Linux磁盘配额的设置与检测.doc

/art/201101/243440.htm 摘要：学习如何设置和检测 Linux 文件系统的磁盘配额，防止个体用户使用超过允许范围的空间，避免造成整个文件系统的意外拥堵。您可以使用本文中的资料来准备 Linux 系统管理员认证的 LPI 101 考试，或者只是探究配额。 标签：Linux磁盘配额本文帮助您了解 Linux 系统管理任务相关知识。对 Linux Professional Institute Certification 级别 1(LPIC-1)考试的资料准备有所帮助。下面我们就开始学习如何管理用户的磁盘配额。概述在本文中，了解如何管理用户的磁盘配额。学习：1. 设置一个文件系统的磁盘配额2. 设置配额限制3. 检查配额4. 生成配额报告除非有特殊说明，本文中的例子都使用 2.6.34 内核的 Fedora 13。您在其他系统上的结果可能有所不同。本文帮助您准备 Linux Professional Institutes Junior Level Administration(LPIC-1)考试 101 中主题 104 下的目标 104.4。该目标的权值为 1。先决条件为了最有效地利用本系列中的文章，您应该具有基本的 Linux 知识，并需要准备一个 Linux 系统，用于练习本文介绍的命令。有时候不同版本的程序输出格式不同，因此您所得到的结果未必总是与这里所示的清单和图相同。配额简介配额允许您控制用户或者组织的磁盘使用。它能防止个体用户和组织使用文件系统中超过自己所允许的部分，或者造成系统完全拥堵。XFS 文件系统也支持项目配额，它限制了一个项目所能使用的空间大小，无论哪个用户在项目的目录树中创建文件。配额必须由 root 用户或者有 root 权限的用户启用和管理。它们往往用于多用户系统，不常用于单一用户的工作站。有 3 种不同的配额支持：1、vfsold，或者版本 1 配额2、vfsv0，或者版本 2 配额3、xfs，XFS 文件系统上的配额本文包括非 XFS 文件系统上的版本 2 配额和 XFS 文件系统上的 xfs 配额。请注意，LPI 101 考试以版本 2 配额为重点。配额需要 2.4 内核之后引入的内核支持。2.6 内核也有您所需的支持。XFS 配额往往是日志化的。内核 2.6.11 及以上版本支持日志化版本 2 配额。测试设置首先要说明本文使用的测试分区设置，这样您就能更好地理解部分例子。如果您已经理解了文件所有权和权限，也已经安装了配额包，那么您可以直接跳到 配额的启用 部分。参考 学习 Linux，101：LPIC-1 路线图，获得该系列提供更多命令详细信息的其他文章链接，本文此处只提供简单说明。测试分区和用户我们使用 110GB ext4 分区(/dev/sda7)和 40GB XFS 分区(/dev/sda8)来演示。它们分别安装在 /quotatest/ext4 和 /quotatest/xfs。清单 1. 设置分区rootechidna # mkfs -t ext4 /dev/sda7mke2fs 1.41.10 (10-Feb-2009)Filesystem label=OS type: LinuxBlock size=4096 (log=2)Fragment size=4096 (log=2)Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks7159808 inodes, 28637862 blocks1431893 blocks (5.00%) reserved for the super userFirst data block=0Maximum filesystem blocks=4294967296874 block groups32768 blocks per group, 32768 fragments per group8192 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872Writing inode tables: doneCreating journal (32768 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: doneThis filesystem will be automatically checked every 28 mounts or180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.rootechidna # mkfs -t xfs /dev/sda8meta-data=/dev/sda8 isize=256 agcount=4, agsize=2622108 blks = sectsz=512 attr=2data = bsize=4096 blocks=10488429, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blksnaming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0log =internal log bsize=4096 blocks=5121, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0rootechidna # mkdir -p /quotatest/ext4rootechidna # mkdir -p /quotatest/xfsrootechidna # mount /dev/sda7 /quotatest/ext4rootechidna # mount /dev/sda8 /quotatest/xfs在这个例子中，我们希望普通用户能够在新的文件系统中创建文件。