Linux网络操作系统管理（openEuler）课件 项目4 管理磁盘

项目4管理磁盘任务4.1磁盘的初识01项目描述02磁盘的基本概念03磁盘管理的相关命令知识扩展04认识Linux文件系统目录05磁盘分区管理06磁盘配额管理07任务实施知识扩展08总结PART01项目描述项目描述公司Web服务器磁盘使用率超90%，需立即扩容。本项目介绍openEuler磁盘管理、分区、LVM、RAID及配额配置，帮助管理员维护磁盘容量。磁盘扩容与业务连续性保障服务器磁盘使用率超90%，系统频繁报警。管理员必须执行磁盘扩容，包括新增硬盘、创建LVM逻辑卷、配置磁盘配额，确保关键分区开机自动挂载。知识目标与能力培养掌握磁盘类型与结构、分区格式、文件系统挂载方法，以及LVM与RAID管理技术。能够熟练进行分区格式化、挂载配置和磁盘配额管理。PART02磁盘的基本概念磁盘概述与HDD结构磁盘概述"磁盘"是广义术语，泛指用于持久化存储数据的块设备，包括：HDD（硬盘驱动器）：利用磁性盘片和读写磁头存取数据，容量大、成本低，但速度较慢。SSD（固态硬盘）：基于闪存颗粒，无机械部件，读写速度快、功耗低。操作系统通过统一接口将不同类型存储设备抽象为"磁盘"。HDD结构组成盘片：一个或多个盘片，每面可存储数据磁道：盘片上的同心圆，最外圈为0号磁道扇区：磁道划分的弧段，传统512B（或4KB）磁头：将磁信息转换为电信号寻道时间：2~30ms旋转延迟：约4.17ms（7200r/min）平均存取时间寻道时间：磁头径向移动到目标磁道上方的时间，一般为2~30ms，平均约9ms。旋转延迟：盘片旋转使目标扇区转到磁头下方的时间。7200r/min硬盘约为4.17ms。平均存取时间=平均寻道时间+平均旋转延迟注意：即使计算机只需要某一个字节的数据，也需要将该扇区的数据读入内存后再进行选择。这就是"块设备"的基本工作方式。SSD与磁盘接口类型SSD（固态硬盘）SSD与HDD最大区别：不再采用盘片，而是采用存储芯片存储数据。存储芯片分类：•采用闪存作为存储介质（主流）•采用DRAM作为存储介质优点：读写速度快、功耗低、抗震动已成为现代服务器和桌面系统的主流存储设备磁盘接口类型SATA（串行ATA接口）：最广泛使用的消费级接口•SATAII：3Gbit/s（约300MB/s）•SATAIII：6Gbit/s（约600MB/s）SCSI（小型计算机系统接口）：曾广泛用于工作站和服务器•高转速（15000r/min），随机读写性能好•价格昂贵，逐渐被SAS取代SAS（串行SCSI接口）：新一代企业级接口•速率12Gbit/s（SAS-3），全双工，兼容SATA•广泛应用于数据库服务器、虚拟化平台PART03磁盘管理的相关命令显示磁盘和分区信息硬件设备文件名IDE设备/dev/hd[a-d]SCSI/SATA/U盘/dev/sd[a-p]软驱/dev/fd[0-1]光驱/dev/cdrom鼠标/dev/mouse磁带机/dev/st0或/dev/ht0打印机/dev/lp[0-15]lsblk命令-查看块设备层次结构语法：lsblk[选项][设备]常用选项：•-a：显示所有设备（包括未使用的）•-l：以列表形式显示•-f：显示文件系统信息•-m：显示设备权限信息blkid命令-查看块设备属性语法：blkid[设备]显示具有文件系统的块设备的属性信息，包括设备名称、文件系统类型、UUID及卷标等。[root@openEuler~]#lsblk[root@openEuler~]#lsblk-f[root@openEuler~]#lsblk-l/dev/sda[root@openEuler~]#blkid[root@openEuler~]#blkid/dev/sdb1显示与创建分区parted命令-显示分区详细信息语法：parted[选项][设备][命令]常用选项：•-l：列出所有磁盘及其分区信息•-s：静默模式常用命令：•print：显示分区表信息•unit：切换显示单位（MB/GB/%）•help：查看帮助fdisk命令-创建磁盘分区语法：fdisk[选项][设备名]常用选项：•-l：列出分区信息（不进入交互模式）•-s：显示指定分区大