Linux网络操作系统项目化教程（openEuler）课件 项目7 磁盘管理

项目7磁盘管理《Linux网络操作系统项目化教程（openEuler）》学习目标/Target了解磁盘设备命名规则，能够认识每个磁盘名称的含义知识目标学习目标/Target能够熟练使用df与du命令查看磁盘使用情况能够在Linux操作系统中正确添加磁盘能够使用MBR方式完成磁盘分区能够使用GPT方式完成磁盘分区能够熟练使用mkfs命令完成磁盘分区格式化能够使用相应命令完成磁盘分区的挂载与卸载能够完成LVM逻辑卷的创建能够部署RAID10磁盘阵列技能目标学习目标/Target通过LVM逻辑卷的学习，培养长远规划意识通过RAID磁盘阵列技术的学习，认识到团队协作的力量以及建立冗余机制的重要性技能目标目录/Contents7.17.2磁盘概述添加磁盘7.3磁盘分区7.4格式化分区目录/Contents7.57.6挂载与卸载LVM概述7.7RAID概述项目导入01项目导入随着业务的蓬勃发展，小智所在的部门承接了越来越多的重要项目，这些项目产生的数据量呈爆发式增长，原有的数据存储方案渐渐难以支撑。团队目前使用的基于openEuler的Linux工作环境，亟需更高效、可靠的磁盘管理方案，以保障数据安全并提升存储性能。小智自加入团队以来，表现一直可圈可点。此前他出色地完成了一系列基础任务，包括部署openEuler工作环境以及安装MySQL8.0等，展现出很强的学习能力和执行力。鉴于此，上级领导决定将一项关键任务交予小智——在团队的服务器上创建LVM逻辑卷和部署RAID磁盘阵列。创建LVM逻辑卷，能够让团队更灵活地管理磁盘空间，轻松应对数据存储量不断变化的需求。比如，当某个项目的数据量突然增加时，可以方便地从剩余的存储资源中划分空间给对应的逻辑卷。而部署RAID磁盘阵列，则是为了大幅提升数据存储的可靠性和读写性能。在如今数据至关重要的时代，哪怕是短暂的数据丢失或系统故障，都可能给客户带来巨大损失。RAID磁盘阵列通过数据冗余和并行读写等技术，能有效防止数据丢失，加快数据访问速度。知识准备02在Linux操作系统中，一切皆文件，磁盘设备也不例外，既然是文件，那么磁盘设备的命名就要遵循文件的命名规则。Linux操作系统中的磁盘设备命名规则与Windows操作系统中的磁盘设备命名规则并不相同。此外，Linux操作系统的磁盘管理并不像Windows操作系统那么直观，且是通过命令实现的。本节将针对磁盘设备的命名规则、查看磁盘使用情况等磁盘管理的基础知识进行介绍。7.1磁盘概述了解磁盘设备命名规则，能够认识每个磁盘名称的含义。学习目标7.1.1磁盘设备命名规则Linux操作系统中的所有硬件设备都存储在/dev目录下，包括磁盘设备。读者可以进入/dev目录查看这些硬件设备文件。7.1.1磁盘设备命名规则/dev/存储设备类型+磁盘编号+分区编号Linux操作系统中磁盘设备的命名遵循一定的规则。命名规则7.1.1磁盘设备命名规则下面分别介绍上述命名规则中各字段的含义。7.1.1磁盘设备命名规则存储设备类型A磁盘编号B分区编号CLinux操作系统的存储设备类型包括NVMe、SATA、USB、SCSI、IDE等，其中，NVMe在Linux操作系统中被识别为nvme*n*（*符号为数字编号）；SATA、USB、SCSI设备在Linux操作系统中被识别为sd；IDE设备在Linux操作系统中被识别为hd。由于IDE存储设备逐渐被淘汰，所以/dev目录下可能没有hd开头的存储设备文件。1.存储设备类型7.1.1磁盘设备命名规则如果系统中有多个不同类型的磁盘设备，这些磁盘将会按照添加的顺序，使用小写的英文字母依次编号。例如，如果系统中有两块sd磁盘，则第一块磁盘编号为sda，第二块磁盘编号为sdb。2.磁盘编号7.1.1磁盘设备命名规则一个磁盘可以有多个分区，这些分区使用阿拉伯数字进行编号。例如，如果第一块磁盘划分为4个分区，那么第1个分区的设备文件名为sda1，第2个分区的设备文件名为sda2，第3个分区的设备文件名为sda3，第4个分区的设备文件名为sda4。3.分区编号7.1.1磁盘设备命名规则根据上述命名规则，读者可以进入/dev目录查看系统的磁盘设备文件。