这样创建，文件系统归 root 所有，一般用户不能在系统上创建文件或者目录。我们变更所有权，这样新的文件系统就由拥有名为 development 的专用组的用户 development 所有。我们变更权限，这样在 development 组中的用户就能够创建文件和目录。 清单 2 显示了我们如何设置所有权和权限。清单 2. 变更测试分区的所有权和权限rootechidna # # Show default ownership and permissionsrootechidna # ls -l /quotatest/total 4drwxr-xr-x. 3 root root 4096 Nov 18 22:43 ext4drwxr-xr-x. 2 root root 6 Nov 18 22:43 xfsrootechidna # # Change user and group ownership to developmentrootechidna # chown development:development /quotatest/*rootechidna # # Allow group members to create files and directoriesrootechidna # chmod g+w /quotatest/*rootechidna # ls -l /quotatest/total 4drwxrwxr-x. 3 development development 4096 Nov 18 22:43 ext4drwxrwxr-x. 2 development development 6 Nov 18 22:43 xfsrootechidna # # Set default group of new files and directoriesrootechidna # # to developmentrootechidna # chmod g+s /quotatest/ext4/rootechidna # ls -l /quotatest/total 4drwxrwsr-x. 3 development development 4096 Nov 19 11:39 ext4drwxrwxr-x. 2 development development 6 Nov 18 22:43 xfs我们利用 3 位用户，ian、gretchen 和 tom，他们每人都拥有和用户名一样的专用组，同时也是 development 组的成员。检查配额包如果您正在使用一个桌面系统，那么您可能无法安装配额包，因为配额不是普通的默认桌面系统安装的。使用 dpkg 或者 rpm 确认您是否安装了包，如清单 3。清单 3. 检查配额包# On Debian-based systemsianpinguino:$ dpkg -l quotaDesired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold| Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend|/ Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)|/ Name Version Description+-=-=-=ii quota 4.00pre1-3 implementation of the disk quota system# On systems that use RPMianechidna $ rpm -q quotaquota-3.17-11.fc13.x86_64如果您没有如本文所述安装配额包，在安装页 “学习 Linux，101：Debian 包管理” 和 学习 Linux，101：RPM 和 YUM 包管理 获取帮助。配额的启用添加配额支持到 /etc/fstab启用配额的下一步是根据您是否想实现用户配额、组配额，或者两者兼有，添加适当选项到 /etc/fstab 的文件系统定义。XFS 文件系统也支持项目配额。编写时，启用配额的选项不是集中记录在一个明显的手册页中。表 1 显示了可用的选项，以及它们适用的配额系统类型。表 1. /etc/fstab 中的配额选项选项适用于使用usrquota所有类型启用用户配额usrjquota=filenamevfsv0启用日志化的用户配额;需要一个配额数据库文件名(通常为 aquota.user)和 jqfmt 选项的规格uquotaxfs相当于 usrquotagrpquota所有类型支持组配额grpjquota=filenamevfsv0启用日志化组配额;需要一个配额数据库文件名(通常为 aquota.group)和 jpfmt 选项的规格gquotaxfs相当于 grpquotaprjquotaxfs启用项目配额pquotaxfs相当于 prjquotajqfmt=formatvfsv0当 usrjquota 或者 grpjquota 被指定时使用的配额格式;目前只有 vfsv0 是受支持的格式quotavfsold，vfsv0相当于 usrquotanoquotavfsold，vfsv0不启用配额uqnoenforcexfs启用用户配额审计，但是不能启用强制措施gqnoenforcexfs启用组配额审计，但是不能启用强制措施pqnoenforcexfs启用项目配额审计，但是不能启用强制措施我们使用一个 ext4 分区和一个 XFS 分区进行演示。