openEuler：物理存储及逻辑卷管理

 2024/07/28 

磁盘存储挂载与使用

磁盘挂载

磁盘挂载（mounting）是指在操作系统中将一个存储设备（如硬盘、SSD、光盘、U盘等）连接到文件系统，使其可以被系统和用户访问和使用。挂载后，存储设备上的文件和目录将会出现在指定的挂载点（通常是一个空的目录）下，用户可以通过这个挂载点来访问和操作这些文件和目录。

使用mount查看磁盘挂载信息

[root@localhost yum.repos.d]# mount
proc on /proc type proc (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel)
devtmpfs on /dev type devtmpfs (rw,nosuid,seclabel,size=4096k,nr_inodes=1048576,mode=755)
securityfs on /sys/kernel/security type securityfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev,seclabel)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,nosuid,noexec,relatime,seclabel,gid=5,mode=620,ptmxmode=000)
tmpfs on /run type tmpfs (rw,nosuid,nodev,seclabel,size=299212k,nr_inodes=819200,mode=755)
tmpfs on /sys/fs/cgroup type tmpfs (ro,nosuid,nodev,noexec,seclabel,size=4096k,nr_inodes=1024,mode=755)
cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,xattr,release_agent=/usr/lib/systemd/systemd-cgroups-agent,name=systemd)
none on /sys/fs/bpf type bpf (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,mode=700)
cgroup on /sys/fs/cgroup/rdma type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,rdma)
cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,net_cls,net_prio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,cpuset)
cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,freezer)
cgroup on /sys/fs/cgroup/pids type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,pids)
cgroup on /sys/fs/cgroup/hugetlb type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,hugetlb)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,cpu,cpuacct)
cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,perf_event)
cgroup on /sys/fs/cgroup/memory type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,memory)
cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,blkio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel,devices)
/dev/mapper/openeuler-root on / type ext4 (rw,relatime,seclabel)
selinuxfs on /sys/fs/selinux type selinuxfs (rw,nosuid,noexec,relatime)
systemd-1 on /proc/sys/fs/binfmt_misc type autofs (rw,relatime,fd=35,pgrp=1,timeout=0,minproto=5,maxproto=5,direct,pipe_ino=14884)
hugetlbfs on /dev/hugepages type hugetlbfs (rw,relatime,seclabel,pagesize=2M)
mqueue on /dev/mqueue type mqueue (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel)
debugfs on /sys/kernel/debug type debugfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel)
tracefs on /sys/kernel/tracing type tracefs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel)
fusectl on /sys/fs/fuse/connections type fusectl (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
configfs on /sys/kernel/config type configfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,nosuid,nodev,seclabel,size=748028k,nr_inodes=1048576)
/dev/vda1 on /boot type ext4 (rw,relatime,seclabel)

信息的解释

设备名：例如 /dev/sda1、/dev/sda2、/dev/sdb1 等，表示挂载的设备或分区。
挂载点：例如 /、/home、/mnt/mydisk 等，表示设备挂载到的目录。
文件系统类型：例如 ext4、iso9660、squashfs 等，表示设备使用的文件系统类型。
挂载选项：例如 rw、relatime、ro、nosuid 等，表示挂载时使用的选项。

fdisk -l查看磁盘信息

[root@localhost boot]# fdisk -l
Disk /dev/vda：40 GiB，42949672960 字节，83886080 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x849d8593

设备       启动    起点     末尾     扇区 大小 Id 类型
/dev/vda1  *       2048  2099199  2097152   1G 83 Linux
/dev/vda2       2099200 83886079 81786880  39G 8e Linux LVM


Disk /dev/mapper/openeuler-root：36.94 GiB，39665532928 字节，77471744 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节


Disk /dev/mapper/openeuler-swap：2.05 GiB，2206203904 字节，4308992 个扇区
单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

使用df -h查看磁盘挂载，容量，利用率

[root@localhost boot]# df -h
文件系统                    容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                    4.0M     0  4.0M    0% /dev
tmpfs                       731M     0  731M    0% /dev/shm
tmpfs                       293M   30M  263M   11% /run
tmpfs                       4.0M     0  4.0M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/openeuler-root   37G  1.8G   33G    6% /
tmpfs                       731M     0  731M    0% /tmp
/dev/vda1                   974M  151M  756M   17% /boot

磁盘分区

硬盘分区是使用分割编辑器（partition editor）在磁盘上划分几个逻辑部分，碟片一旦划分成数个分割（Partition），不同类的目录与文件可以存储进不同的分割。

磁盘分区主要有 MBR 和 GPT 两种格式，两种不同的磁盘分区表标准

使用 `lsblk` 列出系统上所有磁盘列表

[root@localhost boot]# lsblk
NAME               MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sr0                 11:0    1 223.5M  0 rom  
vda                252:0    0    40G  0 disk 
├─vda1             252:1    0     1G  0 part /boot
└─vda2             252:2    0    39G  0 part 
  ├─openeuler-root 253:0    0  36.9G  0 lvm  /
  └─openeuler-swap 253:1    0   2.1G  0 lvm  [SWAP]

