷组中。：vgextend vgname /dev/sdc2
lvextend -L +10G /dev/vgname/lvname 这里一定要+10G，不能是10G
xfs_growfs /dev/vgname/lvname //刷新xfs文件系统容量
resize2fs /dev/vgname/lvname //刷新ext4类型文件系统容量

2、磁盘限额

1、为什么要用磁盘限额

我们使用的Linux系统是可以多用户同时登录使用，如果同时有多个用户一起写文件，可能会导致根目录的容量被占满，会出现服务器崩溃不断重启的情况，为了防止这种情况，这时候就需要我们去设置磁盘限额，去控制多用户环境下限制每个用户的磁盘空间，规定某个用户最多只能创建多少个文件，最大使用多少容量。

2、磁盘限额的概述

实现磁盘限额的条件：1、需要Linux内核的支持。2、需要安装xfsprogs与quota软件包，一般来说Linux系统都是自带的，可以通过rpm -q [软件包名]来查看，如果没有安装，可以通过 yum install -y 进行安装。

Linux磁盘限额的特点：
1、作用范围是针对指定的文件系统。
2、限制对象为用户账号、组账号。
3、限制类型分为：磁盘容量、文件数量。
4、限制方法：软限制和硬限制。

**软限制：假如我设置了软限制文件数量为8，当你文件数量超过8的时候，会出现提示，但是你还能继续创建文件。

**硬限制：如果你硬限制了文件数量为12，当你文件数量超过12时，将不允许继续创建。

3、设置磁盘限额

整体的配置思路：以支持配额功能的方式挂载文件系统（最好在/dev/fstab中设置）→编辑用户和组账号的配额设置。→验证磁盘配额功能→查看磁盘配额使用情况。

1、检查是否安装了xfsprogs和quota软件包。

2、以支持配额功能的方式挂在系统：umount /dev/vgname/lvname
vim /etc/fstab
/dev/vgname/lvname /opt xfs defaults,usrquota,grpquota 0 0
mount -a //将/etc/fstab中的内容重新加载。

先通过mount可以查看到目前为noquota，不支持磁盘配额，接下来就要我们进行修改，让他支持磁盘配额。

先取消挂载，再vim /etc/fstab进行设置，因为需要每次重启系统都进行自动挂载。


设置完之后wq保存退出，使用mount -a重新加载内容，再通过mount查看，可以发现目前已经支持磁盘配额了。


3、编辑用户和组账号的配额设置：useradd luwei
passwd luwei
xfs_quota -x -c ‘limit -u bsoft=80M bhard=100M isoft=8 ishard=10 luwei’ /data

-x：表示启动专家模式，在当前模式下允许对配额系统进行修改的所有管理命令。

-c：表示直接调用管理命令

-u：指定用户账号对象

-g：指定组账号对象

bsoft：设置磁盘容量的软限制数值

bhard：设置磁盘容量的硬限制数值

isoft：设置磁盘文件数的软限制数值

ihard：设置磁盘文件数的硬限制数值

4、查看luwei磁盘容量限制：xfs_quota -c ‘quota -uv luwei’ /data

5、查看luwei磁盘文件数限制：xfs_quota -c ‘quota -i -uv luwei’ /data

6、验证磁盘功能，默认的data权限为755，普通用户没有写的权限，所以要先将data的权限修改成777：
chmod 777 /data
su luwei
cd /data
dd if=/dev/zero of=/data/ddtest.txt bs=10M count=12
//提供一些空字符复制进data/ddtest.txt中，bs为每次复制空字符的大小，count为复制的次数。上述的总大小就为12次*每次10M=120M，由于我上面设置过了硬限制不能超过100M，所以这里是不能通过的。

通过rm -rf *删除掉data中的内容，重新复制一次，这次我们复制次数为9次，每次复制10M。


这次创建10个txt文件，也是不成功，因为超出了之前的限制（之前硬限制文件数为10），因为这里面包含了之前创建的ddtest.txt文本，所以一共有11个文件。

查看磁盘容量和文件数的报告：xfs_quota -x -c ‘report -abih’