小交互子命令：•p：显示分区•n：创建分区•d：删除分区•t：修改类型•a：设置可引导•w：保存退出•q：放弃退出[root@openEuler~]#parted/dev/sdaprint#查看/dev/sda分区表[root@openEuler~]#fdisk-l/dev/sdb#列出/dev/sdb分区信息[root@openEuler~]#fdisk/dev/sdb#进入交互模式命令(输入m获取帮助)：n→p→1→+2G→w#创建分区并保存分区格式化与查看磁盘使用mkfs命令-分区格式化语法：mkfs[选项]-t<类型><设备>或：mkfs.<类型>[选项]<设备>常用选项：•-t<类型>：指定文件系统类型（ext4/xfs/vfat）•-v：显示详细信息和格式化进度注意：格式化将永久清除分区上所有数据，执行前请仔细核对设备名称！df命令-查看磁盘使用情况语法：df[选项][文件名]常用选项：•-a：显示所有文件系统•-T：显示文件系统类型•-h：以人类可读方式显示（KB/MB/GB）不指定文件时显示所有已挂载文件系统的使用情况；指定文件则显示其所在文件系统的使用情况。[root@openEuler~]#mkfs-text4-v/dev/sdb1#在/dev/sdb1上建立ext4文件系统[root@openEuler~]#mkfs.xfs/dev/sdb5#直接建立xfs文件系统[root@openEuler~]#df-h#以人类可读方式显示磁盘使用[root@openEuler~]#df-T/mnt#显示/mnt所在文件系统类型挂载与卸载文件系统mount命令语法：mount[-t类型][-o选项]设备挂载点常用选项：•-t<类型>：指定文件系统类型•-o<选项>：指定挂载选项（rw读写模式、ro只读模式）umount命令语法：umount[-f][-l]设备或挂载点常用选项：•-f：强制卸载•-l：延迟卸载可指定设备文件名或挂载点中的任意一个来卸载。/etc/fstab自动挂载编辑/etc/fstab配置开机自动挂载。字段：设备挂载点类型选项dumpfsck•设备：/dev/sdb1或UUID•挂载点：访问入口目录•类型：ext4/xfs等•选项：defaults/rw/ro•dump：0不备份，1备份•fsck：0不检查，1根分区，2其他[root@openEuler~]#mount-text4/dev/sdb1/mnt[root@openEuler~]#umount/mnt或umount/dev/sdb1[root@openEuler~]#mkdir-p/mnt/mydisk[root@openEuler~]#vi/etc/fstab#添加：/dev/sdb1/mnt/mydiskext4defaults00PART04认识Linux文件系统ext与XFS文件系统ext系列（扩展文件系统）Linux最早采用并持续演进的原生文件系统。ext2：不支持日志，适用于小型存储设备ext3：引入日志功能，异常关机后更快恢复ext4（主流版本）：•文件系统最大1EB，单文件最大16TB•支持extents技术，性能显著提升•64位块和inode编号，向下兼容ext2/3XFS（高性能日志型文件系统）由SGI开发，适用于大文件、高并发I/O场景。•文件系统最大500TB，单文件50TB•支持在线扩容（不支持缩容）•B+树索引结构，元数据密集型操作高效•支持reflink（写时复制）openEuler推荐使用ext4或XFS作为根文件系统注意：如果希望Linux操作系统能够使用磁盘空间，必须先在相应分区上使用mkfs命令创建文件系统。其他文件系统swap虚拟内存特殊分区。物理内存不足时将内存页交换到swap空间。大小建议：4~8GB（大内存系统）VFAT（FAT32）支持长文件名（255字符），常用于U盘、SD卡。单文件最大4GB，适用于跨平台数据交换。NFS网络文件系统，分布式文件系统协议。允许通过网络将远程目录挂载到本地，实现跨主机文件共享。ISO9660CD-ROM/DVD标准文件系统。支持mount-oloop挂载ISO镜像文件。文件系统选择建议根分区/数据分区推荐ext4