3.分区编号点击查看7.1.1磁盘设备命名规则掌握df与du命令，能够熟练使用这两个命令查看磁盘使用情况。学习目标7.1.2查看磁盘使用情况在Linux操作系统中，磁盘的使用情况无法直观地看到，为此，Linux操作系统提供了df和du两个命令用于查看磁盘的使用情况。df命令和du命令都可以用来查看磁盘使用情况，但df命令通过文件系统获取空间大小和使用情况等信息，而du命令是通过搜索文件或目录来计算每个文件或目录的大小，然后进行累加。下面分别介绍这两个命令的用法。7.1.2查看磁盘使用情况df选项磁盘设备名df命令用于查看已挂载文件系统的磁盘设备的使用情况，包括磁盘容量、已用空间大小、可用空间大小、磁盘使用率等信息，它默认显示所有已挂载文件系统的磁盘设备的使用情况。df命令基本格式如下所示。命名规则7.1.2查看磁盘使用情况1.df命令df命令常用选项如表。1.df命令选项说明-h以用户易读的格式显示磁盘使用情况，如单位为GB、MB、KB等。-l只显示本地文件系统-T显示文件系统类型7.1.2查看磁盘使用情况案例7-1：查看/dev/sda1的使用情况/etc/group文件用于保存用户组信息。所有用户都可以查看/etc/group文件。7.1.2查看磁盘使用情况1.df命令[itheima@localhostchapter07]$df-h/dev/sda1文件系统大小已用 可用 已用% 挂载点devtmpfs4.0M0 4.0M 0% /devdu选项磁盘设备名du命令用于查看文件或目录的磁盘占用情况。命名规则7.1.2查看磁盘使用情况2.du命令du命令常用选项如表。7.1.2查看磁盘使用情况2.du命令选项说明-a输出所有文件的统计，而不仅仅是目录-c显示总计信息，即显示所有文件和目录的大小总和-h以可读性较好的格式输出大小（例如，1K、234M、2G）-s显示指定路径下所有文件和子目录的磁盘使用量，如果没有指定路径，则显示当前目录和子目录的磁盘使用量案例7-2：查看/home/itheima/openEuler/chapter06目录的磁盘使用量。7.1.2查看磁盘使用情况[itheima@localhostchapter07]$du-h/home/itheima/openEuler/chapter06336K/home/itheima/openEuler/chapter062.du命令案例7-3：查看当前目录占用磁盘空间大小。7.1.2查看磁盘使用情况[itheima@localhostchapter07]$du-h4.0K.2.du命令7.1.2查看磁盘使用情况df命令与du命令统计结果不一致在实际应用中，往往会出现df命令与du命令统计结果不一致的问题，例如，分别用df命令和du命令统计/dev/sda2磁盘设备的使用情况，命令及输出结果如下所示。[itheima@localhostchapter07]$df-h/dev/sda2文件系统大小 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda2974M 213M 694M 24% /boot[itheima@localhostchapter07]$du-h/dev/sda20/dev/sda2了解磁盘添加，能够在Linux操作系统中正确添加磁盘。学习目标7.2添加磁盘在Linux操作系统中，一块磁盘需要经过分区、格式化、挂载操作之后才能使用，为了后面更好地讲解磁盘分区、格式化，以及挂载与卸载操作，接下来以添加一块新的磁盘为例进行讲解。需要注意的是，在添加磁盘之前，最好拍摄一个快照，后续会频繁地操作磁盘，为保证案例操作独立，每一次案例操作之前都恢复到初始状态。7.2添加磁盘在虚拟机中添加磁盘的操作也比较简单，具体步骤如下所示。7.2添加磁盘7.2添加磁盘选中虚拟机，右击，在弹出的菜单中选择“设置”命令，弹出虚拟机设置对话框，如图。STEP017.2添加磁盘在硬件选项卡下，选中“硬盘(SCSI)50GB”选项，单击下方的“添加”按钮，弹出添加硬件向导对话框，如图。