《openEuler网络操作系统搭建、配置与管理》课件 第5章-openEuler磁盘配置与管理

05openEuler网络操作系统搭建、配置与管理第5章openEuler磁盘配置与管理教材配套·授课版课件openEuler24.03LTSKernel6.6第5章openEuler磁盘配置与管理目录目录openEuler磁盘概念★(重点)

磁盘的基本概念·磁盘分区·MBR和GPT·文件系统openEuler磁盘配置

常用磁盘管理命令·配置与管理磁盘配额使用LVM管理磁盘LVM基本概念·管理物理卷·管理卷组·管理LVM逻辑卷实验项目：磁盘管理

社会责任：网络安全与国家安全

附：社会责任(思政)·本章小结·练习题(选择题含答案+简答题)·结束页openEuler24.03LTS·Kernel6.62/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点知识地图★(重点)本章知识地图：磁盘·分区·文件系统·LVM·配额openEuler24.03LTS·Kernel6.63/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点本章学习目标★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.64/72本章学习目标（8项）完成本章学习后，应能独立完成openEuler系统的磁盘分区、文件系统创建、LVM逻辑卷管理与磁盘配额配置。1.磁盘基本概念理解物理磁盘、分区、文件系统的概念与物理设备命名规则（/dev/sda、/dev/nvme0n1等）。2.分区方案区分MBR（≤2TB，最多4主分区）与GPT（>2TB，无限制）分区方案的特点与适用场景。3.文件系统了解ext4/XFS/Btrfs等openEuler支持的文件系统特点与选择依据。4.磁盘查看命令熟练使用df、du、lsblk、fdisk-l查看磁盘空间与分区信息。5.分区与格式化掌握fdisk创建分区、mkfs格式化文件系统的操作流程。6.挂载管理使用mount/umount临时挂载，配置/etc/fstab实现开机自动挂载。7.LVM逻辑卷理解PV→VG→LV三层模型，使用pv/vg/lv系列命令管理逻辑卷与在线扩容。8.磁盘配额配置磁盘配额（quotaon/edquota/repquota）限制用户空间使用，落实安全责任。openEuler磁盘概念★(重点)openEuler磁盘概念openEuler24.03LTS·Kernel6.65/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)磁盘的基本概念磁盘是一种非易失性存储设备，用于存储数据。它是计算机系统中不可或缺的一部分，用于持久化保存操作系统、应用程序、用户数据等信息，通常包括以下几种类型。•硬盘（HDD）：传统的硬盘机械，通过磁性介质存储数据。•固态硬盘（SSD）：使用闪存芯片存储数据，具有更高的读写速度和更低的延迟。但使用寿命相对较短。•虚拟磁盘：在虚拟化环境中，虚拟磁盘是虚拟机的存储设备，通常是一个文件或逻辑分区，用于模拟物理磁盘。openEuler24.03LTS·Kernel6.66/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)磁盘分区磁盘分区（Partition）可以将硬盘驱动器划分为多个逻辑存储单元，这些单元称为分区。磁盘分区是对磁盘物理介质的逻辑划分，不同的磁盘分区对应不同的逻辑边界。用户可以在不同的磁盘分区上创建相同或者不同的文件系统，以满足不同的需求。通常建议将磁盘分成多个分区，不同分区可以用于不同用途。通过分区，可以将用户数据和系统数据分开。用户数据和系统数据位于不同的分区可以避免用户数据激增填满整个磁盘进而引起系统稳定性下降。同时，将不同用途的文件置于不同分区有利于文件的管理和使用。磁盘分区的优点如下•限制应用或用户的可用空间。•允许从同一磁盘进行不同操作系统的多重启动。•将操作系统和程序文件与用户文件分隔。•创建用于操作系统虚拟内存交换的单独区域。•限制磁盘空间使用情况，以提高诊断工具和备份映像的性能。磁盘分区的类型有以下几种。•主分区（PrimaryPartition）：也称为主磁盘分区，主分区中不能再划分其他类型的分区，因此每个主分区都相当于一个逻辑磁盘。•扩展分区（ExtendedPartition）：扩展分区与逻辑分区是为了突破分区表中只能保存4个分区的限制而出现的，扩展分区不能直接使用，需要在扩展分区内划分多个逻辑分区后才能使用。openEuler24.03LTS·Kernel6.67/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)•逻辑分区（LogicalPartition）：在扩展分区上面，可以创建多个逻辑分区，硬逻辑分区是盘上一块连续的区域，它是扩展分区的组成部分。•分区表（PartitionTable）：存储分区信息的区域，位于磁盘的特定位置。常见的分区表格式有MBR（MasterBootRecord，主引导分区）和GPT（GUIDPartitionTable，GUID分区表）。磁盘的分区信息保存在分区表中。分区表是一个磁盘分区的索引。常见的分区表有两种：MBR（MasterBootRecord，主引导记录）与GPT（GloballyUniqueIdentifierPartitionTable，全局唯一标识分区表）通常所说的“磁盘分区”就是指修改磁盘分区表，注意以下情况：•考虑到磁盘的连续性，一般建议将扩展分区放在最后面的柱面内。•一个硬盘只有一个扩展分区，除去主分区，其它空间都分配给扩展分区。•硬盘容量=主分区+扩展分区；扩展分区容量=各个逻辑分区容量之和。openEuler24.03LTS·Kernel6.68/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)MBR和GPT•MBR分区方案MBR分区方案最多支持4个主分区，或者3个主分区加1个扩展分区，扩展分区下可以划分多个逻辑分区，但是受限于32位逻辑块地址和512字节分区表大小，它最大只能支持2TiB磁盘容量。兼容性方面，它与传统的BIOS系统兼容性良好，适用于老旧硬件设备，在现代硬件上，尤其是支持UEFI启动模式的设备，MBR的兼容性较差。及，MBR没有内置的错误检测和冗余机制，如果MBR损坏，可能导致整个磁盘分区信息丢失。•GPT分区方案分区数量上GPT支持最多128个主分区，无须扩展分区；GPT分区方案使用64位逻辑块地址，最大支持9.4ZB的磁盘容量，远超当前的存储设备容量，并且它还具有CRC32校验机制，可以检测和修复分区表的错误，同时在磁盘的开头和结尾存储了分区表的备份。