或

XFS|交换分区使用

swap|U盘/跨平台使用

VFATPART05磁盘分区管理MBR与GPT分区格式MBR（主引导记录）传统分区格式，适用于BIOS启动的系统。特点：•最大支持约2TiB•最多4个主分区，或3主+1扩展分区类型：•主分区（p）：直接用于安装系统或存储数据•扩展分区（e）：容器，用于划分逻辑分区•逻辑分区（l）：由扩展分区划分而来编号：主/扩展1-4，逻辑从5开始GPT（GUID分区表）新型分区格式，无主/扩展/逻辑之分。特点：•理论最大支持8ZB磁盘•最多128个分区（openEuler默认）•具备分区表备份和CRC校验机制•支持大于2TiB的硬盘设备命名：•/dev/sd[a-z]表示不同磁盘•/dev/sda1,/dev/sdb3表示分区现代系统首选方案注意：如果创建了4个主分区，则不能再创建扩展分区和逻辑分区。逻辑分区数量受系统限制（通常可达数十个）。MBR与GPT分区格式

主分区、扩展分区和逻辑分区的关系MBR分区管理实操为openEuler虚拟机新增20GB硬盘/dev/sdb，使用fdisk创建主分区、扩展分区和逻辑分区。指令含义m查看操作指令的帮助信息p查看分区信息n新建分区d删除分区t变更分区类型w保存分区设置并退出q放弃分区设置并退出fdisk命令交互模式中常用指令的含义MBR分区管理实操[root@openEuler~]#fdisk/dev/sdb命令(输入m获取帮助)：n//创建新分区Partitiontype:pprimary(0primary,0extended,4free)eextendedSelect(defaultp):p//选择主分区分区号(1-4，默认1)：1//分区号1起始扇区(2048-41943039，默认为2048)：按EnterLast扇区...(默认为41943039)：+2G//大小2GB分区1已设置为Linux类型，大小设为2GB命令(输入m获取帮助)：n→p→分区号2→+2G//创建第2个主分区命令(输入m获取帮助)：n→p→分区号3→+5G//创建第3个主分区命令(输入m获取帮助)：d→分区号4//删除分区4命令(输入m获取帮助)：n→e→分区号4→按Enter//创建扩展分区（剩余空间）命令(输入m获取帮助)：n→+5G//在扩展分区中创建逻辑分区5命令(输入m获取帮助)：n→按Enter//创建逻辑分区6（剩余空间）命令(输入m获取帮助)：p//查看分区情况命令(输入m获取帮助)：w//保存并退出GPT分区与交换分区gdisk-GPT分区管理gdisk的交互界面与fdisk高度相似，但专为GPT设计，支持更大的磁盘和更多分区。命令：gdisk/dev/sdb交换分区管理命令•mkswap/dev/sdb1—创建交换分区•swapon/dev/sdb1—启用交换分区•swapoff/dev/sdb1—禁用交换分区[root@openEuler~]#mkswap/dev/sdb1正在设置交换空间版本1，大小=2097148KiB无标签，UUID=3d358013-36a0-46d4-8e12-ac8deaf0c94c[root@openEuler~]#swapon/dev/sdb1#启用交换分区[root@openEuler~]#free-h#查看swap使用情况[root@openEuler~]#cat/proc/swaps#查看当前启用的交换设备[root@openEuler~]#echo'/dev/sdb1noneswapdefaults00'>>/etc/fstab#配置开机自动启用交换分区文件系统的创建、挂载与卸载1.分区2.格式化3.创建挂载点4.挂载5.使用提示：使用umount命令卸载文件系统，修改/etc/fstab可实现开机自动挂载。分区操作完成后必须使用w命令将更改写入磁盘。#步骤1：使用fdisk创建分区（略）#步骤2：格式化分区[root@openEuler~]#mkfs.ext4/dev/sdb1[root@openEuler~]#mkfs.xfs/dev/sdb5#步骤3：创建挂载点[root@openEuler~]#mkdir/mnt/data#步骤4：挂载文件系统[root@openEuler~]#mount/dev/sdb1/mnt/data#步骤5：验证[root@openEuler~]#df-h/mnt/dataPART06磁盘配额管理磁盘配额概念与命令磁盘配额概念限制用户或用户组在特定文件系统上的磁盘使用量。