什么是磁盤分區(qū)與邏輯卷管理
一、磁盤分區(qū)
（一）概述
原始磁盤需要經(jīng)過那些操作才能存取數(shù)據(jù)？
原始磁盤的形態(tài)是一個光滑的盤體；
需要將盤體劃分出柱面和磁道，然后將磁道劃分為多個扇區(qū)，稱為“低級格式化”；
為了有效組織磁盤和提高I\\O效率，還需要進行“分區(qū)”；
此時，磁盤還不能存儲數(shù)據(jù)，還需要對每一分區(qū)中的扇區(qū)進行邏輯編號，并建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和磁盤數(shù)據(jù)的管理方式，稱為“高級格式化”，本質(zhì)上是在分區(qū)上確定了文件系統(tǒng)，便可以進行數(shù)據(jù)存儲了。
如果把原始磁盤比作待開發(fā)的地塊
那么，
“低級格式化”相當于在該地塊上修建了道路和房屋；
“分區(qū)”相當于根據(jù)地理區(qū)域劃分不同的小區(qū)；
“高級格式化”相當于將小區(qū)內(nèi)的房屋進行標記。
Windows操作系統(tǒng)，分區(qū)、格式化之后，就可以建目錄存儲文件了。
而Linux操作系統(tǒng)則與Windows相反，需要先虛擬一個根目錄，再將磁盤掛載到根目錄。
（二）實踐
1. 查看當前分區(qū)情況：
工具fdisk：用于Linux的磁盤分區(qū)表操作
root@linux:~# fdisk -l
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
# 磁盤大小為 40G
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E
Device Start End Sectors Size Type
/dev/vda1 227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda14 2048 10239 8192 4M BIOS boot
/dev/vda15 10240 227327 217088 106M EFI System
# 磁盤分區(qū)約為20G，還有20G的空間未使用
Partition table entries are not in disk order.
2. 創(chuàng)建新分區(qū)
root@linux:~# fdisk /dev/vda
Welcome to fdisk (util-linux 2.31.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): p # 列出磁盤分區(qū)表
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E
Device Start End Sectors Size Type
/dev/vda1 227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda14 2048 10239 8192 4M BIOS boot
/dev/vda15 10240 227327 217088 106M EFI System
Partition table entries are not in disk order.
Command (m for help): n # 創(chuàng)建新分區(qū)
Partition number (2-13,16-128, default 2): # 默認回車
First sector (41943007-83886046, default 41943040): # 默認回車
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (41943040-83886046, default 83886046): +10G # 使用size方式定義10G大小
Created a new partition 2 of type 'Linux filesystem' and of size 10 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E
Device Start End Sectors Size Type
/dev/vda1 227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda2 41943040 62914559 20971520 10G Linux filesystem
/dev/vda14 2048 10239 8192 4M BIOS boot
/dev/vda15 10240 227327 217088 106M EFI System
Partition table entries are not in disk order.
Command (m for help): w # 保存、退出
The partition table has been altered.
Syncing disks.
3. 查看新創(chuàng)建分區(qū)
root@linux:~# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 252:0 0 40G 0 disk
├─vda1 252:1 0 19.9G 0 part /
├─vda2 252:2 0 10G 0 part
├─vda14 252:14 0 4M 0 part
└─vda15 252:15 0 106M 0 part /boot/efi
4. 格式化
命令mkfs（make file system）：在特定的分區(qū)上建立linux文件系統(tǒng)。
root@linux:~# mkfs # 兩次鍵入Tab，則可展示支持的文件類型
mkfs mkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.minix mkfs.ntfs mkfs.xfs
mkfs.bfs mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.fat mkfs.msdos mkfs.vfat
root@linux:~# mkfs.ext3 /dev/vda2 # 在新分區(qū)創(chuàng)建ext3的文件系統(tǒng)
mke2fs 1.44.1 (24-Mar-2018)
Creating filesystem with 2621440 4k blocks and 655360 inodes
Filesystem UUID: 0e6a8449-acbf-4428-a5d7-b67b4535b844
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
5. 掛載
命令mount：用來掛載文件系統(tǒng)。
root@linux:~# mkdir /test2
root@linux:~# mount /dev/vda2 /test2/
root@linux:~# ls /test2/
lost+found
6. 查看分區(qū)掛載點及文件類型
root@linux:~# df -T
Filesystem Type 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
udev devtmpfs 1007416 0 1007416 0% /dev
tmpfs tmpfs 204092 776 203316 1% /run