另外GPT分区方案与UEFI（统一可扩展固件接口）兼容，提供更快的启动时间和更好的安全性。openEuler24.03LTS·Kernel6.69/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)文件系统磁盘分区只是对磁盘上的空间进行了逻辑划分，并不会产生任何文件系统（FileSystem)。磁盘经过分区之后，并不能直接被使用，用户还必须在磁盘分区上创建文件系统，这一操作通常被称为格式化。格式化是对磁盘分区进行初始化的一种操作。举个简单的例子，假设你有一个空房间，你想在里面放家具、摆放物品。首先，你需要决定房间的布局，如划出哪些区域用来放床、哪些区域用来放书架，这就像是分区的过程。然后，你需要把房间打扫干净，把旧的东西全部清空，这就好比格式化会清除存储设备上的所有数据。接下来，你按照自己的想法重新布置房间，如贴上壁纸、铺上地板，让房间变得整洁有序。在存储设备上，这就是创建文件系统的过程。文件系统就像是房间的布局和规则，它决定了数据（家具和物品）怎么摆放、怎么找到它们。格式化就是把一个“空房间”（存储设备）按照用户的需求重新布置，让它变得干净、有序，能够按照既定的规则来使用的过程。注意，格式化操作通常会导致现有分区中的所有数据均被清除，请务必提前备份数据。综上所述，文件系统是磁盘分区上的数据组织方式，它定义了数据如何在存储设备上被存储、检索和管理。openEuler默认的文件系统是ext4，以下是openEuler常见的可识别文件系统。openEuler24.03LTS·Kernel6.610/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)文件系统•ext4：这是大多数Linux系统默认的文件系统，具有良好的稳定性和兼容性。•XFS：XFS一种高性能的日志文件系统，擅长处理大文件，适合高负载的服务器环境，同时，这也是openEuler官方镜像默认的文件系统，openEuler支持XFS和ext4两种文件系统。•Btrfs：支持数据校验和修复，能够有效防止数据损坏，还具备快照功能，便于数据备份。•f2fs：专为闪存存储设计，能够延长闪存设备的寿命，提升读写性能。openEuler24.03LTS·Kernel6.610/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)•NFS（网络文件系统）：用于在不同设备之间通过网络共享文件，像访问本地文件一样访问远程服务器上的文件。•hmdfs：基于内核实现的分布式文件系统，具有高性能、低延时等优点，适用于多设备组网场景。•swap：系统交换空间，当物理内存不足时，将不常访问的内存内容保存到硬盘上的交换空间，以释放内存供其他进程使用。•tmpfs：基于内存的文件系统，访问速度快，适合存储临时文件，系统重启后数据会丢失。•ISO9660：该文件系统中光盘所使用的标准文件系统，Liux对该文件系统也有很好的支持，不仅能读取光盘和光盘ISO映像文件，而且还支持在Linux环境中刻录光盘。注意区分文件系统与硬盘分区的关系：•分区是基础：硬盘分区为文件系统提供了存储空间。分区是文件系统的基础，没有分区，文件系统无法存在。•文件系统赋予分区功能：文件系统定义了分区内的数据结构和管理方式，使分区能够存储和管理文件。•分区与文件系统的独立性：分区和文件系统是相对独立的。一个分区可以被格式化为不同的文件系统，而文件系统也可以被安装在不同的分区上。如，一个硬盘可以被划分为多个分区，每个分区可以格式化为不同的文件系统，如ext4或NTFS。分区只是划分了硬盘的空间，而文件系统则定义了如何在这些空间中存储和管理数据。openEuler24.03LTS·Kernel6.611/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘概念★(重点)物理设备的命名规则前文提到，在Linux中是没有盘符这个概念的，而是通过设备名来访问设备，设备名存放在/dev目录中。命名规则符合/dev/xxyN。xx代表设备类型，通常是hd（IDE磁盘)、sd（SCSI磁盘）、fd（软驱）、vd（Virtio磁盘）；y代表分区所在的设备，例如，/dev/hda（第一个IDE磁盘)或/dev/sdb(第二个SCSI磁盘)；N代表分区，前4个分区（主分区或扩展分区)用数字1到4，逻辑分区从5开始，例如，/dev/hda3是第一个IDE磁盘上第三个主分区或扩展分区；/dev/sdb6是第二个SCSI硬盘上的第二个逻辑分区。常用设备的命名规则如表5-1所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.612/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点openEuler磁盘概念★(重点)物理设备的命名规则物理设备设备名IDE设备/dev/hd[a-d]SCSI/SATA/U盘/dev/sd[a-z]Virtio设备/dev/vd[a-z]软驱/dev/fd[0-1]打印机/dev/lp[0-15]光驱/dev/cdrom鼠标/dev/mouse磁带机/dev/st0或/dev/ht0openEuler24.03LTS·Kernel6.613/72openEuler磁盘配置openEuler磁盘配置openEuler24.03LTS·Kernel6.614/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置常用磁盘管理命令挂载（mount）和卸载（umount）文件系统是常见的操作，通过挂载操作将外部设备上的文件系统整合后，用户才可以通过标准的路径访问这些设备上的数据。换言之，文件系统需要挂载到某个目录上才能够对其中的文件进行读写。包括openEuler在内，现行的大多数Linux发行版都能自动挂载特定类型的可移动存储设备，但有时用户不得不进行手动挂载和卸载，下面介绍手动挂载和卸载的命令。•mount命令手动挂载和卸载命令都需要root用户权限，标准的挂载命令语法如下：实际操作时，“-t”选项往往是用不到的，因为系统会自动检测文件系统类型。常用挂载选项包括：ro（只读）、rw（读写）、noexec（不允许执行文件）、defaults（默认选项）、user（允许普通用户挂载该文件系统）。如果想查看设备的文件系统类型、标签、通用唯一识别码（UniversallyUniqueIdentifier，UUID）可以使用blkid命令，语法如下。openEuler24.03LTS·Kernel6.615/72mount