软限制：警告机制，使用量接近限制时触发硬限制：实际最大限制，超过则阻止进一步使用XFS通过xfs_quota命令管理，需挂载时启用配额。xfs_quota命令语法：xfs_quota[参数]文件系统常用参数：•-c：以参数形式设置要执行的命令•-x：专家模式，进行更复杂的配置挂载时需启用配额：mount-ouquota,gquota#设置用户user1磁盘配额（软限制1GB，硬限制2GB）[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'limitbsoft=1gbhard=2guser1'/data#设置文件数量限制（软限制100，硬限制200）[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'limitisoft=100ihard=200user1'/data#查看用户配额[root@openEuler~]#xfs_quota-c'quota-uusername'/data[root@openEuler~]#xfs_quota-c'report-h'/data#显示人类可读的报告#关闭配额[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'disable'/data#临时禁用[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'off'/data#完全关闭PART07任务实施任务实施1-磁盘分区综合任务在20GB新硬盘/dev/sdb上创建：2GB主分区(ext4)、扩展分区+1GB逻辑分区(xfs)、2GB交换分区#步骤1：fdisk分区[root@openEuler~]#fdisk/dev/sdb命令(输入m获取帮助)：n→p→1→Enter→+2G//主分区1（2GB）命令(输入m获取帮助)：n→e→2→Enter→Enter//扩展分区2（剩余空间）命令(输入m获取帮助)：n→Enter→+1G//逻辑分区5（1GB）命令(输入m获取帮助)：n→Enter→+2G//逻辑分区6（2GB）命令(输入m获取帮助)：t→6→82//修改分区6类型为swap命令(输入m获取帮助)：w//保存并退出#步骤2：格式化分区[root@openEuler~]#mkfs.ext4/dev/sdb1//主分区格式化为ext4[root@openEuler~]#mkfs.xfs/dev/sdb5//逻辑分区格式化为xfs#步骤3：创建并启用交换分区[root@openEuler~]#mkswap/dev/sdb6[root@openEuler~]#swapon/dev/sdb6[root@openEuler~]#free-h//验证swap任务实施2-配置分区挂载配置/etc/fstab实现开机自动挂载：2GB主分区→/web(ext4)，1GB逻辑分区→/mnt0(xfs)，2GB交换分区手动挂载步骤[root@openEuler~]#mkdir/web[root@openEuler~]#mount/dev/sdb1/web[root@openEuler~]#mkdir/mnt0[root@openEuler~]#mount/dev/sdb5/mnt0[root@openEuler~]#df-h文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/sdb1976M2.6M907M1%/web/etc/fstab配置[root@openEuler~]#vim/etc/fstab在文件末尾添加：/dev/sdb1/webext4defaults00/dev/sdb5/mnt0xfsdefaults00/dev/sdb6noneswapsw00[root@openEuler~]#mount-a#测试配置重启后自动挂载生效注意：生产环境中推荐使用UUID而非设备名配置/etc/fstab，因为UUID更稳定。可使用blkid命令查看UUID。任务实施3-配置磁盘配额在XFS上启用用户级磁盘配额。使用新磁盘/dev/sdc，创建5GB分区，格式化为xfs，设置用户lucky的配额限制。