从输出信息来看，主要分为两个sr0，vda装置，vda中分为两个分区vda1，vda2，vda2中还有 LVM 产生的文件系统

信息解释

NAME：装置文件名，会省略 /dev 等前导目录
MAJ:MIN：其实核心认识的装置都是通过这两个代码来熟悉的，分别是：主要:次要 装置
RM：是否为颗拆卸装置（removable device）。如光盘、USB 磁盘等
SIZE：容量
RO：是否为只读
TYPE：磁盘 disk、分区槽 partition、只读存储器 rom
MOUTPOINT：挂载点

分区架构

主分区
扩展分区（它本身不能存储数据，而是一个容器，可以包含多个逻辑分区）
- 逻辑分区1
- 逻辑分区2
- 逻辑分区3

分区命名规则

/dev/vd{a-z}{number}

/dev/ 设备名称
vd 设备类型（ hd/sd )
{a-z} 设备序号
{number} 分区编号

磁盘分区方案

MBR

使用 parted /dev/vda print 列出磁盘的分区表类型与分区信息

[root@localhost boot]# parted /dev/vda print
型号：Virtio 块设备 (virtblk)
磁盘 /dev/vda：42.9GB
扇区大小 (逻辑/物理)：512B/512B
分区表：msdos
磁盘标志：

编号  起始点  结束点  大小    类型     文件系统  标志
 1    1049kB  1075MB  1074MB  primary  ext4      启动
 2    1075MB  42.9GB  41.9GB  primary            lvm

我们看到分区表类型 msdos 是指MBR分区表 — 使用 fdisk 分区工具，执行以下操作对某个磁盘进行操作

1	fdisk /dev/vda

GPT

GPT 分区标准摆脱了 MBR 的最大支持 2TB 的限制，支持更大的磁盘容量
没有主分区和逻辑分区的区别
每一个分区有一个全局标识符（GUID）
使用 gdisk 工具

parted 分区工具

parted /dev/vda 进入交互模式

fstab 介绍

静态存储了磁盘存储挂载信息，在系统启动时，会自动调取该文件进行磁盘挂载，这样就不需要手动进行挂载

fstab文件格式

 # <file system>   <mount point>   <type>   <options>         <dump>   <pass>
/dev/sda1         /boot           ext4     defaults          1        2
/dev/mapper/root  /               ext4     defaults          0        1
UUID=12345678-9ab /home           ext4     defaults          0        2

<file system>：文件系统的设备路径或UUID
<mount point>：文件系统要挂载到的路径
<type>：文件系统类型
<options>：挂载选项，例如defaults、noauto、ro、rw等
<dump>：用于备份工具的备份级别，默认为0
<pass>：用于fsck工具的文件系统检查顺序，默认为0（不检查）

逻辑卷管理（LVM）

LVM 是 Linux 系统对磁盘分区的一种管理机制，是在磁盘分区之上建立一个逻辑层，这个逻辑层让多个硬盘或者分区看起来像一块逻辑硬盘，然后将这块逻辑硬盘分成逻辑卷之后使用，从而大大提高了分区的灵活性。

基本概念

PE（Physical Extend）：物理单元，能被 LVM 寻址的最小单元
PV（Physical Volume）：物理卷，即实际存在的分区
VG（Volume Group）：卷组，一个或多个物理卷组成卷组，可以将卷组想象成为一个新的逻辑磁盘
LV（Logical Volume）：逻辑卷，将卷组重新分配为多个逻辑卷，是用户实际使用的逻辑设备

使用 LVM 创建管理逻辑卷

物理卷操作

创建物理卷
命令为 pvcreate [option] devname
详细用法使用 pvcreate --help 查看

查看物理卷信息
命令为 pvdisplay [option] devname ，我们可以看到信息包括如下

--- Physical volume ---
  PV Name               /dev/vda2
  VG Name               openeuler
  PV Size               <39.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              9983
  Free PE               0
  Allocated PE          9983
  PV UUID               yoL1lh-t5IG-VVPT-13dO-LxVD-LXvk-NnkUfE

修改物理卷信息
命令为 pvchange [option] devname
详细用法使用 pvchange --help 查看
删除物理卷
命令为 pvremove [option] devname

卷组操作

创建卷组 vgcreate [option] vgname pvname ...
查看卷组 vgdisplay [option] [vgname]
修改卷组属性 vgchange [option] vgname
扩展卷组 vgextend [option] vgname pvname ...
收缩卷组 vgreduce [option] vgname pvname ...
删除卷组 vgremove [option] vgname

逻辑卷操作

创建逻辑卷 lvcreate [option] -n lvname vgname
查看逻辑卷 lvdisplay [option] [lvname]
调整逻辑卷大小 lvresize [option] lvname
扩展逻辑卷 lvextend [option] lvname
收缩逻辑卷 lvreduce [option] lvname
删除逻辑卷 lvremove [option] lvname

参考文章：
- Linux LVM 逻辑卷管理器

Author：Mark Lee

Link：http://example.com/2d7002e4.html

Publish date：July 28th 2024, 10:21:39 pm

Update date：July 31st 2024, 10:18:10 pm

License：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

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