-t[文件系统类型]-o[挂载选项]blkid[选项][设备名]第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置查看设备的文件系统信息示例，命令执行结果如图5-1所示。图5-1查看设备的文件系统•umount命令umount命令可以使用设备文件路径或者挂载点来指定要卸载的设备，语法如下。说明：在执行umount命令时，确保指定的设备路径或挂载点是正确的。如果不确定，可以使用mount命令查看当前挂载状态；不要尝试卸载正在被使用的挂载点，否则将导致系统不稳定甚至崩溃！openEuler24.03LTS·Kernel6.616/72umount[选项][设备文件路径|挂载点]第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额•df命令作为系统的管理者，需要清晰的知道设备上还有多少磁盘空间，这时可以使用df命令查看所有已挂载磁盘的使用情况，语法如下。说明：不指定文件或挂载点的情况下，默认显示所有已挂载的文件系统。df命令常用选项如表5-2所示。★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.617/72df[选项][挂载点]第5章openEuler磁盘配置与管理★重点openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额选项说明-h以易读的格式显示磁盘空间大小（如以KB、MB、GB显示）-T显示文件系统的类型-x排除指定类型的文件系统-t仅显示指定类型的文件系统-l仅显示本地文件系统，不显示网络挂载的文件系统-a显示所有文件系统openEuler24.03LTS·Kernel6.618/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置示例：显示ext4类型的文件系统的磁盘使用情况，如图5-2所示。图5-2显示ext4类型的文件系统的磁盘使用情况•du命令du命令同样用于查看使用空间，与df命令不同的是du命令是查看文件和目录的磁盘使用情况，语法如下。du命令常用选项如表5-5所示。★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.619/72du[选项][文件或目录]第5章openEuler磁盘配置与管理★重点openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额选项说明-h以易读的格式显示磁盘使用情况-s显示指定目录或文件的总大小-a显示目录中每个文件和子目录的大小-x计算当前文件系统中的内容，忽略挂载的其他文件系统-t显示大于指定大小的文件或目录openEuler24.03LTS·Kernel6.620/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置示例：显示/openEuler目录的磁盘使用情况，如图5-3所示。图5-3/openEuler目录的磁盘使用情况•fdisk命令df和du命令都是查看磁盘使用情况的命令，而对磁盘分区配额管理需要使用fdisk命令。fdisk命令允许用户创建、删除、调整分区大小、更改分区类型等，需要注意的是，该命令需要root用户权限，命令语法如下。fdisk命令常用选项如表5-6所示。★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.621/72fdisk[选项][设备]第5章openEuler磁盘配置与管理★重点openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额选项说明-h显示帮助信息-s显示分区大小-l列出指定的磁盘设备的分区表状态-u改变分区大小的显示方式-b显示扇区数据及大小openEuler24.03LTS·Kernel6.622/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置进入磁盘分区模式后，基本的交互界面参数如表5-7所示。★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.623/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额参数含义p显示磁盘分区信息n新建一个分区，具体是主分区还是逻辑分区，取决于后续交互中的选择d删除磁盘分区e创建扩展分区m获取fdisk帮助信息t改变分区的类型q直接退出交互界面，不保存w保存并退出openEuler24.03LTS·Kernel6.624/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置示例：查看磁盘分区的基本信息，如图5-4所示。图5-4查看磁盘分区的基本信息示例：交互界面的基本使用，如图5-5~图5-9所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.625/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置配置与管理磁盘配额图5-5进入交互界面图5-6交互命令列表★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.626/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置图5-6中只列出了部分常用选项，图中包含“删除”，“添加”等字样的选项会对现有分区进行修改，可能会导致数据丢失，请谨慎操作！此处仅演示常用的查看命令。图5-7输出分区表★(重点)在交互界面中执行命令p，可以输出分区表，如图5-7所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.627/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置图5-8列出未分区的空闲区在交互界面中执行命令F，可以列出未分区的空闲区（如图5-8所示），因该分区尚未完全使用，空闲区域较大。