#步骤1：创建用户和分区[root@openEuler~]#useraddlucky[root@openEuler~]#fdisk/dev/sdc→n→p→1→Enter→+5G→w#步骤2：格式化并挂载（启用配额）[root@openEuler~]#mkfs-txfs/dev/sdc1[root@openEuler~]#mkdir/test[root@openEuler~]#mount-ouquota,gquota/dev/sdc1/test[root@openEuler~]#chmod777/test#步骤3：设置磁盘配额[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'limitbsoft=50Mbhard=80Misoft=2ihard=5lucky'/test#步骤4：查看配额报告[root@openEuler~]#xfs_quota-x-c'report-h'/test#步骤5：验证配额限制[root@openEuler~]#su-lucky[lucky@openEuler~]$ddif=/dev/zeroof=/test/luckybs=60Mcount=1#超过软限制，可写入[lucky@openEuler~]$ddif=/dev/zeroof=/test/lucky2bs=100Mcount=1#超过硬限制，写入失败dd:写入"/test/lucky2"出错:超出磁盘限额PART08总结总结1.磁盘基本概念•HDD：磁性盘片+磁头，容量大成本低•SSD：闪存芯片，速度快功耗低•接口：SATA/SCSI/SAS2.磁盘管理命令•lsblk/blkid：查看设备信息•fdisk/gdisk/parted：分区管理•mkfs：格式化df：查看使用•mount/umount：挂载卸载3.Linux文件系统•ext4：主流，1EB/16TB•XFS：高性能，500TB/50TB•swap/VFAT/NFS/ISO96604.磁盘分区管理•MBR：最大2TiB，4主分区•GPT：最大8ZB，128分区•交换分区：mkswap/swapon/swapoff•/etc/fstab配置自动挂载5.磁盘配额管理•xfs_quota命令管理配额•软限制（警告）和硬限制（阻止）•挂载时启用uquota/gquota•report查看配额使用情况掌握磁盘管理是Linux系统管理员的核心技能之一谢谢观看！项目4管理磁盘任务4.2LVM与RAID01任务提出02LVM管理03RAID04任务实施05总结与展望目录任务提出01PART任务提出磁盘配额用于维护所有用户对硬盘容量的公平使用；与此同时，RAID和LVM也有助于管理与维护用户可用的磁盘容量。本任务将深入讲解常用RAID技术的特性，并通过相应案例直观展示RAID的效果，以更好满足生产环境对硬盘设备I/O读写速度和数据冗余备份机制的需求。同时，本任务还将介绍LVM部署相关命令，帮助用户动态调整存储资源。知识目标•掌握RAID0/1/5的原理与特点•掌握LVM的部署与管理方法•熟悉mdadm命令的使用能力目标•能够配置RAID5磁盘阵列•能够创建与管理LVM•能够进行RAID数据恢复素养目标•培养数据安全意识•提升系统管理能力•增强故障排查思维LVM管理02PARTLVM概述硬盘分区完成后，如果需要随实际需求变化调整分区大小，往往会受到传统分区方式"灵活性不足"的限制。LVM（LogicalVolumeManager，逻辑卷管理器）允许用户对硬盘资源进行动态调整。LVM在硬盘分区与文件系统之间增加了一个逻辑层，引入"卷组"的抽象概念，可将多块硬盘合并为一个卷组。物理卷(PV)PhysicalVolume处于LVM最底层，是LVM的基本存储逻辑块。可以理解为整个硬盘、RAID设备，或使用fdisk等工具建立的普通分区。卷组(VG)VolumeGroup建立在物理卷之上。一个卷组能够包含一个或多个物理卷；在创建卷组之后，可以继续向其中添加新的物理卷。逻辑卷(LV)LogicalVolume逻辑卷是用卷组中空闲的资源建立的。逻辑卷在建立后可以动态地扩展或缩小空间。在逻辑卷之上可以建立文件系统。文件系统FileSystem在逻辑卷之上建立文件系统。ext4、XFS等文件系统创建在逻辑卷上，实现最终的存储使用。