STEP02单击“下一步”7.2添加磁盘选择硬件类型为硬盘，单击“下一步”按钮，进入选择磁盘类型界面，如图。STEP03单击“下一步”7.2添加磁盘选择“SCSI(S)”虚拟磁盘类型，单击“下一步”按钮，进入选择磁盘界面，如图。STEP04单击“下一步”7.2添加磁盘选择“创建新虚拟磁盘(V)”选项，单击“下一步”按钮，进入指定磁盘容量界面如图。STEP05单击“下一步”7.2添加磁盘将最大磁盘大小设置为20GB，也可以设置为其他数值，设置完成之后，选择“将虚拟磁盘拆分成多个文件(M)”选项，单击“下一步”按钮，进入指定磁盘文件界面，如图。STEP06单击“下一步”7.2添加磁盘保持默认设置，单击“完成”按钮，返回至“虚拟机设置对话框”所示的对话框，单击“确定”按钮。至此，磁盘添加成功。磁盘添加成功之后，需要重启系统，磁盘才能够被识别。系统重启之后，进入/dev目录查看，可以看到添加的sdb设备文件。STEP07点击查看新添加的磁盘无法直接使用，无论是Windows操作系统还是Linux操作系统。若要使用新添加的磁盘，都需要先对磁盘进行分区。磁盘分区有利于数据的分类存储，管理员可以根据文件类型、文件数量和文件大小等因素，合理规划磁盘空间，以提高磁盘使用率与读取速度。Linux操作系统有两种常用的磁盘分区方式，分别是MBR和GPT，本节将针对MBR和GPT这两种分区方式进行详细讲解。7.3添加磁盘掌握MBR分区，能够描述MBR的分区方式。学习目标7.3.1MBR分区方式早期磁盘的分区采用MBR（MasterBootRecord，主引导记录）分区方式。我们知道，磁盘设备被分为很多扇区，每个扇区大小为512B。在MBR分区方式中，第1个扇区是最重要的，它记录了3部分信息，分别是主引导记录、分区表和结束符。7.3.1MBR分区方式主引导记录包括引导代码和磁盘签名两部分，共占用446B空间，分区表占用64B空间，结束符占用2B空间。其中，分区表记录了磁盘分区信息，每记录一个分区信息就需要占用16B空间，因此，第1扇区中最多只能写入4个分区信息，这4个分区就是主分区。第1扇区数据信息如图。7.3.1MBR分区方式需要注意的是，一块磁盘最多只能有4个主分区，即便这4个分区的容量和小于磁盘总容量，也无法再为剩余空间分区。如果一块磁盘只有4个分区，远远无法满足系统数据的存储管理，为此，MBR分区方式提出了扩展分区的概念。如果需要更多分区，可以将其中一个分区表设置为扩展分区，用于存储一个分区链表的信息。在这个分区链表中，每一个节点都是一个逻辑分区。扩展分区的结构如图。7.3.1MBR分区方式掌握MBR分区，能够使用MBR方式完成磁盘分区。学习目标7.3.2MBR分区管理fdisk选项磁盘在Linux操作系统中，如果使用MBR分区方式创建磁盘分区，可以通过fdisk命令对磁盘分区进行管理。fdisk命令的功能包括创建分区、删除分区、查看分区等。fdisk命令有命令行和交互模式两种用法，命令行用法的基本格式如下所示。基本格式7.3.2MBR分区管理fdisk命令常用选项如表。7.3.2MBR分区管理选项说明-l显示磁盘及分区详细信息-h显示帮助信息案例7-4：查看/dev/sda磁盘和/dev/sdb磁盘的分区情况。7.3.2MBR分区管理点击查看以新添加的磁盘/dev/sdb为例，使用fdisk命令进入磁盘管理的交互界面，具体命令如下所示。点击查看7.3.2MBR分区管理在fdisk命令的交互界面，输入“m”并按Enter键可以获取帮助信息，帮助信息包含此界面可执行的命令。fdisk交互界面常用的命令如表。7.3.2MBR分区管理命令说明d删除分区F列出未分区的空闲区l列出已知分区类型n添加新分区p输出分区表7.3.2MBR分区管理命令说明t更改分区类型v检查分区表i输出某个分区的相关信息w将分区表写入磁盘并退出q退出而不保存更改下面以/dev/sdb磁盘为例，演示通过fdisk交互界面管理磁盘。7.3.2MBR分区管理7.3.2MBR分区管理查看磁盘分区情况通过F命令可以查看/dev/sdb磁盘的空闲区，具体命令与输出结果如下所示。STEP01命令(输入m获取帮助)：F 未分区的空间/dev/sdb：20GiB，21473787904个字节，41940992个扇区单元：扇区/1*512=512字节扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节起点末尾扇区大小