注意：F参数仅在fdisk新版本有效，旧版无此选项，请读者注意版本差异。openEuler24.03LTS·Kernel6.628/72第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置图5-9退出而不保存在交互界面中执行w或q操作都可以退出交互界面。不同的是，w命令会在退出之前，将分区表写入磁盘，这样会导致之前进行的分区操作（如果有的话）生效，并有可能导致原有的磁盘文件丢失。而执行q命令则会直接退出，不保存更改，如图5-9所示。•mkfs命令划分磁盘分区需要将规划好的磁盘分区格式化，这时候就要用到mkfs命令格式化指定分区，语法如下。openEuler24.03LTS·Kernel6.629/72mkfs[选项][分区]第5章openEuler磁盘配置与管理openEuler磁盘配置说明：mkfs命令的常用选项有两个：“-V”和“-t”，前者用于显示操作过程的详细信息，后者用于指定分区系统的形式，建议在指定分区系统形式时保留-t使命令更加明了；执行格式化操作同样需要root权限。openEuler24.03LTS·Kernel6.630/72使用LVM管理磁盘使用LVM管理磁盘openEuler24.03LTS·Kernel6.631/72第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘LVM基本概念★(重点)在实际工作中，用户可能会面对某一分区随着文件增多而导致容量不够的情况，如规划主机的时候将/home只分配了20G，随着用户越来越多导致这个文件系统不足以满足使用需要，如果考虑增加一颗新硬盘，那么需要然后重新分区、格式化，将/home原有数据完整的复制过来，然后将原本的分区卸载，重新挂载新的分区。再如某个分区容量过多，导致很多磁盘容量被浪费了，如果想将这个分区缩小时，同样需要将原有数据备份，再重新规划分区大小，然后将数据拷贝到重新规划好的分区中。的确，这样可以解决问题，但是当存储空间频繁变动时这样做不免繁琐，这就需要一种可以动态调整文件系统的容量工具——LVM（LogicalVolumeManager，逻辑卷管理器）。LVM逻辑卷管理是Linux环境中对磁盘分区进行管理的一种机制，是建立在硬盘和分区之上、文件系统之下的一个逻辑层。它允许将多个分区组合在一起，视作单个分区（逻辑卷）进行格式化、挂载、存储数据等操作。随着数据需求的增长，还可以向逻辑卷中添加新的物理卷，而无须重新分区或格式化，通过逻辑卷管理可以提高磁盘分区管理的灵活性。在讲解接下来的内容之前，还需要了解LVM中的几个基本概念：•物理卷(PhysicalVolume，PV)：LVM的基础单元，真正提供容量，存放数据的设备，它通常是磁盘分区，物理卷的作用是将物理存储设备抽象化，使其能够被LVM管理；•卷组（VolumeGroup，VG）：由一个或多个物理卷组成，卷组的作用是将物理卷整合起来提供容量分配，一个LVM系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组；•物理块（PhysicalExtent，PE）：物理块是物理卷中大小相等的存储单元，是LVM分配存储空间的最小单位（默认为4MB），PE的大小一旦确定将不能改变，并且在整个卷组中保持一致；openEuler24.03LTS·Kernel6.632/72第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘•逻辑块（LogicalExtent，LE）：逻辑块是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元，在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，通常是一一对应的；•逻辑卷（LogicalVolume，LV）：逻辑卷建立在卷组之上，从卷组中分配的存储空间，类似于传统分区，它是最终用户使用的逻辑设备，逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩，逻辑卷的大小由逻辑块（LE）的数量决定。了解了基本概念后就需要对逻辑卷的原理有个大致的认识：逻辑卷（Iv）是将几个磁盘分区或者块设备（pv，pv可以位于不同的磁盘分区里，pv大小可以不一）组织起来形成一个大的扩展分区(vg卷组，一个vg至少要包含一个pv），该扩展分区不能直接用，需要将其划分成逻辑卷（lv）才能使用，lv可以格式化成不同的文件系统，挂载后直接使用。说明：openEuler操作系统默认已安装LVM。可通过rpm-qa|greplvm2命令查询，如图5-10所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.633/72第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘图5-10查询LVMopenEuler24.03LTS·Kernel6.634/72第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘管理物理卷这一小节主要学习如何管理物理卷，关于LVM逻辑卷的所有操作均需要root用户权限。★(重点)•创建物理卷创建物理卷是逻辑卷管理（LVM）的第一步，需要用到pvcreate命令，该命令语法如下。说明：可以填写多个设备名称以批量创建多个物理卷，中间以空格间隔。Pvcreate命令常用选项如下：•-f：强制创建物理卷，不需要用户确认；•-y：自动回答所有提示为“yes”，通常与-f一起使用；•-u：指定物理卷的UUID。示例：使用pvcreate命令将/dev/sda3创建为物理卷。如果物理卷创建成功，pvcreate命令会输出类似以下内容：openEuler24.03LTS·Kernel6.635/72pvcreate[选项][设备]pvcreate