LVM技术架构LVM技术的架构由物理盘区（PE）、物理卷（PV）、卷组（VG）和逻辑卷（LV）四层组成。物理盘区是物理卷的基本划分单元，具有唯一编号，默认为4MB。文件系统层(ext4/XFS)逻辑卷(LV)—从卷组空闲资源建立，可动态扩展/缩小卷组(VG)—包含一个或多个物理卷，存储资源池物理卷(PV)—由物理盘区(PE,默认4MB)组成的基本存储块LVM技术架构一个卷组由一个或多个物理卷组成。逻辑卷建立在卷组上。逻辑卷相当于非LVM系统的磁盘分区，可以在其上创建文件系统。物理卷管理物理卷管理是LVM配置的基础环节，负责将物理磁盘或分区初始化为LVM可识别的"存储单元"。通过物理卷管理，将零散的物理存储设备标记为LVM的基本组成部分。pvscan—扫描物理卷扫描系统中所有硬盘，列出找到的物理卷。命令：#pvscanpvcreate—创建物理卷将物理磁盘分区创建为物理卷。例4-13：#pvcreate/dev/sdb2/dev/sdb3pvdisplay—显示属性显示物理卷的名称、大小、PE大小等属性信息。命令：#pvdisplaypvremove—删除物理卷删除指定的物理卷。例4-14：#pvremove/dev/sdb2/dev/sdb3pvs—显示报告信息显示指定物理卷的简要报告信息。例4-15：#pvs/dev/sdb3卷组管理卷组管理是LVM配置的核心环节。卷组承接物理卷与逻辑卷，扮演"存储资源池"的角色，将多个物理卷整合为灵活的存储资源池。功能命令说明与示例列出卷组vgscan列出系统中所有卷组创建卷组vgcreate创建卷组，-s指定PE大小（默认4MB）#vgcreatevg1/dev/sdb2/dev/sdb3扩展卷组vgextend向卷组添加物理卷以增加容量#vgextendvg1/dev/sdb4移除物理卷vgreduce从卷组中移除物理卷（最后一个不能移除）#vgreducevg1/dev/sdb4删除卷组vgremove删除指定卷组（有逻辑卷时需确认）#vgremovevg1显示属性vgdisplay显示卷组大小、状态、UUID等信息#vgdisplay逻辑卷管理逻辑卷创建于卷组之上，由一个或多个物理盘区组成。通过lvcreate、lvscan等命令，管理员可以高效地创建、查看和管理逻辑卷。功能命令说明与示例列出逻辑卷lvscan列出所有卷组中的逻辑卷#lvscan创建逻辑卷lvcreate从指定卷组创建逻辑卷：-L大小-n名称#lvcreate-L10G-nlv1vg1显示属性lvdisplay显示逻辑卷大小、UUID、状态等信息#lvdisplay扩展逻辑卷lvextend添加空间扩展逻辑卷，-L+大小#umount/dev/vg1/lv1#lvextend-L+10G/dev/vg1/lv1删除逻辑卷lvremove删除指定逻辑卷（需先卸载）#umount/dev/vg1/lv1#lvremove/dev/vg1/lv1扩展（通过PV）lvextend利用物理卷自由空间扩展逻辑卷#lvextend/dev/vg1/lv1/dev/sdb2常用LVM部署命令总结功能物理卷管理卷组管理逻辑卷管理列出pvscanvgscanlvscan创建pvcreatevgcreatelvcreate显示pvdisplaypvsvgdisplaylvdisplay删除pvremovevgremovelvremove扩展—vgextendlvextend缩小—vgreducelvreduceRAID03PARTRAID概述RAID（RedundantArrayofIndependentDisks，独立磁盘冗余阵列）技术把多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更高的磁盘阵列，并把数据切割成多个区段后分别存放在不同的物理硬盘设备上。再利用分散读写技术提升磁盘阵列整体性能，同时将重要数据的副本同步到不同的物理硬盘设备上，从而获得良好的数据冗余备份效果，提高数据存储的性能、可靠性和容量。RAID三大核心技术条带化(Striping)将数据分割成相同大小的块，分别存储到不同磁盘上。实现多块磁盘的并发读写，有效提升I/O性能。对应RAID0技术。镜像(Mirroring)将数据同时写入多个硬盘设备，实现数据备份。当某块硬盘故障时，可通过热插拔更换并自动重建。对应RAID1技术。数据校验(Parity)存储奇偶校验信息到不同硬盘，实现容错。