2048419430394194099220G命令(输入m获取帮助)：查看磁盘空闲区7.3.2MBR分区管理创建分区为/dev/sdb磁盘创建一个主分区与两个逻辑分区，下面分别介绍这两种分区的创建方式。（1）创建主分区创建新的主分区的命令为n，输入“n”后按Enter键，可以选择分区类型、编号、大小等，具体命令与输出结果如下所示。STEP02点击查看7.3.2MBR分区管理创建分区（2）创建逻辑分区逻辑分区也通过命令n创建，但具体分区类型、编号等信息与主分区不同。创建逻辑分区的具体命令及输出结果如下所示。STEP02点击查看7.3.2MBR分区管理创建分区（3）删除分区删除分区使用d命令，需要指定分区编号，具体命令及输出结果如下所示。STEP03点击查看7.3.2MBR分区管理创建分区（4）退出分区完成后，可使用w命令保存分区并退出，或使用q命令直接退出交互界面，不保存本次设置。此处使用w命令保存并退出。退出之后，可以使用fdisk命令查看/dev/sdb磁盘的分区情况，具体命令及输出结果如下所示。STEP04点击查看掌握GPT分区，能够使用GPT方式完成磁盘分区。学习目标7.3.3GPT分区方式MBR分区方式虽然简单易用，但它不能处理大容量的磁盘，对于超过2TB的磁盘，便无法使用MBR分区方式进行分区了。此外，MBR分区方式最多只能有4个主分区，每个分区容量最大也不能超过2TB。随着存储设备的发展，磁盘容量变得越来越大，传统的MBR分区方式已经不能满足需求，逐渐被GPT分区方式替代。GPT是一种较新的分区方式，它兼容MBR，能够处理容量超过2TB的磁盘。另外，GPT突破了MBR只能有4个主分区的限制，最多可以有128个主分区，每个分区的容量也可以超过2TB。7.3.3GPT分区方式GPT磁盘分区结构由6部分组成，包括保护MBR、GPT头、分区表、分区区域、分区表备份、GPT头备份。GPT磁盘分区结构如图。7.3.3GPT分区方式掌握GPT分区，能够使用GPT方式完成磁盘分区。学习目标7.3.4GPT分区管理parted磁盘名在Linux操作系统中，GPT分区可以使用parted命令实现。parted是GNU开发的一款功能强大的磁盘管理工具，它既可以管理MBR分区，又可以管理GPT分区，但通常用它来管理GPT分区。parted命令也有命令行和交互模式两种用法，但交互模式更为常用。进入parted命令交互模式的格式如下所示。基本格式7.3.4GPT分区管理在parted交互模式下，可以通过交互命令完成磁盘分区的管理。parted交互命令有很多，这些命令在交互模式下和命令行模式下用法相同。下面分别介绍parted常用的操作与交互命令。7.3.4GPT分区管理使用parted的mklabel命令可以选择磁盘分区类型，mklabel命令基本格式如下所示。1.选择分区类型mklabelgpt基本格式mklabel命令可以选择分区类型，gpt表示GPT分区，dos表示MBR分区。7.3.4GPT分区管理使用parted的print命令可以查看磁盘的分区表信息，print命令基本格式如下所示。2.查看分区表信息print基本格式7.3.4GPT分区管理使用parted的mkpart命令可以创建分区，mkpart命令基本格式如下所示。3.创建分区mkpart分区名称文件系统类型起始点结束点基本格式在创建GPT分区时，要指定分区名称，GPT分区名称没有编号限制，可以使用任意名称。起始点和结束点用于设置分区的大小，单位默认为MB。7.3.4GPT分区管理使用parted的rm命令可以删除分区，rm命令的基本格式如下所示。4.删除分区rm分区编号基本格式除了上述命令，parted还有其他命令，读者可以通过parted--help命令查看。7.3.4GPT分区管理下面将虚拟机还原到刚添加/dev/sdb硬盘的状态，以未分区的/dev/sdb磁盘为例演示parted用法。