我们将会在这些文件系统中添加用户和组配额，这样您就可以看到配额如何在两个不同的文件系统中运行。我们的 /etc/fstab 输入如清单 4 所示。清单 4. 启用 /etc/fstab 中的配额支持/dev/sda7 /quotatest/ext4 ext4 defaults,usrquota,grpquota 1 2/dev/sda8 /quotatest/xfs xfs defaults,usrquota,grpquota 1 2 重新安装文件系统编辑 /etc/fstab 和添加配额之后，您需要重新安装文件系统。对 XFS 文件系统来说，配额数据是文件系统元数据的一部分。对其他文件系统来说，用户配额信息存储在文件系统 root 的 aquota.user 文件，组配额也同样存储在 aquota.group。版本 1 配额使用 quota.user 和 quota.group。对这些文件系统来说，重新安装完文件系统之后，您必须创建配额文件，并启用配额进行检测。quotacheck 命令检查所有文件系统上的配额，如果 aquota.user 和 aquota.group 文件不存在，就会创建所需的 aquota.user 和 aquota.group 文件。它还能修复损坏的配额文件。查看手册页获得更多信息。以下是通常和 quotacheck 命令一起使用的部分常用选项：-a or -all检查所有安装在 /etc/mtab(除了 NFS 文件系统)的文件系统-c or -create-files忽略当前的配额文件。运行新的扫描，将结果写到磁盘-u or -user检查用户配额(默认的)-g or -group检查组配额-v or -verboseVerbose 输出清单 5 显示了在我们新安装的文件系统上运行 quotacheck 命令的结果。如果您没有使用 -a 选项，就必须指定您想要检查的文件系统。清单 5. 创建 vfsold 和 vfsv0 的配额数据库文件rootechidna # quotacheck -augvcquotacheck: Skipping /dev/sda8 /quotatest/xfsquotacheck: Your kernel probably supports journaled quota but you are not using it.Consider switching to journaled quota to avoid running quotacheck after an uncleanshutdown.quotacheck: Scanning /dev/sda7 /quotatest/ext4 donequotacheck: Cannot stat old user quota file: No such file or directoryquotacheck: Cannot stat old group quota file: No such file or directoryquotacheck: Cannot stat old user quota file: No such file or directoryquotacheck: Cannot stat old group quota file: No such file or directoryquotacheck: Checked 2 directories and 1 filesquotacheck: Old file not found.quotacheck: Old file not found.请注意，来自 quotacheck 命令的警告建议我们转而使用日志化的配额。将 /dev/sda7 上 ext4 文件系统 /etc/fstab 中的选项由defaults，usrquota，grpquota改为defaults，usrjquota=aquota.user，grpjquota=aquota.group,jqfmt=vfsv0，就能完成此变更。还需要注意的是，XFS 文件系统可由 quotacheck 命令跳过，因为 XFS 配额结构包含在元数据和日志中。开始或者停止配额检测要强制实施 vfsold 和 vfsv0 配额检测，您必须使用 quotaon 命令将其启用。常用选项 -a，-g，-u 和 -v 与 quotacheck 命令 有相同意思。类似的，如果您没有指定 -a 选项，就必须指定文件系统。如果只是想要显示配额的开启和关闭，您可以使用 -p 选项。使用 quotaoff 命令关闭配额检测。清单 6 显示了这些命令的例子。清单 6. 