兼顾性能与可靠性，存储成本较低。对应RAID5技术。RAID0RAID0技术把多个（至少两个）物理硬盘设备通过硬件或软件方式组合在一起，组成一个容量更大的磁盘阵列，将数据分散存储在所有磁盘中，以并行访问方式实现多块磁盘的并发读写。RAID0能够有效提升硬盘I/O性能，但不具备数据备份和错误修复能力。Disk1数据块1数据块3数据块5数据块7Disk2数据块2数据块4数据块6数据块8RAID0特点✓优点•读写速度最快（N块盘N倍速度）•磁盘空间利用率100%✗缺点•无数据冗余，任何一块盘损坏则全部数据丢失•不适合存储重要数据数据被分别写入不同的硬盘设备中注意：RAID0追求的是极致性能，不提供任何数据保护机制。适用于临时数据、缓存等对性能要求高但数据可重建的场景。RAID1RAID1把两个以上的硬盘设备进行绑定，在写入数据时，会将数据同时写入多个硬盘设备（可视为数据镜像或备份）。当其中一个硬盘设备发生故障时，通常可通过热插拔方式更换故障盘，并自动重建以恢复数据的正常使用。Disk1(主盘)完整数据副本A完整数据副本B完整数据副本CDisk2(镜像盘)完整数据副本A'完整数据副本B'完整数据副本C'RAID1特点✓优点•数据安全性最高（100%冗余）•读性能提升（可从任意盘读取）•支持热插拔更换故障盘✗缺点•磁盘利用率仅50%（N块盘=1块盘容量）•写性能无明显提升适用场景：系统盘、数据库存储等对数据安全性要求极高的场景。RAID1是最简单、最可靠的RAID方案。RAID5RAID5最少由3个硬盘设备组成。数据的奇偶校验信息分布存储到除自身所在硬盘以外的其他硬盘设备中。相较于RAID1的优势在于存储的是奇偶校验信息而不是一模一样的文件内容，因此在写入或修改数据时只需更新对应的校验信息即可，效率更高、存储成本更低。数据中心大多采用RAID5作为应用数据的保护方案。Disk1数据A数据D校验信息P(B,C)数据GDisk2数据B数据E校验信息P(A,D)数据HDisk3数据C数据F校验信息P(A,B)数据IRAID5特点✓优点•兼顾性能与可靠性•磁盘利用率高：(N-1)/N•允许1块盘损坏不丢数据✗缺点•写入需计算校验，写性能略降•最少需要3块硬盘数据块奇偶校验核心原理：校验信息分布在不同磁盘上，任意一块盘损坏时，可通过其余盘的校验信息重建数据。部署磁盘阵列—mdadm命令RAID可分为软RAID（通过软件实现）和硬RAID（通过专用RAID控制器实现）。mdadm命令用于管理Linux系统中的软RAID，配置简单、管理灵活。命令格式mdadm[模式]<RAID设备名称>[选项][成员设备名称]参数全称说明-C--create创建RAID设备-n--raid-devices指定活动成员盘数量-l--level指定RAID级别（如0,1,5,6,10等）-x--spare-devices指定热备盘数量-v--verbose显示详细过程信息-r--remove移除设备-D--detail查看RAID设备详细信息-S--stop停止使用RAID设备任务实施04PART任务实施1—配置RAID5（需求与准备）需求说明（1）为Linux服务器添加4块SCSI硬盘。（2）使用mdadm创建RAID5，提高磁盘存储的性能和可靠性。步骤说明步骤1：检查是否已安装mdadm。步骤2：在虚拟机中添加4块硬盘/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde，添加完成后使用init6重启系统。步骤3：使用fdisk在新磁盘设备上划分出主分区/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1，并把分区类型ID设置为fd（对应LinuxRAIDautodetect）。步骤4：使用mdadm命令创建RAID5。步骤5：创建并挂载文件系统。步骤6：查看建立的RAID5的具体情况。步骤7：RAID设备的数据恢复。配置RAID5—步骤1~3步骤1[root@openEuler~]#rpm-qmdadm如未安装，可使用以下命令进行安装：[root@openEuler~]#dnfinstall-ymdadm步骤2在虚拟机中添加4块硬盘/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde，添加完成后使用

