项目六 任务四磁盘配额管理
磁盘配额介绍
一、磁盘配额概念
磁盘配额(Quota):就是Linux系统中用来限制特定的普通用户或用户组
在指定的分区上占用的磁盘空间或文件个数的。
在此概念中,有以下几个重点需要注意:磁盘配额限制的用户和用户组,
只能是普通用户和用户组,也就是说超级用户root是不能做磁盘配额的;
磁盘配额限制只能针对分区,而不能针对某个目录,换句话说,磁盘配额
仅能针对文件系统进行限制,举个例子,如果你的 /dev/sdaS是载在/home
底下,那么,在 /home 下的所有目录都会受到磁盘配额的限制;
我们可以限制用户占用的磁盘容大小(block),当然也能限制用户允许占
用的文件个数(inode)。
磁盘配额在实际生活中其实是很常见的,比如,我们的邮箱不管多大,都
是有限制的,而不可能无限制地存储邮件;我们可以上传文件的服务器也是有
容全限制的:网页中的个人空间也不可能让我们无限制地使用。
二、磁盘配额中的常见概念
用户配额和组配额:
用户配额是指针对用户个人的配额,而组配额是指针对整个用户组的配
额。如果我们需要限制的用户数量并不多,则可以给每个用户单独指定配额。
如果用户比较多,那么单独限制太过麻烦,这时我们可以把用户加入某个用户
组,然后给组指定配额,就会简单得多。
磁盘容量限制和文件个数限制:
我们除了可以通过限制用户可用的 block 数量来限制用户可用的磁盘容
量,也可以通过限制用户可用的 inode数量来限制用户可以上传或新建的文件
个数。
软限制和硬限制:
软限制可理解为警告限制,硬限制就是真正的限制了。
宽限时间:
如果用户的空间占用数处于软限制和硬限制之间,那么系统会在用户登录
时警告用户磁盘将满,但是这个警告不会一直进行,而是有时间限制的,这个
时间就是宽限时间,默认是7天。
三、磁盘配额使用的前提条件
◆内核必须支持磁盘配额。Centos 7.x 版本的 Linux 默认支持磁盘配额,不需要做任何修改。
◆系统中必须安装了 Quota 工具。
◆要支持磁盘配额的分区必须开启磁盘配额功能。这项功能可以手动开启,不再是默认开启的。
磁盘配额可用于限制每个人可用网页空间、邮件空间以及网络硬盘空间的容量。除此之外,在 Linux 系统资源配置方面,使用磁盘配额,还可以限制某一群组或某一使用者所能使用的最大磁盘配额,以及以 Link 的方式,来使邮件可以作为限制的配额(更改/var/spool/mail这个路径)。
案例:
为防止磁盘空间耗尽,需限制user1用户,在/dev/sdb1分区的磁盘使用量的软限制为100M,硬限制为120M。并实验效果。
部署磁盘配额的流程
1、实验环境
实验环境:Vmware Workstation Pro 12
系统平台:CentOS Linux release 7.3.1611(Core)
安装磁盘配额的软件工具(quota):rpm-qquota
2、新建磁盘分区
3、格式化磁盘并以支持配额功能的方式挂载文件系统
4、开机自动启动配额
5、修改目录权限,创建用户,并设置用户的磁盘配额的值
6、为user用户设置配额
7、测试,设置配额后的效果
8、实验完成,恢复初始系统
项目六
任务7:LVM基本概念
传统的磁盘管理
传统磁盘管理方法
绝大多数都是使用MBR(Master Boot Recorder)先对- - 个硬盘进行分区,然后再将该分区进行文件系统的格式化;
Linux系统:如果要使用该分区就将其挂载上去即可;
Windows系统:自动将所有的分区挂载好,然后我们就可以对该分区进行
使用了。
二、传统的磁盘管理
传统磁盘管理缺点
无法进行分区扩充;
容易导致文件系统奔溃;
.不适用生产环境下的服务器;
不能够进行动态磁盘管理
强制载磁盘分区.
