Linux进阶教程丨第14章：管理基本存储和管理逻辑卷

第14章：管理基本存储和管理逻辑卷

一、管理基本存储

磁盘分区允许我们将硬盘驱动器划分为多个逻辑存储单元，这些单元称为分区。通过将磁盘划分为多个分区，系统管理员可以使不同的分区执行不同功能。

例如，在以下情况下，磁盘分区是必要或有益的，限制应用或用户的可用空间。

将操作系统和程序文件与用户文件分隔开。

创建处于内存交换的单独区域。

限制磁盘空间使用，以提高诊断工具和备份映像的性能。

自1982年以来，主启动记录(MBR)分区方案指定了在运行BIOS固件的系统上如何对磁盘进行分区。此方案支持最多四个主分区。在Linux系统上，我们可以使用扩展分区和逻辑分区来创建最多15个分区。由于分区大小数据以32位值存储，使用MBR方分区时，最大磁盘和分区大小为 2 TiB。

由于物理磁盘变得越来越大，而基于SAN的卷甚至更大，因此针对M BR分区方案的2 TiB磁盘和分区大小限制已不再是理论限制，而是我们在生产环境中越来越频繁遇到的实际问题。因此，新的GUID分区表(GPT)正在取代传统的MBR方案用于磁盘分区。

对于运行统一可扩展固件接二(UEFI)固件的系统，GPT是在物理硬盘上布置分区表的标准。GPT是 UEFI标准的一部分，可以解决原有基于MBR的方案所带来的许多限制。

GPT最多可提供128个分区。MBR使用32位来存储逻辑块地址和大小信息；与此不同，GPT为逻辑块地址分配64位。这就使得GPT可支持最多8泽字节(ZiB),即80亿太字节的分区和磁盘。

除解决MBR分区方案的限制以外，GPT还可提供一些其他功能特性和优势。GPT使用全局唯一标识符(GUID)来识别每个磁盘和分区。与MBR存在单一故障点不同，GPT提供分区表信息的冗余。主GPT位于磁盘头部，而备份本（次要CPT)位于磁盘尾部。GPT使用校验和来检测GPT头和分区表中的错误与损坏。

借助分区编辑器程序，我们可对磁盘的分区进行更改，例如创建分区、删除分区个更改分区类型。要执行这些操作，我们可以对MBR和GPT分区方案使用Parted分区编辑器。

默认情况下，parted显示10的幂次方表示的所有空间大小（KB、MB、GB）。我们可以使用unit子命令来更改默认设置，让子命令接受以下参数：

S：扇区

B：字节

MIB、GIB、TIB（2的幂次方）

MB、GB、TB（10的幂次方）

创建MBR分区

1.指定要分区的磁盘设备

2.使用mkpart创建主分区或拓展分区

3.创建文件类型

4.指定磁盘上新分区的扇区

5.指定应结束新分区的磁盘扇区

6.退出parted

7.运行udevadm settle

创建GPT分区

1.指定要分区的磁盘设备

2.使用mkpart创建新分区

3.创建文件类型

4.指定磁盘上新分区的扇区

5.指定应结束新分区的磁盘扇区

6.退出parted

7.运行udevadm settle

删除分区

1.指定包含要删除的分区的磁盘

2.确定要删除的分区的分区编号

3.删除分区

4.退出parted

二、管理逻辑卷

逻辑卷和逻辑卷管理有助于更加轻松地管理磁盘空间。如果托管逻辑卷的文件系统需要更多空间，可以将其卷组中的可用空间分配给逻辑卷，并且可以调整文件系统的大小。如果磁盘开始出现错误，可以将替换磁盘注册为物理卷放入卷组中，并且逻辑卷的区块可迁移到新磁盘。

LVM定义

物理设备：

物理设备是用于保存逻辑卷中所存储数据的存储设备。它们是块讠殳备，可以是磁盘分区、整个磁盘、RAID阵列或SAN磁盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。整个设备将用作一个物理卷。

卷组：

卷组是存储池，由一个或多个物理卷组成。它在功能上与基本存储中的整个磁盘相当。个PV 只能分配给一个VGO VG可以包含未使用的空间和任意数目的逻辑卷。

物理卷：

在LVM系统中使用设备之前，必须将设备初始化为物理卷。LVM工具会将物理卷划分为物理区块(PE),它们是充当物理卷上最小存亻诸块的小块数据。

逻辑卷：

逻辑卷根据卷组中的空闲物理区块创建，提供应用、用户和操作系统所使用的“存储"设备。LV是逻辑区块(LE)的集合，LE映射到物理区块()V的最小存储块）。默认情况下，每个
LE将映射到一个PEO设置特定LV选项将会更改此映射；例如，镜像会寻致每个LE映射到两个 PE。

创建LVM存储需要几个步骤。第一步是确定要使用的物理设备。在组装完一组合适的设备之后，系统会将它们初始化为物理卷，以便将它们识别为属于LVMO这些物理卷随即被合并到卷组中。此时将会创建一个磁盘空间池，从中可以分配逻辑卷。利用卷组的可用空间创建的逻辑卷可以格式化为文件系统、作为交换空间激活，也可以实现持久挂载或激活。