init6

重启系统。步骤3—使用fdisk分区[root@openEuler~]#fdisk/dev/sdbCommand(mforhelp):n

//创建分区Select(defaultp):p

//创建主分区Partitionnumber(1-4,default1):1Firstsector(default2048):（按Enter键）Lastsector...:+2GPartition1oftypeLinuxandofsize2GBissetCommand(mforhelp):t

//设置文件系统类型Hexcode:fd

//LinuxraidautodetectChangedtypeofpartitionto'Linuxraidautodetect'Command(mforhelp):w

//存盘并退出用同样的方法创建其他3个分区，然后查看：[root@openEuler~]#fdisk-l配置RAID5—步骤4~5（创建与挂载）步骤4—创建RAID5[root@openEuler~]#mdadm-C-v-n3/dev/md0-l5/dev/sd[bcd]1-x1/dev/sde1参数详解：•-C：创建RAID设备•-v：显示过程•-n3：使用3块硬盘创建RAID•/dev/md0：RAID5设备名称（md×，×从0开始）•-l5：指定RAID级别为5•/dev/sd[bcd]1：3块活动成员盘•-x1：保留1块热备盘•/dev/sde1：用作热备盘步骤5—创建并挂载文件系统[root@openEuler~]#mkfs-text4-c/dev/md0

[root@openEuler~]#mkdir/md0

[root@openEuler~]#mount/dev/md0/md0

[root@openEuler~]#df-h

步骤6—查看RAID详情[root@openEuler~]#mdadm--detail/dev/md0

配置RAID5—步骤7（数据恢复）如果RAID设备中的某块硬盘损坏，系统会自动停止这块硬盘的工作，并让热备盘代替损坏的硬盘继续工作。假设/dev/sdd1损坏，更换损坏的RAID成员的方法如下：01标记失效将损坏的RAID成员标记为失效状态。命令：#mdadm/dev/md0--fail/dev/sdd102移除设备从RAID阵列中移除失效的设备。命令：#mdadm/dev/md0--remove/dev/sdd103添加新成员更换硬盘设备，添加一个新的RAID成员。命令：#mdadm/dev/md0--add/dev/sdd1说明：热备盘在步骤1后会自动顶替失效盘开始数据重建。添加新盘后，新盘将成为新的热备盘。任务实施2—创建与配置LVM（步骤1~3）目标：创建至少由两个物理卷组成、大小为20GB、名为testvg的卷组（PE=16MB）；在卷组中创建大小为5GB的逻辑卷testlv，挂载至/users目录；先扩展至7GB，再缩小至3GB。步骤1—创建分区为新硬盘/dev/sdb创建两个10GB大小的分区，分别为/dev/sdb2和/dev/sdb3（操作方法参见前文fdisk分区）。步骤2—创建物理卷[root@openEuler~]#pvcreate/dev/sdb2/dev/sdb3Physicalvolume"/dev/sdb2"successfullycreatedPhysicalvolume"/dev/sdb3"successfullycreated步骤3—创建卷组[root@openEuler~]#vgcreate-v-s16Mtestvg/dev/sdb2/dev/sdb3Addingphysicalvolume'/dev/sdb2'tovolumegroup'testvg'Addingphysicalvolume'/dev/sdb3'tovolumegroup'testvg'Archivingvolumegroup"testvg"metadata(seqno0).Creatingvolumegroupbackup"/etc/lvm/backup/testvg"(seqno1).Volumegroup"testvg"successfullycreated