/dev/vda1 ext4 20145724 3279936 16849404 17% /
tmpfs tmpfs 1020448 0 1020448 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 5120 0 5120 0% /run/lock
tmpfs tmpfs 1020448 0 1020448 0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda15 vfat 106858 3668 103190 4% /boot/efi
tmpfs tmpfs 204088 8 204080 1% /run/user/1001
/dev/vda2 ext3 10255672 23096 9708288 1% /test2
二、邏輯卷管理
（一）概述
邏輯卷管理也就是LVM（Logical Volume Manager），位于磁盤和操作系統(tǒng)之間，將一個或多個磁盤分區(qū)（PV）虛擬為一個卷組（VG），并在VG上面劃分一些邏輯卷（LV）。邏輯卷可再進行格式化、掛載，并且邏輯卷可以動態(tài)伸縮。
也就是從物理磁盤或分區(qū)開始，經(jīng)過PV--VG--LV（形成邏輯卷）之后，將邏輯卷看成新的磁盤進行分區(qū)、格式化并掛載，供主機使用。
（二）實踐
使用lsblk命令查看系統(tǒng)的磁盤使用情況（lsblk--list block）；
使用fdisk命令進行分區(qū)；
使用pvcreate創(chuàng)建物理卷，
使用vgcreate創(chuàng)建卷組；
使用lvcreate創(chuàng)建邏輯卷。
1. 創(chuàng)建新分區(qū)vda3
root@linux:~# fdisk /dev/vda
Welcome to fdisk (util-linux 2.31.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
Partition number (3-13,16-128, default 3):
First sector (62914560-83886046, default 62914560):
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (62914560-83886046, default 83886046): +8G
Created a new partition 3 of type 'Linux filesystem' and of size 8 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: EC404E4B-BF45-4DEE-8D63-3D59FBB9C44E
Device Start End Sectors Size Type
/dev/vda1 227328 41943006 41715679 19.9G Linux filesystem
/dev/vda2 41943040 62914559 20971520 10G Linux filesystem
/dev/vda3 62914560 79691775 16777216 8G Linux filesystem
/dev/vda14 2048 10239 8192 4M BIOS boot
/dev/vda15 10240 227327 217088 106M EFI System
Partition table entries are not in disk order.
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Syncing disks.
2. 創(chuàng)建物理卷
命令pvcreate:用于將物理硬盤分區(qū)初始化為物理卷。
root@linux:~# pvcreate /dev/vda3
Physical volume "/dev/vda3" successfully created.
root@linux:~# pvdisplay /dev/vda3
"/dev/vda3" is a new physical volume of "8.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/vda3
VG Name
PV Size 8.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID ke8k0X-RgZL-Fejo-1AVO-fPPO-hhEP-WVb79K
3. 創(chuàng)建卷組
命令vgcreate：用于創(chuàng)建LVM卷組（Volume Group），將多個物理卷組織成一個整體，屏蔽底層物理卷細節(jié)。
root@linux:~# vgcreate vgtest /dev/vda3
Volume group "vgtest" successfully created
root@linux:~# vgdisplay vg0
Volume group "vg0" not found
Cannot process volume group vg0
root@linux:~# vgdisplay vgtest
--- Volume group ---
VG Name vgtest
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size <8.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 2047
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 2047 / <8.00 GiB
VG UUID 2TM5qM-9fUR-xTTU-55Nq-nYZE-ATYg-SjQQ6y
4. 創(chuàng)建邏輯卷
命令lvcreate：創(chuàng)建LVM的邏輯卷。
root@linux:~# lvcreate -L 200M -n lv0 vgtest
Logical volume "lv0" created.
5. 管理邏輯卷
# 查看物理卷信息
root@linux:~# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/vda3 vgtest lvm2 a-- <8.00g 7.80g
# 查看卷組信息
root@linux:~# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vgtest 1 1 0 wz--n- <8.00g 7.80g
# 增加邏輯卷空間
root@linux:~# lvextend -L +100M /dev/vgtest/lv0
Size of logical volume vgtest/lv0 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
Logical volume vgtest/lv0 successfully resized.
# 查詢邏輯卷大小
root@linux:~# lvs /dev/vgtest/lv0
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv0 vgtest -wi-a----- 300.00m
root@linux:~#
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