开始 vfsold 和 vfsv0 配额的配额检查rootechidna # quotaon -p /quotatest/ext4/group quota on /quotatest/ext4 (/dev/sda7) is offuser quota on /quotatest/ext4 (/dev/sda7) is offrootechidna # quotaon -uagv/dev/sda7 /quotatest/ext4: group quotas turned on/dev/sda7 /quotatest/ext4: user quotas turned onrootechidna # quotaoff -ugv /quotatest/ext4/dev/sda7 /quotatest/ext4: group quotas turned off/dev/sda7 /quotatest/ext4: user quotas turned offrootechidna # quotaon -ugv /quotatest/ext4/dev/sda7 /quotatest/ext4: group quotas turned on/dev/sda7 /quotatest/ext4: user quotas turned on对 XFS 文件系统来说，配额检查是默认启动的，除非文件安装了 uqnoenforce，gqnoenforce 或者 pqnoenforce 设置。使用 xfs_quota 命令和 -x(适用于 专家)选项控制 xfs 配额。没有 -x 选项，您显示配额信息会受到限制。命令还有一些子命令，包括 help，用于显示可用的子命令清单，state，用于显示整体状况，enable，用于启用配额检测，还有 disable，用于停止。选项 -u、-g 和 -p 分别限制用户、组或项目的行为。使用 -v 获得 verbose 输出。您可以在命令行模式运行命令，命令行中独立的子命令由 -c 选项指明。您可以多次指定多种子命令的该选项。如果您将指定子命令的选项，可能就需要引用命令。清单 7 中显示了一些例子。清单 7. 开始 xfs 配额的配额检测rootechidna # xfs_quota -xxfs_quota stateUser quota state on /quotatest/xfs (/dev/sda8) Accounting: ON Enforcement: ON Inode: #131 (3 blocks, 3 extents)Group quota state on /quotatest/xfs (/dev/sda8) Accounting: ON Enforcement: ON Inode: #132 (3 blocks, 3 extents)Project quota state on /quotatest/xfs (/dev/sda8) Accounting: OFF Enforcement: OFF Inode: #132 (3 blocks, 3 extents)Blocks grace time: 7 days 00:00:30Inodes grace time: 7 days 00:00:30Realtime Blocks grace time: 7 days 00:00:30xfs_quota disablexfs_quota quitrootechidna # xfs_quota -x -c enable -gu -v /quotatest/xfsUser quota state on /quotatest/xfs (/dev/sda8) Accounting: ON Enforcement: ON Inode: #131 (3 blocks, 3 extents)Group quota state on /quotatest/xfs (/dev/sda8) Accounting: ON Enforcement: ON Inode: #132 (3 blocks, 3 extents)Blocks grace time: 7 days 00:00:30Inodes grace time: 7 days 00:00:30Realtime Blocks grace time: 7 days 00:00:30在启动上检查 vfsold 和 vfsv0 配额虽然不在本文范围内，quotacheck 和 quotaon 命令通常包含在初始化脚本中，这样无论您何时启动系统，都能同时启用配额。Quota Mini HOWTO(见 参考资料 的链接)有额外的信息。如果您使用日志配额，就不需要在启动时运行 quotacheck。设置配额限制正如您所见，配额不是通过文件系统 root 中的二进制文件控制，就是通过文件系统元数据控制。为特定用户设置一个配额，要使用 edquota 命令。这个命令会为用户从启用配额的各种文件系统中提取配额信息，创建一个临时文件，并为您打开编辑器来调整配额。通过默认设置，edquota 使用 vi 编辑器。如果您想使用不同的编辑器，设置 EDITOR 或者 VISUAL 变量。编辑用户配额，使用 -u 选项(默认)和一个或者多个用户名。编辑组配额，使用 -g 和一个或者多个组名。您必须是 root 用户，才可以编辑配额。使用 vi 作为编辑器，显示的信息类似清单 8 所示。清单 8. 运行 edquotaDisk quotas for user ian (uid 1000): Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/sda7 0 0 0 0 0 0 /dev/sda8 0 0 0 0 0 0正如您在清单 8 中所见，edquota 显示了我当前的使用，包括配额启用中的每个文件系统上的 1K 模块和索引节点。对模块和索引节点的使用还有软、硬件上的限制。在这个例子中，它们都是 0，意味着没有配额限制。软件限制就是一个值，这个值就是用户超过配额时将会收到邮件警告的次数。硬件限制用户不能超过的次数。您可以将模块限制想成用户能够存储的数据量的适当限制，索引节点限制想成文件和目录数的限制。