● 分区转移时耗长;
但是这种传统的磁盘管理经常会带来很多的问题,比如说当我们使用的一个分区,其空间大小已经不再够用了,这个时候我们没有办法通过拉伸分区来进行分区扩充,当然目前也有其他第三方的磁盘管理软件可以进行磁盘的分区空间划分,但是这样会给我们的文件系统造成很大的伤害,有时会导致文件系统崩溃等问题。对于传统的磁盘管理如果说我们碰到当分区大小不足的时候,我们只能通过增加新的硬盘,然后在新的硬盘上创建分区,对分区进行格式化以后,然后将之前分区的所有东西都拷贝到新的分区里面才行。但是新增加的硬盘具作为独立的文件系统存在的,原有的文件系统并没有得到任何的扩充,
上层应用只能访问到一个文件系统。这样的方式对个人的电脑来说可能还能接
受,但是如果对于生产环境下的服务器来说,这是不可接受的。因为如果要把一个分区的内容都拷贝到另一个分区上去,势必要首先卸载掉之前的那个分
区,然后*对整个分区进行拷贝,如果服务器上运行着一个重要的服务, 比如说www或者FTP,其要求是7*24 小时运行正常的,那么卸载掉分区这是不可想象的,同时如果该分区保存的内容非常非常的多,那么在对分区进行转移时时间可能会耗费很久,所以,这个时候我们就会受到传统磁盘管理的限制,因为其不能够进行动态的磁盘管理。因此,为了解决这个问题,LVM 技术就诞生了!!!
三、LVM简介
LVM是逻辑盘卷管理(Logical Volume Manager)的简称。
它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的种机制, LVM 是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层,来提高磁盘分区管理的灵活性。
逻辑卷的基本概念
物理卷( Physical Volume , PV)
物理卷是底层真正提供容量,存放数据的设备。它可以是整个物理硬盘,也可以是硬盘分区或者RAAID设备。
卷组(Volume Group , VG )
卷组建立在物理卷之上,由一个或多个物理卷组成,即把物理卷整合起来提供容量分配。“逻辑卷( Logical Volume, LV)
逻辑卷建立在卷组之上,它是从卷组中“切出“的一块空间。它是最终用户使用的逻辑设备。逻辑卷创建之后大小可以伸缩。我们可以把卷组理解为由多个物理卷整合的一块逻辑硬盘,逻辑卷就是由卷
●物理扩展( Physical Extend , PE )
每一个物理卷,都被划分为被称为PE的基本单元, PE是能被LVM寻址的最小单元。PE大小可以指定,默认是4MB。
●逻辑扩展(Logical Extend, LE )
每一个逻辑卷,也被划分为被称为LE的可被寻址的基本单元,在同一个卷组中, LE的大和PE是相同的,并且一对应。四、LVM原理
要想理解好LVM的原理,我们必须首先要掌握4个基本的逻辑卷概念。物理卷(Physical Volume, PV) :就是真正的物理硬盘或分区。
卷组(Volume Group, VG) :将多个物理卷合起来就组成了卷组。组成同一个卷组的物理卷可以是同一块硬盘的不同分区,也可以是不同硬盘上的不同分区。我们可以把卷组想象为-块逻辑硬盘。
逻辑卷(Logical Volume, LV) :卷组是一块逻辑硬盘,硬盘必须分区之后才能使用,我们把这个分区称作逻辑卷。逻辑卷可以被格式化和写入数据。我们可以把逻辑卷想象为分区。
物理扩展(Physical Extend, PE) : PE是用来保存数据的最小单元,我们的数据实际上都是写入PE当中的。PE的大小是可以配置的,默认是4MB 。