7.3.4GPT分区管理查看磁盘分区表信息在parted交互模式下，通过print命令可以查看/dev/sdb分区信息，具体命令及输出结果如下所示。STEP01点击查看7.3.4GPT分区管理选择分区类型在创建分区之前，需要选择分区类型，选择分区类型可以使用mklabel命令。STEP02(parted)mklabelgpt (parted)选择分区类型7.3.4GPT分区管理创建分区创建分区可以使用mkpart命令，在创建分区时，系统会让用户设置分区名称、选择文件系统类型、设置分区起始点和结束点，用户可以根据提示完成一系列操作。使用mkpart命令创建分区的过程如下所示。STEP03点击查看7.3.4GPT分区管理删除分区删除分区使用rm命令，在该命令的后面需要指定分区编号。STEP04点击查看7.3.4GPT分区管理退出交互模式退出parted交互模式可以使用quit命令，quit命令在退出时自动保存相应操作。STEP05(parted)quit信息:你可能需要/etc/fstab。7.3.4GPT分区管理掌握磁盘分区格式化，能够熟练使用mkfs命令完成磁盘分区格式化。学习目标7.4格式化分区mkfs选项文件系统分区磁盘分区完成之后，需要在分区上创建文件系统以指定数据的存储方式，在分区上创建文件系统就是格式化分区。Linux操作系统提供了mkfs命令用于格式化分区，mkfs命令的基本格式如下所示。基本格式7.4格式化分区mkfs命令常用选项如表。7.4格式化分区选项说明-t指定文件系统类型，如果不指定，默认为ext2-f强制格式化案例7-5：在/dev/sdb磁盘上创建一个分区，设置文件系统为ext3，然后进行格式化，修改文件系统为ext4。7.4格式化分区点击查看mkfs.文件系统分区名称除了上述用法，还可以通过“mkfs.文件系统”的方式格式化分区，格式如下所示。具体格式7.4格式化分区案例7-6：将/dev/sdb1分区格式化为xfs文件系统。点击查看7.4格式化分区在Windows操作系统中，磁盘分区经过格式化之后就可以直接使用了，但在Linux操作系统中，格式化后的磁盘分区必须经过挂载才可以使用。本节将针对磁盘分区的挂载与卸载相关知识进行讲解。7.5挂载与卸载掌握磁盘分区的挂载，能够使用相应命令完成磁盘分区的挂载。学习目标7.5.1挂载mount分区名称挂载目录挂载就是将磁盘分区（或其他硬件设备）与一个目录进行关联。Linux操作系统提供了mount命令用于实现磁盘分区的挂载，mount命令的基本格式如下所示。基本格式7.5.1挂载在上述格式中，挂载目录又称为挂载点。一般将磁盘分区挂载到/mnt目录下。案例7-7：在当前目录下创建一个tmp目录，将/dev/sdb1分区挂载到tmp目录下，并编辑hello文件存储在/dev/sdb1磁盘中。点击查看7.5.1挂载案例7-6：将挂载信息写入文件的格式如下所示。设备文件挂载目录格式类型权限选项自检优先级上述格式中，各个字段的含义如下所示。设备文件：设备路径或名称，如/dev/sdb1。挂载目录：设备要挂载到的目录，通常需要提前创建好。格式类型：文件系统的格式，如ext3、ext4、xfs、swap、iso9960（光盘设备）等。权限选项：通常设置为defualts，保持默认即可。自检：设置为1则开机后进行磁盘自检，设置为0则不自检。优先级：如果自检字段设置为1，则可在该字段中设置多块磁盘的检测优先级；如果自检字段设置为0，则该字段也设置为0。7.5.1挂载案例7-8：将/dev/sdb1挂载到/home/itheima/openEuler/chapter07/tmp目录的信息写入/etc/fstab文件，使挂载永久生效。点击查看7.5.1挂载掌握磁盘分区的挂载，能够完成查看挂载信息的操作。学习目标7.5.2查看挂载信息有时候挂载的设备比较多，往往不清楚设备的具体挂载信息，如磁盘分区被挂载到了哪个目录。为此，Linux操作系统提供了两个常用的查看挂载信息的命令，分别是findmnt命令和lsblk命令，下面简单介绍这两个命令的用法。7.5.2查看挂载信息findmnt命令用于快速查看设备的挂载信息，基本格式如下所示。