变更配额限制您可以更改临时文件中的值，然后保存文件来变更配额限制。如果您不想变更，就不保存直接关闭文件。我们在例子中使用了非常小的限制，这样您就能很容易就见到效果了。假设您想将配额设置为每个测试文件系统上 10MB 的数据和 50 个文件。允许额外 10% 的硬件限制，您可以如清单 9 所示设置值。清单 9. 设置限制Disk quotas for user ian (uid 1000): Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/sda7 0 10240 11264 0 50 55 /dev/sda8 0 10240 11264 0 50 55保存文件，新的配额就会生效。请注意，您对使用的模块或者索引节点值所作出的任何修改都会被忽略。配额的复制现在您就要为附加开发人员创建 id。假设您有用户 gretchen 和 tom，而且您希望他们两个都和 ian 有相同的配额。您可以使用 edquota 的 -p 选项，它使用 ian 的配额为其他用户配额的 原型，如清单 10 所示。清单 10. 从原型设置配额rootpinguino:# edquota -p ian gretchen tom组限制您还可以根据文件的组所有权，使用 edquota 限制磁盘空间的分配。比如，上面提到的三位开发人员是 development 组的成员。要把组中所有成员所能使用的总量设置为 250MB 和 100 文件，使用命令 edquota -g development 并设置值，如清单 11 所示。清单 11. 为一个组设置配额Disk quotas for group development (gid 505): Filesystem blocks soft hard inodes soft hard /dev/sda7 4 25600 28160 1 100 110 /dev/sda8 0 25600 28160 0 100 110您可能会想，为什么在 /dev/sda7 的 ext4 文件系统上已经有被使用的模块和索引节点。请回想一下，在清单 2 中，我们使用 chown 和 chmod 来设置所有新文件的默认组为 development 组?这也适用于两个配额数据库文件。您可以将它们改回到 root 的中的值，如清单 12 所示。请保证在关闭配额检查之后进行变更，然后再将它开启。清单 12. 重新设置配额数据库文件的组所有人rootechidna # quotaoff /quotatest/ext4/rootechidna # chown :root /quotatest/ext4/aquota.*rootechidna # quotaon /quotatest/ext4/宽限期用户或者组可能会超出软件限制的 宽限期，默认值为 7 天。宽限期之后，软件限制就会作为硬件限制执行。一旦达到硬件限制，就必须在创建新文件之前删除部分文件。使用 edquota 的 -t 选项设置宽限期。您再一次回到编辑器中，会见到类似清单 13 中的数据。和之前一样，保存变更来更新值。请确保给用户留有足够时间接收警告邮件、相应地删除部分文件。清单 13. 设置宽限期Grace period before enforcing soft limits for users:Time units may be: days, hours, minutes, or seconds Filesystem Block grace period Inode grace period /dev/sda7 7days 7days /dev/sda8 7days 7days检查配额没有选项的 quota 命令显示了任何文件系统上激活用户的配额，如果用户在这个系统上有文件，就会在其上设置配额。-v 选项显示了启用配额的所有文件系统的信息。root 用户可以给命令添加一个用户名来查看特定用户的配额。在清单 14 中，我们在 ext4 文件系统上创建一个 1MB 文件，并说明了有无 -v 选项的 quota 命令的使用。清单 14. 显示配额ianechidna $ dd if=/dev/zero of=/quotatest/ext4/ianfile1 bs=1024 count=10241024+0 records in1024+0 records out1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.00793796 s, 132 MB/sianechidna $ quotaDisk quotas for user ian (uid 1000): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/sda7 1024 10240 11264 1 50 55ianechidna $ quota -vDisk quotas for user ian (uid 1000): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/sda7 1024 10240 11264 1 50 55 /dev/sda8 0 10240 11264 0 50 55根据当前使用的统计数据，您可以看到显示的软硬件配置限制。如果在创建文件之后立刻运行 quota 命令，您就会在短时间内见到略大的模块数显示。清单 15 显示了如果您超过软件限制会出现什么情况，以及如果超过硬件限制会出现什么情况。