LVM是在硬盘分区之上建立一个逻辑层,这个逻辑层让多个硬盘或分区看起来像一块逻辑硬盘,然后将这块逻辑硬盘分成逻辑卷之后使用,从而大大提高了分区的灵活性。我们把真实的物理硬盘或分区称作物理卷( PV);由多个物理卷组成一块大的逻辑硬盘,叫作卷组(VG);将卷组划分成多个可以使用的分区,叫作逻辑卷(LV),而在LVM中最小的存储单位不再是block,而是物理扩展块(Plysical Extend, PE),五、建立LVM流程
1.把物理硬盘分成分区,当然也可以是整块物理硬盘;
2,把物理分区建立为物理卷( PV) ,也可以直接把整块硬盘都建立为物理卷
3,把物理卷整合为卷组(VG),卷组就已经可以动态地调整大小了,可以把物理分区n入襟组,也可以把物理分区从卷组中删除
4.把卷组再划分为逻辑卷(LV),当然逻辑卷也是可以直接调整大小的。也就是说,我们在建立LVM的时候,需要按照以下步骤来进行:
首先把物理硬盘分成分区,当然也可以是整块物理硬盘;
接下来把物理分区建立为物理卷( PV),也可以直接把整块硬盘都建立为物理卷。
然后把物理卷整合为卷组( VG)。卷组就已经可以动态地调整大小了,可以把物理分区加入卷组,也可以把物理分区从卷组中删除。
最后把卷组再划分为逻辑卷(LV), 当然逻辑卷也是可以直接调整大小的。我们说逻辑卷可以想象为分区,所以也需要格式化和挂载。
项目六:任务六配置和管理磁盘
任务6配置软RAID的企业案例环境需求
➢利用3个磁盘分区sdb1,sdc1 , sdd1组成RAID 5
➢每个分区约为2G大小
➢1个磁盘分区设定为spare disk,大小同其他磁盘分区
➢将此RAID 5装置挂在到/mnt/raid目录下
配置软RAID的流程
1、新增4块2G大小磁盘
2、利用fdisk 创建所需的磁盘分区
3、为剩余磁盘做相同操作
4、使用mdadm创建RAID
5、格式化与挂载RAID
6、测试RAID 5的自动冗灭功能
7、去除、修复故障盘,并重新加入raid阵列
项目六:任务5配置和管理磁盘
配置RAID
_RAID介绍
RAID
RAID ( Redundant Array of Independent Disks ) : 独立冗余磁盘阵列,简称磁盘阵列。
RAID是按照一定的形式和方案组织起来的存储设备,主要用于将多个廉价的小型磁盘驱动器合并成一个磁盘阵列,以提高存储性能和容错功能
RAID技术的主要功能
➢通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。
➢通过对阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。
➢通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护
RAID分类
➢软RAID :通过软件实现多块硬盘冗余的。
➢硬RAID :通过RAID卡来实现RAID。
RAID的数据组织方式
分块:将个分区分成多个大小相等、 地址相邻的块,这些称为分块。
它是组成条带的元素。
条带;同一磁盘阵列中的多个磁盘驱动器上的相同“位置”( 或者说
是相同编号)的分块。
RAID的级别
➢RAIDO
➢RAID1
➢RAID5
➢RAID10
RAID 0技术把多块物理硬盘设备(至少两块)通过硬件或软件的方式串联在一起,组成一个大的卷组 ,并将数据依次写入到各个物理硬盘中。这样-来,在最理想的状态下,硬盘设备的读写性能会提升数倍,但是若任意- 块硬盘发生故障,将导致整个系统的数据都受到破坏。本例中, disk1和disk2硬盘设备会分别保存数据资料,最终实现分开写入、读取的效果。