1.findmnt命令findmnt设备名称基本格式在上述格式中，如果指定设备名称，则列出该设备的挂载信息；如果不指定设备名称，则列出所有设备的挂载信息。7.5.2查看挂载信息案例7-9：查看/dev/sdb1的挂载信息。[root@localhostchapter07]#findmnt/dev/sdb1TARGETSOURCEFSTYPEOPTIONS/home/itheima/openEuler/chapter07/tmp/dev/sdb1xfsrw,relatime,seclabel,attr2,inode64,logbufs=8,lo7.5.2查看挂载信息1.findmnt命令lsblk命令用于列出除RAM盘之外的所有可用的块设备信息，包括硬盘、闪存盘、CD-ROM等。lsblk命令基本格式如下所示。2.lsblk命令lsblk选项设备名称基本格式7.5.2查看挂载信息lsblk命令常用选项如表。2.lsblk命令7.5.2查看挂载信息选项说明-a显示所有设备信息-f显示设备文件系统信息-m显示设备权限信息-l以列表形式显示设备信息案例7-10：查看/dev/sdb1设备的信息。[root@localhostchapter07]#lsblk/dev/sdb1NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTSsdb1 8:17 0 1.9G 0 part /home/itheima/openEuler/chapter07/tmp7.5.2查看挂载信息2.lsblk命令掌握磁盘分区的卸载，能够使用相应命令完成磁盘分区的卸载。学习目标7.5.3卸载卸载就是取消磁盘分区与目录的关联，卸载磁盘分区的命令为umount，基本格式如下所示。umount磁盘分区/挂载目录基本格式7.5.3卸载umount命令的参数可以是磁盘分区，也可以是挂载目录。案例7-11：卸载/dev/sdb1分区。[root@localhostchapter07]#umount/dev/sdb17.5.3卸载磁盘分区卸载之后，只是不能使用分区存储数据，之前存储在分区中的数据不会丢失，当分区重新被挂载时，依旧可以查看分区中的数据。案例7-12：将/dev/sdb1重新挂载到/mnt/sd目录，查看/dev/sdb1中的文件。[root@localhostchapter07]#mkdir/mnt/sd [root@localhostchapter07]#mount/dev/sdb1/mnt/sd[root@localhostchapter07]#cd/mnt/sd[root@localhostsd]#lshello[root@localhostsd]#cathello这是/dev/sdb1的挂载目录：/home/itheima/openEuler/chapter07/tmp7.5.3卸载新建/mnt/sd目录将/dev/sdb1挂载到/mnt/sd目录进入/mnt/sd目录查看该目录中的文件查看hello文件内容掌握LVM技术，能够完成LVM逻辑卷的创建。学习目标7.6LVM概述磁盘分区一旦完成，分区的大小就无法再改变，除非重新分区。任何管理员在管理磁盘、为磁盘分区时，都无法精确地评估和分配磁盘各个分区的容量。如果等磁盘分区存满了文件才发现空间不足，这时候再重新分区，需要提前备份数据，这个过程势必非常麻烦。7.6LVM概述为了解决这个问题，人们提出了逻辑卷管理器（LogicalVolumeManager，LVM）机制。LVM是Linux操作系统管理磁盘分区的一种机制，它首先把磁盘分区或者整块磁盘标记为一个物理卷（PhysicalVolume，PV），然后把多个物理卷连接起来形成一个卷组，最后对卷组进行分区，每一个分区称为一个逻辑卷。LVM模型如图。7.6LVM概述在Linux操作系统中，物理卷、卷组和逻辑卷的管理通过不同的命令实现，LVM常用的管理命令如表。7.6LVM概述功能物理卷管理命令卷组管理命令逻辑卷管理命令扫描pvscanvgscanlvscan添加pvcreatevgcreatelvcreate显示pvdisplayvgdisplaylvdisplay删除pvremovevgremovelvremove扩容—vgextendlvextend缩容—vgreducelvreduce掌握RAID磁盘阵列技术，能够部署RAID10磁盘阵列。