在这个例子中，我们在已创建的 1MB 中添加 9.5MB 的文件，这很显然超出了软件限制。请注意软件限制如何获得一个星号，除了它表示用户超出配额。还要注意的是，宽限期列标明了用户要在多长时间内解决问题。最后，当我们尝试复制 1MB 文件时，因为它会超出用户 ian 的硬件限制，所以操作失败。清单 15. 超过配额ianechidna $ dd if=/dev/zero of=/quotatest/ext4/ianfile2 bs=1024 count=95009500+0 records in9500+0 records out9728000 bytes (9.7 MB) copied, 0.0754223 s, 129 MB/sianechidna $ quotaDisk quotas for user ian (uid 1000): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/sda7 10552* 10240 11264 7days 2 50 55ianechidna $ cp /quotatest/ext4/ianfile1 /quotatest/ext4/ianfile3cp: writing /quotatest/ext4/ianfile3: Disk quota exceeded 配额报告 一次检查一个用户的配额很没有效率，所以您会想要使用 repquota 命令生成配额报告。清单 16 显示了如何查看 /quotatest/ext4/ 上所有用户和组的配额。清单 16. 生成配额报告rootechidna # repquota -ug /quotatest/ext4/* Report for user quotas on device /dev/sda7Block grace time: 7days; Inode grace time: 7days Block limits File limitsUser used soft hard grace used soft hard grace-root - 24 0 0 2 0 0ian +- 11260 10240 11264 6days 3 50 55gretchen - 2080 10240 11264 44 50 55tom -+ 660 10240 11264 55 50 55 6daysdevelopment - 4 0 0 1 0 0* Report for group quotas on device /dev/sda7Block grace time: 7days; Inode grace time: 7days Block limits File limitsGroup used soft hard grace used soft hard grace-root - 24 0 0 2 0 0development -+ 14004 25600 28160 103 100 110 7days请注意，清单 16 中用户 ian、tom 和组 development 的加号，它表明现在每个都超出了配额。用户 ian 有过多的数据。用户 tom 有过多的文件。组 development 也有过多文件。正如使用其他配额命令一样，-a 选项生成启用配额的已安装的文件系统的报告。-v 选项生成一个更详细的输出。-n 选项生成数字用户的编号，而不是将用户编号解析为名称。这个会对庞大的报告提供一个性能提升，但对读者并没有那么有用。XFS 文件系统上的项目配额XFS 配额系统还支持项目配额，它是组配额的替换。您不能在 XFS 文件系统上同时使用组和项目配额。项目配额要通过在 /etc/fstab 中添加 prjquota(或者 pquota)启用。项目配额使用数字 id 的概念和更具描述性的项目名称。文件 /etc/projects 用于映射数字项目识别符到目录树，而文件 /etc/projid 映射数字项目识别符到项目名称。可以不使用 /etc 中的这两个文件进行操作，但是这样较为不方便。查看映射页面获取详细信息。要设置项目配额，您必须在专家模式(-x 选项)使用 xfs_quota 命令。首先您必须使用 project 子命令和 -s 选项，通过标记所有受影响的索引节点作为项目一部分来设置项目配额。然后使用 limit 子命令来设置硬件或者软件限制。清单 17 显示了如何在 /quotatest/xfs/proj-dir1 下设置一个 15MB 项目硬件限制的项目树。我们还将设置一个没有限制的并行 /quotatest/xfs/proj-dir2 进行说明。清单 17. 设置 xfs 项目配额rootechidna # mkdir -m ag+w /quotatest/xfs/proj-dir1,2rootechidna # chown development:development /quotatest/xfs/proj-dir*rootechidna # echo 50:/quotatest/xfs/proj-dir1 /etc/projectsrootechidna # echo dev-projects:50 /etc/projidrootechidna # xfs_quota -xxfs_quota path Filesystem Pathname000 /quotatest/xfs /dev/sda8 (uquota, pquota)001 /quotatest/xfs/proj-dir1