RAID0的特性
➢优点: I/O负载平均分配到所有的驱动器。所有驱动器可以同时读写,性能是所有RAID级别中最高的,所以磁盘利用率最高。设计、使用和配置简单。
➢缺点:数据无冗余,一旦阵列中有一个驱动器故障,其中的数据将丢失。➢应用范围:视频生成和编辑、图像编辑等对传输带宽需求较大的应用领域。
RAID1
将两块以上的硬盘设备进行绑定,在写入数据时,是将数据同时写入到多块硬盘设备上
(可以将其视为数据的镜像或备份)。当其中某一块硬盘发生故障后,-般会立即自动
以热交换的方式来恢复数据的正常使用。
RAID 1的特性
优点: RAID 1对存储的数据进行百分之百的备份,提供最高的数据安全保障。设计、使用和配置简单。
➢缺点:磁盘空间利用率低,存储成本高。磁盘写性能提升不大。
➢应用范围:可应用于金融、保险、证券、财务等对数据的可用性和安全性要求较高的应用领域。
RAID5技术是把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中。RAID 5磁盘阵列组中数据的奇偶校验信息并不是单独保存到某块硬盘设备中,而是存储到除自身以外的其他每一块硬盘设备上,这样的好处是其中任何一设备损坏后不至于出现致命缺陷。
RAID5的特性➢优点:高可用性。磁盘利用率高。随机读写性能高,校验信息分布存储于各个磁盘,避免单个校验盘的写操作瓶颈。
➢缺点:异或校验影响存储性能。硬盘重建过程较为复杂。
➢应用范围:适合用于文件服务器、E mail服务器、WEB服务器等输入/输出密集、读/写比率较高的应用环境。
RAID 10技术是RAID 1+RAID 0技术的一个“组合体”.如图所示,RAID 10技术需
要至少4块硬盘来组建,其中先分别两两制作成RAID 1磁盘阵列,以保证数据的安全性;
然后再对两个RAID 1磁盘阵列实施RAID 0技术,进步提高硬盘设备的读写速度。由
于RAID 10技术继承了RAID 0的高读写速度和RAID 1的数据安全性,在不考虑成本的情
况下RAID 10的性能都超过了RAID 5 ,因此当前成为广泛使用的一种存储技术。
RAID10的特性
➢优点:高读取速度。高写入速度,写开销较小。特定情况下,可以允许N/2个硬盘同时损坏。
➢缺点:磁盘利用率低,只有1/2的硬盘利用率,至少需要4块磁盘。
➢应用范围:数据量大,安全性要求高的环境,如银行、金融等领域。
配置RAID
创建和挂载RAID设备
作用 mdadm是用于创建、管理、监控RAID设备的工具
格式 mdadm [模式选项设备名11子选项]组件设备名)
通过mdadm创建RAID
1、添加硬盘
添加4块10G的硬盘,使用命命lsblk查看新增的硬盘信息。
2、创建RAID5
本项目中使用sdb、sdc、"sdd、 sde块硬盘0建RAID5+热备盘,RAID名称为/dev/md0 ,命0如下: mdadm -C /dev/md0 -n3 -\5 Dx1 /dev/sd{b,c,d,e}
3、查看RAID5信息
使用命0 mdadm -D /dev/md0 0看RAID的信息。
4、RAID格式化
使用命0 mkfs.xfs /dev/md0格式化RAID。
5、RAID挂载
配置RAID
. RAID设备的数据修复和删除
命令格式mdadm [模式选项] [设备名] [子选项..]. [组件设备名.]