/dev/sda3第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘•查看物理卷如果只需要查看物理卷的概要信息，可以使用pvs命令，语法如下。常用选项：•-a：显示所有物理卷，包括未分配的设备。•-o：指定要显示的列。例如：pv_name、vg_name、pv_size、pv_free等。•-v：显示详细信息。•-s：指定显示的单位（如k、m、g、t）。示例：使用pvs命令查看物理卷/dev/sda3的信息。这里应该有张图openEuler24.03LTS·Kernel6.636/72Physical

volume

"/dev/sda3"

successfully

created.pvs[选项]pvs

/dev/sda3第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘如果需要查看物理卷的详细信息，可以使用pvdisplay命令，语法如下。示例：查看物理卷/dev/sda3的信息。说明：如果指定设备，则只显示该设备的详细信息；如果不指定设备，则显示所有物理卷的详细信息。•删除物理卷删除物理卷的命令是pvremove，语法如下。说明：如果需要强制删除可以使用“-f”选项；可以填写多个设备名称，中间以空格间隔；如果物理卷当前属于某个卷组，并且该卷组中还有逻辑卷使用了该物理卷，直接删除可能会导致数据丢失或卷组损坏，所以在执行删除操作时务必确保物理卷已经不再被任何逻辑卷使用并且已经从所属卷组中移出。•修改物理卷属性openEuler24.03LTS·Kernel6.637/72pvdisplay[设备]pvdisplay

