linux磁盘限额跟进阶文件系统的管理 quota RAID LVM

linux磁盘限额和进阶文件系统的管理 quota RAID LVM

概念:

  1. Quota 的一般用途:
    • 针对 WWW server ,例如:每个人的网页空间的容量限制!
    • 针对 mail server,例如:每个人的邮件空间限制。
    • 针对 file server,例如:每个人最大的可用网络硬盘空间 (教学环境中最常见!)
    • 限制某一群组所能使用的最大磁盘配额 (使用群组限制):
    • 限制某一用户的最大磁盘配额 (使用用户限制):
    • 以 Link 的方式,来使邮件可以作为限制的配额 (更改 /var/spool/mail 这个路径):直接使用 Link 的方式指向 /home (或者其他已经做好的 quota 磁盘),这通常是用在原本磁盘分区的规划不好,但是却又不想要更动原有主机架构的情况中啊!
  2. Quota 的使用限制
    • 仅能针对整个 filesystem:不能针对『某个目录』来进行 Quota 的设计
    • 核心必项支持 quota :
    • Quota 的记录文件
    • 只对一般身份使用者有效:
  3. Quota 的规范设定项目:
    • 针对整个 filesystem 的限制项目主要分为底下几个部分:
      1. 容量限制或档案数量限制 (block 或 inode):
        1. 限制 inode 用量:可以管理使用者可以建立的『档案数量』;
        2. 限制 block 用量:管理用户磁盘容量的限制,较常见为这种方式。
      2. 柔性劝导与硬性规定 (soft/hard):
        1. hard:表示使用者的用量绝对不会超过这个限制值
        2. soft:表示使用者在低于 soft 限值时,可以正常使用磁盘,但若超过 soft 且低于 hard 的限值,每次用户登入系统时,系统会主动发出磁盘即将爆满的警告讯息, 且会给予一个宽限时间,(grace time)。不过,若使用者在宽限时间倒数期间就将容量再次降低于 soft 限值之下,(grace time)。不过,若使用者在宽限时间倒数期间就将容量再次降低于 soft 限值之下,
      3. 会倒数计时的宽限时间 (grace time):
  4. 软件磁盘阵列 (Software RAID)
    • RAID-0 (等量模式, stripe):效能最佳。  数据平分放在N个磁盘中。(最少两块磁盘)
    • RAID-1 (映像模式, mirror):完整备份。 数据拷贝一份放在其他磁盘中。(最少两块磁盘)
    • RAID 0+1,RAID 1+0。  数据先平分再拷贝或者先拷贝再平分。(最少四块磁盘)
    • RAID 5:效能与数据备份的均衡考虑。  数据平分在N-1颗磁盘上,另一个磁盘记录检验码。(最少三块磁盘)
    • Spare Disk:预备磁盘的功能:
      • spare disk 就是一颗或几颗没有包含在原本磁盘阵列等级中的磁盘,这颗磁盘平时并不会被磁盘阵列所使用, 当磁盘阵列有仸何磁盘损毁时,则这颗 spare disk 会被主动的拉进磁盘阵列中,并将坏掉的那颗硬盘移出磁盘阵列! 然后立即重建数据系统。
  5. 磁盘阵列的优点
    1. 数据安全与可靠性:指的并非信息安全,而是当硬件 (指磁盘) 损毁时,数据是否还能够安全的救援或使用之意;
    2. 读写效能:例如 RAID 0 可以加强读写效能,让你的系统 I/O 部分得以改善;
    3. 容量:可以让几颗磁盘组合起来,故单一文件系统可以有相当大的容量。
  6. 逻辑滚动条管理员 (Logical Volume Manager)
    • LVM 的重点在于『可以弹性的调整 filesystem 的容量!』而并非在于效能与数据保全上面,LVM 可以整合几个实体 partition 在一起, 让这些 partitions 看起来就像是一个磁盘一样!而且,还可以在未来新增或移除其他的实体 partition 到这个 LVM 管理的磁盘当中。
  7. 什么是 LVM: PV, PE, VG, LV
    • Physical Volume, PV, 实体滚动条
      • 我们实际的 partition 需要调整系统标识符 (system ID) 成为 8e (LVM 的标识符),然后再经过pvcreate 的指令将他转成 LVM 最底层的实体滚动条 (PV) ,之后才能够将这些 PV 加以利用! 调整 system ID 的方是就是透过 fdisk。
    • Volume Group, VG, 滚动条群组
      • 所谓的 LVM 大磁盘就是将讲多 PV 整合成这个 VG,所以 VG 就是 LVM 组合起来的大磁盘!VG 最多仅能包含 65534 个 PE 而已。 如果使用 LVM 预设的参数,则一个 VG 最大可达 256GB 的容量。
    • Physical Extend, PE, 实体延伸区块
      • LVM 预设使用 4MB 的 PE 区块,而 LVM 的 VG 最多仅能含有 65534 个 PE ,因此预设的 LVM VG 会有4M*65534/(1024M/G)=256G。所以调整 PE 会影响到 VG 的最大容量。
    • Logical Volume, LV, 逻辑滚动条
      • 最终的 VG 还会被切成 LV,这个 LV 就是最后可以被格式化使用的类似分割槽。
  8. LVM系统快照
    • 快照就是将当时的系统信息记录下来,就好像照相记录一般! 未来若有任何资料更动了,则原始资料会被搬移到快照区,没有被更动的区域则由快照区与文件系统共享。首先,由于快照区与原本的 LV 共享很多 PE 区块,因此快照区与被快照的 LV 必项要在同一个 VG 上头。

实例:

 

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