设备的数据恢复
1、模拟磁盘损坏并查看修复过程
假定,模拟/dev/sdb磁盘损坏。
2、移除故障盘
mdaam-D/dev/md0
3、故障盘修复好后重新添加并查看md0信息
mdadm -D /dev/md0
删除RAID
1.删除中的所有设备
意:删除之前,需要先卸载。
2、停止RAID
mdadm --stop /dev/md0
3、清空超级块信息
mdadm -misc --zero-superblock /dev/sdc mdadm --misc --zero-superblock /dev/sdd mdadm --misc --zero-superblock /dev/sde ndadm --misc --zero-superblock /dev/sdb 角认物理盘状态:
isblk
综合项目实训一
实训内容:
一. 正确安装VMware Workstation
1.下载好对应的软件
2.双击进行安装
3.点击下一步,选中“我接受许可协议中的条款”
4.选择安装位置,创建快捷方式
5.单击“安装”,完成VMware的安装
6.打开VMware,输入许可证密钥,完成安装与激活
二.创建一台虚拟机
1.打开VMware,单击“创建新的虚拟机”,选择“典型”选项
2.选择“稍后安装操作系统”
3.客户机操作系统选择“Linux(L)”选项,版本选择“Centos7 64位”
4.修改虚拟机名称与位置
5.将虚拟机最大磁盘大小设置为20G
6.单击“编辑虚拟机设置”,将虚拟机内存设置为2G
7.单击“处理器”,将处理器内核数量设为2,将虚拟化引擎全部勾选
8.单击“网络配适器”,网络连接选择“NAT模式
9.点击“关闭”,点击“完成”,完成虚拟机的创建
三.正确安装Centos7操作系统
1.选中创建的虚拟机,点击“编辑虚拟机设置”,点击“CD/DVD”,在连接一栏中勾选“使用ISO镜像,将下载好的镜像文件加载到对应的ISO镜像文件中
2.启动虚拟机,选择“install Centos Linux7”这一项
3.启动后在语言一栏中选择英文
4.在“DATE&TIME”中选择时区
5.在“SOFTWARE s.e.l.e.c.tION”中选择“Server with GUI
6.”在“INSTALLATION DESTINATION”中设置分区信息,选择“I will configure partitioning”
在分区方案中选择标准分区“Standard partition”
点击“+”实现分区内容,分别增加“/boot”,“swip”,“/”分区,分区大小分别为200MB,4G,剩余的空间。
点击“Accept Changes”
7.在“KDUMP”中取消勾选
8.在“NETWORK&HOST NAME”中打开网络选项
9.点击右下方“Begin installation”进行安装
10.在安装过程中点击“ROOT PASSWORD”为root用户设置密码
11.点击“USER CREATION”创建普通用户
12.安装完成后点击“Reboot”进行重启
13.在“LICENSE INFORMATION”中同意许可协议
14.点击右下角的“FINISH CONFIGURATION”完成虚拟机的安装
实训总结:
在Centos7操作系统安装实训中,我学会了安装VMware Workstation;创建虚拟机;安装Centos操作系统。学会了将理论知识用在实践当中,让理论和实践相结合,学以致用,提高了实际的操作能力
实训项目: Centos 7操作系统的安装
实训目的:
1. 掌握VMware Workstation的正确安装方式;
2. 熟练Centos 7操作系统的安装;
实训形式:
计算机、Windows7操作系统
实训内容:
任务一 正确安装VMware Workstation
任务二 创建一台虚拟机
任务三 正确安装Centos 7操作系统
一.安装VMware Workstation
1.打开安装包,点击下一步
2.勾选我同意条款选项,点击下一步
3.把默认打钩的选项取消,例如 启动时检查产品更新等,因为我们用的VM版本用来做实验已经够用
4.许可创建快捷方式,下一步
5.正式安装,安装完成后输入许可秘钥
二。创建虚拟机
1.打开VM,选择创建新的虚拟机,勾选典型选项,下一步
2.选择稍后安装操作系统,点击下一步
3.选择linux系统,版本为centos7 64位,点击下一步
4.输入虚拟机名称并选择安装位置,点击下一步
5.将最大磁盘大小设置为20G,并在下方勾选将虚拟磁盘拆分为多个文件,点击下一步
6.完成之后,选择编辑虚拟机设置,将虚拟机内存设置为2G
7.点击处理器,把每个处理器的核心数量设置为2
8.点击网络适配器,选择nat模式
9.点击CD/DVD,选择下载好的centos7镜像文件
三。正确安装centos系统
1.打开虚拟机,选择第一行,按键盘上的回车键即可进入
2.选择安装过程中使用的语言。english
3.选择时区,asia和shanghai
4.选择安装磁盘 installation destination,将容量设置为20G
5.开始安装,选择begin installation
6.设置root密码和创建普通用户
7.重启虚拟机。