/dev/sda3pvremove[选项][设备]第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘修改物理卷属性通过pvchange命令完成，语法如下。常用选项包括：“-u”（生成新的UUID）“-x”（是否允许分配PE）。示例：禁止分配物理卷/dev/sda3上的PE。openEuler24.03LTS·Kernel6.638/72pvchange[选项][物理卷路径]pvchange

-x

n

/dev/sda3第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘管理卷组有了物理卷后还需要通过卷组整合后才能供逻辑卷使用，本小节将介绍卷组的管理。•创建卷组语法如下。常用的参数选项有：•-l：卷组上允许创建的最大逻辑卷数。•-p：卷组中允许添加的最大物理卷数。•-s：卷组上的物理卷的PE大小。示例：创建卷组vg1，并且将物理卷/dev/sda3添加到卷组中。•查看卷组信息语法如下。openEuler24.03LTS·Kernel6.639/72vgcreate[选项]卷组名称物理卷设备vgcreate

vg1

/dev/sda3第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘说明：不指定卷组名称的情况下，默认显示系统中所有卷组的详细信息。示例：查看卷组vg1的基本信息。vgs是一个更简洁的命令，用于显示卷组的摘要信息。它适合快速查看卷组的基本属性，如大小、物理卷和逻辑卷的数量等。示例：查看卷组vg1的基本信息。•修改卷组属性语法如下。openEuler24.03LTS·Kernel6.640/72vgdisplay[卷组名称]vgdisplay

vg1vgs

vg1vgchange[选项]卷组名称第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘示例：将卷组vg1状态修改为活动。说明：“-ay”参数表示启用卷组及其所有逻辑卷。★(重点)注意：修改卷组属性之前，建议备份重要数据，尤其是涉及物理卷的添加或移除操作。•扩展卷组将新的物理卷添加到卷组中，可以使用vgextend命令。语法：示例：向卷组vg1中添加新的物理卷/dev/sdc。•收缩卷组通过vgreduce命令删除卷组中的物理卷来减少卷组容量。openEuler24.03LTS·Kernel6.641/72vgchange

-ay

vg1vgextend[卷组名称][新的物理卷]vgextend

vg1

/dev/sdc第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘语法如下。示例：从卷组vg1中移除物理卷/dev/sdc说明：收缩卷组之前需要先确定缩减后的目标大小，并确保对应的目标逻辑卷大小中有足够的空间可容纳原有所有数据；需要注意的是不能删除卷组中剩余的最后一个物理卷。•删除卷组语法如下。需要注意的是：删除卷组和逻辑卷的操作不可逆，在执行删除操作之前，请确保卷组中的所有数据已经备份，删除卷组和逻辑卷后，数据将无法恢复！openEuler24.03LTS·Kernel6.642/72vgreduce[卷组名称][物理卷]vgreduce

vg1

/dev/sdcvgremove[卷组名称]第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘管理LVM逻辑卷管理卷组和逻辑卷的操作类似，可以类比记忆。•创建逻辑卷示例：创建一个大小为10G的逻辑卷lv_data。•查看逻辑卷示例：查看逻辑卷lv_data的详细信息。•扩展逻辑卷openEuler24.03LTS·Kernel6.643/72lvcreate

-L[大小]-n[名称][卷组]lvcreate

-L

10G

-n

lv_data

/dev/vg_datalvs

或

lvdisplaylvdisplay

/dev/vg_data/lv_data第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘示例：给逻辑卷lv_data增加5G容量。•收缩逻辑卷示例：收缩逻辑卷lv_data2G大小的容量。•删除逻辑卷示例：删除逻辑卷lv_data。openEuler24.03LTS·Kernel6.644/72lvextend