学习目标7.7RAID概述相比于其他设备，磁盘设备需要进行频繁的读写操作，因此，磁盘设备的损坏概率也比较大，磁盘损坏就会导致数据丢失。为了更好地保护数据，人们提出了RAID。RAID的核心思想是将多个独立的物理磁盘按照某些方式组合成一个磁盘阵列，然后按一定的算法把数据分散存储到不同的磁盘上，这样就起到了很好的数据冗余备份效果。7.7RAID概述RAID技术方案有很多种，不同技术方案的磁盘阵列，其数据存取方式也不相同，下面介绍几种常见的RAID技术。RAID0RAID1RAID10RAID5RAID技术7.7RAID概述RAID0是把多块磁盘（至少两块）串联在一起，组成一个大的卷组，将数据依次存储在各个磁盘中。RAID0存储机制如图。1.RAID07.7RAID概述RAID1是把多块磁盘设备（至少两块）进行绑定，在存储数据时，将数据同步存储到多块磁盘中。RAID1存储机制如图。2.RAID17.7RAID概述RAID10由RAID0和RAID1结合而成，兼具RAID0与RAID1高效与安全的特点。RAID10至少需要4块磁盘，首先按照创建RAID1磁盘阵列，按照RAID1方式存储数据，以保证数据的安全性，再对RAID1磁盘阵列实施RAID0技术，进一步提高磁盘的读写速度。RAID10存储机制如图。3.RAID107.7RAID概述RAID5将数据以块为单位分别存储到不同的磁盘中，并将磁盘的数据奇偶校验信息分散存储在磁盘中。这样存储的优势是，当某一块磁盘设备损坏后，利用其他磁盘的校验信息可以恢复丢失的数据。RAID5存储机制如图。4.RAID57.7RAID概述Linux操作系统提供了mdadm命令用于创建和管理RAID，该命令的基本格式如下所示。mdadm选项RAID名称选项磁盘设备名称基本格式7.7RAID概述4.RAID5mdadm命令常用选项如表。7.7RAID概述4.RAID5选项说明-a是否为RAID创建设备文件，有yes和no两个值-n指定磁盘设备数量-l指定RAID级别-C创建RAID-v显示创建过程-r移除磁盘设备-x指定空闲盘数量，空闲盘可自动顶替损坏的工作盘项目实施03掌握项目实施，能够完成任务创建LVM逻辑卷的操作。学习目标任务7-1创建LVM逻辑卷在服务器上创建LVM逻辑卷之前，小智在自己的虚拟机中演示了一遍LVM逻辑卷的创建，将虚拟机恢复到初始状态，添加/dev/sdb和/dev/sdc两块磁盘，大小均为20GB，以/dev/sdb和/dev/sdc为基础创建LVM逻辑卷。LVM逻辑卷的具体创建步骤如下所示。任务7-1创建LVM逻辑卷添加物理卷添加物理卷的命令为pvcreate，添加物理卷其实就是使磁盘或分区支持LVM技术。添加命令及输出结果如下所示。STEP01任务7-1创建LVM逻辑卷[root@localhostchapter07]#pvcreate/dev/sdb/dev/sdc Physicalvolume"/dev/sdb"successfullycreated.Physicalvolume"/dev/sdc"successfullycreated.由上述命令的输出结果可知，/dev/sdb与/dev/sdc两块磁盘已成功添加为物理卷。添加物理卷生成卷组生成卷组就是将多个物理卷合并为一个卷组，生成卷组通过vgcreate命令实现。在生成卷组时，需要指明卷组名称。生成卷组命令及输出结果如下所示。STEP02任务7-1创建LVM逻辑卷点击查看创建逻辑卷创建逻辑卷就是对卷组进行分区，每一个分区都是一个逻辑卷。创建逻辑卷的命令为lvcreate。在创建逻辑卷时，要指定逻辑卷的大小，指定逻辑卷大小的方式有以下两种。STEP03任务7-1创建LVM逻辑卷1通过-L选项指定逻辑卷大小，单位为MB。2通过-l选项指定基本单元块的数量，每个基本单元块的大小为4MB。创建逻辑卷在创建逻辑卷时，除了指定逻辑卷大小，还需要指定逻辑卷的名称，逻辑卷名称通过-n选项指定