-L

+[大小][逻辑卷名称]lvextend

-L

+5G

/dev/vg_data/lv_datalvreduce

-L

–[大小][逻辑卷名称]lvreduce

-L

-2G

/dev/vg_data/lv_datalvremove

/dev/[逻辑卷名称]第5章openEuler磁盘配置与管理使用LVM管理磁盘说明：逻辑卷对应的设备文件保存在卷组目录下，例如：在卷组vg_data上创建一个逻辑卷lv_data，则此逻辑卷对应的设备文件为/dev/vg_data/lv_data。openEuler24.03LTS·Kernel6.645/72lvremove

/dev/vg_data/lv_data实验项目：磁盘管理实验项目：磁盘管理openEuler24.03LTS·Kernel6.646/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点实验项目：磁盘管理磁盘管理核心命令对照表★(重点)实验前请熟悉以下核心命令，掌握磁盘查看、分区、格式化、挂载与LVM管理的基本操作。命令功能常用选项/示例df查看文件系统磁盘使用情况-h(人类可读)-T(显示类型)-i(inode)du统计目录/文件占用空间-s(汇总)-h(可读)--max-depth=1lsblk列出块设备与挂载信息lsblk-f(显示文件系统)fdisk交互式磁盘分区工具fdisk-l/dev/sda;交互:n(新建)p(打印)w(保存)mkfs创建文件系统（格式化）mkfs.ext4/dev/sda1;mkfs.xfs/dev/sda2mount挂载文件系统到挂载点mount/dev/sda1/mnt;mount-a(挂载fstab)pvcreate创建LVM物理卷pvcreate/dev/sdb1;pvdisplayvgcreate创建LVM卷组vgcreatemyvg/dev/sdb1;vgdisplaylvcreate创建LVM逻辑卷lvcreate-L10G-nmylvmyvg;lvextend-L+5GopenEuler24.03LTS·Kernel6.647/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理•实验背景某大学为服务器新增了一块硬盘，在不影响服务器原有硬盘数据的前提下要求对新增硬盘进行分区。•实验要求在虚拟机中增加一块硬盘，使用新建主分区和一个扩展分区，并在扩展分区中新建逻辑分区，使用mkfs命令创建Ext4文件系统；最后把这个文件系统挂载到系统上，重启之后能够自动挂载。•实验步骤•为虚拟机新增一块硬盘，大小为10G•单击虚拟机的“编辑虚拟机设置”，选中“硬盘”，再单击下方的“添加”按钮，出现如所示的“添加硬件向导”对话框。openEuler24.03LTS·Kernel6.648/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-11添加新硬盘•单击“下一步”按钮，选择磁盘类型为SCSI，再单击“下一步”按钮，选择“创建新虚拟磁盘”，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.649/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-12创建新虚拟磁盘•单击“下一步”按钮，新增容量为10GB的硬盘，继续单击“下一步”按钮，然后点击“完成”按钮，最终会成功添加一个10GB的新硬盘，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.650/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-13指定磁盘容量图5-14指定磁盘文件图5-15成功创建新硬盘openEuler24.03LTS·Kernel6.651/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理•重新启动虚拟机，使用fdisk-1命令即可以查看到新磁盘的信息，信息显示如所示。图5-16查看新硬盘信息•创建主分区、扩展分区和逻辑分区•创建主分区，设置主分区大小为5GB，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.652/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-17创建主分区•创建扩展分区，让扩展分区占用余下的空间，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.653/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-18创建扩展分区•在扩展分区内创建逻辑分区，占用整个扩展分区的空间，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.654/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-19创建逻辑分区•验证分区结果，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.655/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-20验证分区结果•创建Ext4文件系统用mkfs命令在刚刚创建的主分区上创建Ext4文件系统，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.656/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-21创建Ext4文件系统•配置自动挂载•设置挂载点并挂载/dev/sdb1。如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.657/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-22挂载/dev/sdb1•验证挂载。如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.658/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-23验证挂载•编辑系统文件/etc/fstab，在此文件中添加/dev/sdb1的条目，如所示。openEuler24.03LTS·Kernel6.659/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-24编辑/etc/fstab文件•重启验证重新启动系统，显示/dev/sdb1分区已经挂载代表实验成功，如所示。★(重点)openEuler24.03LTS·Kernel6.660/72第5章openEuler磁盘配置与管理实验项目：磁盘管理图5-25重启虚拟机验证是否成功挂载openEuler24.03LTS·Kernel6.661/72社会责任：网络安全与国家安全社会责任：网络安全与国家安全openEuler24.03LTS·Kernel6.662/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点社会责任：网络安全与国家安全社会责任·网络安全与国家安全磁盘与数据存储是信息安全的物理基础，管理者须理解数据保护与国家安全之间的深层联系。数据安全是国家安全基石磁盘存储着系统日志、用户数据与关键配置。一旦泄露或被篡改，可能危及关键基础设施运行安全，影响国家安全与社会稳定。磁盘加密与访问控制对敏感数据采用磁盘级加密（LUKS/dm-crypt），配合文件权限（chmod/chattr）和ACL实现分层防护，确保存储介质丢失时数据不可读。备份与容灾责任遵循「3-2-1备份策略」（3份副本、2种介质、1份异地），使用rsync/dd/LVM快照定期备份，防范勒索病毒与硬件故障导致的数据丢失。合规与追责遵守《网络安全法》《数据安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》；违规存储、传输涉密数据将承担行政、民事乃至刑事责任。openEuler24.03LTS·Kernel6.663/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点本章小结本章小结·核心知识回顾（8项）①物理设备命名/dev/sda(SATA/SAS)//dev/nvme0n1(NVMe)//dev/vda(虚拟磁盘)，分区加数字后缀②MBRvsGPTMBR:≤2TB,最多4主分区;GPT:>2TB,无限分区,支持UEFI;parted创建GPT③文件系统ext4(日志/稳定)/XFS(大文件/高性能)/Btrfs(CoW/快照);mkfs.ext4/mkfs.xfs格式化④df/dudf查看文件系统整体使用率(-h人类可读-T类型);du统计目录占用(-s汇总--max-depth)⑤fdisk/mountfdisk交互式分区(p/n/w);mkfs格式化;mount临时挂载;/etc/fstab开机自动挂载⑥LVM三层模型PV(物理卷pvcreate)→VG(卷组vgcreate)→LV(逻辑卷lvcreate);支持在线扩容lvextend⑦磁盘配额quotaon开启配额;edquota编辑用户配额;repquota查看报告;限制用户/组的block/inode⑧安全责任磁盘加密(LUKS)、定期备份(3-2-1策略)、访问控制(chmod/ACL);遵守数据安全法律法规openEuler24.03LTS·Kernel6.664/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点本章小结本章小结·重点命令速查表★(重点)分类命令作用/说明空间查看df-h查看各文件系统的磁盘使用情况（人类可读）空间查看df-T显示文件系统类型空间查看du-sh目录统计指定目录的总占用大小分区管理lsblk列出块设备及其挂载信息分区管理fdisk-l列出所有磁盘分区表分区管理fdisk/dev/sda交互式分区（n新建p打印w保存）格式化mkfs.ext4/dev/sda1将分区格式化为ext4文件系统挂载mount/dev/sda1/mnt临时挂载分区到挂载点挂载umount/mnt卸载已挂载的分区LVM-PVpvcreate/pvdisplay创建/查看物理卷LVM-VGvgcreate/vgextend创建/扩展卷组LVM-LVlvcreate/lvextend创建/在线扩展逻辑卷配额quotaon/edquota/repquota开启/编辑/查看磁盘配额openEuler24.03LTS·Kernel6.665/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点本章小结本章小结·学习建议（5条）★(重点)1.勤练命令在实验环境反复执行df/du/fdisk/mkfs/mount等，建立肌肉记忆。2.理解模型弄清MBR/GPT差异、PV/VG/LV三层关系及在线扩容原理。3.安全操作分区和格式化前务必确认设备名，避免误操作导致数据丢失。4.LVM实践在虚拟机中完整走一遍PV→VG→LV→格式化→挂载→扩容流程。5.安全合规对敏感数据启用磁盘加密与配额限制，遵守数据安全法律法规。openEuler24.03LTS·Kernel6.666/72第5章openEuler磁盘配置与管理★重点练习题★(重点)练习题·一、选择题（1-4）磁盘分区的主要作用是什么?()【答案：C】A.增加磁盘容量B.提高磁盘读写速度C.将磁盘划分为多个逻辑存储单元D.改变磁盘的物理结构MBR分区表最多支持多少个主分区?()【答案：C】A.2B.3C.4D.5GPT分区表支持的最大磁盘容量是多少?()【答案：C】A.2TBB.4TBC.9.4ZBD.16TBopenEuler24.03LTS·Kernel6.6