磁盘配额(Quota)与进阶文件系统管理之重点回顾、本章习题、参考数据与延伸阅读

浏览量:26
发布时间:2016-02-13
发布人:京西

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本文转载自鸟哥的 Linux 私房菜,原文链接为http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0420quota_4.php

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[TOC]

#重点回顾
- Quota 可公平的分配系统上面的磁碟容量给使用者；分配的资源可以是磁碟容量(block)或可创建文件数量(inode)；
- Quota 的限制可以有 soft/hard/grace time 等重要项目；
- Quota 仅能针对整个 filesystem 进行限制，不是针对目录喔！
- Quota 的使用必须要核心与文件系统均支持。文件系统的参数必须含有 usrquota, grpquota
- Quota 实作的命令有 quotacheck, quotaon, edquota, repquota 等命令；
- 磁盘阵列 (RAID) 有硬件与软件之分，Linux 操作系统可支持软件磁盘阵列，透过 mdadm 套件来达成；
- 磁盘阵列建置的考量依据为『容量』、『效能』、『数据可靠性』等；
- 磁盘阵列所建置的等级常见有的 raid0, raid1, raid0+1, raid5 及 raid6
- 硬件磁盘阵列的装置档名与 SCSI 相同，至於 software RAID 则为 /dev/md[0-9]
- 软件磁盘阵列的状态可藉由 /proc/mdstat 文件来了解；
- LVM 强调的是『弹性的变化文件系统的容量』；
- 与 LVM 有关的组件有： PV/VG/PE/LV 等组件，可以被格式化者为 LV
- LVM 拥有快照功能，快照可以记录 LV 的数据内容，并与原有的 LV 共享未更动的数据，备份与还原就变的很简单；
- Ext3 透过 resize2fs 命令，可以弹性的调整文件系统的大小

#本章习题

`情境模拟题`

1.由於 LVM 可以弹性调整 filesystem 的大小，但是缺点是可能没有加速与硬件备份(与快照不同)的功能。 而磁盘阵列则具有效能与备份的功能，但是无法提供类似 LVM 的优点。在此情境中，我们想利用『在 RAID 上面建置 LVM』的功能，以达到两者兼顾的能力。

- 目标：测试在 RAID 磁碟上面架构 LVM 系统；
- 需求：需要具有磁碟管理的能力，包括 RAID 与 LVM；
- 前提：将本章与之前章节练习所制作的分割槽全部删除，剩下默认的分割槽即可。

那要如何处理呢？如下的流程一个步骤一个步骤的实施看看吧：

复原系统时，你必须要：

- 利用 umount 先卸载之前挂载的文件系统；
- 修改 /etc/fstab 里面的数据，让启动不会自动挂载；
- 利用 fdisk 将该分割槽删除。

最终你的系统应该会只剩下如下的模样：
```shell
[root@www ~]# fdisk -l
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hda1   *           1          13      104391   83  Linux
/dev/hda2              14        1288    10241437+  83  Linux
/dev/hda3            1289        1925     5116702+  83  Linux
/dev/hda4            1926        9382    59898352+   5  Extended
/dev/hda5            1926        2052     1020096   82  Linux swap / Solaris
```

2.创建 RAID ，假设我们利用五个 1GB 的分割槽创建 RAID-5 ，且具有一个 spare disk ， 那么你应该要如何进行？首先，请自行使用 fdisk 建置好如下的分割槽状态：

```shell
[root@www ~]# fdisk -l
....(前面省略)....
/dev/hda6            2053        2175      987966   83  Linux
/dev/hda7            2176        2298      987966   83  Linux
/dev/hda8            2299        2421      987966   83  Linux
/dev/hda9            2422        2544      987966   83  Linux
/dev/hda10           2545        2667      987966   83  Linux
```

接下来开始创建 RAID 吧！创建的方法可以如下简单处理即可：

```shell
[root@www ~]# mdadm --create --auto=yes /dev/md0 --level=5  \
> --raid-devices=4 --spare-devices=1 /dev/hda{6,7,8,9,10}
```

若无出现任何错误信息，此时你已经具有 /dev/md0 这个磁盘阵列装置了！接下来让我们处理 LVM 吧！
开始处理 LVM ，现在我们假设所有的参数都使用默认值，包括 PE ，然后 VG 名为 raidvg ，LV 名为 raidlv ，底下为基本的流程：
```shell
[root@www ~]# pvcreate /dev/md0                  <==创建 PV
[root@www ~]# vgcreate raidvg /dev/md0           <==创建 VG
[root@www ~]# lvcreate -L 2.82G -n raidlv raidvg <==创建 LM
[root@www ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/raidvg/raidlv
  VG Name                raidvg
  LV UUID                zQsKqW-8Bt2-kpJF-8rCI-Cql1-XQYT-jw1mfH
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                2.82 GB
  Current LE             722
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:0
```

这样就搞定了 LVM 了！而且这个 LVM 是架构在 /dev/md0 上面的喔！然后就是文件系统的创建与挂载了！

尝试创建成为 Ext3 文件系统，且挂载到 /mnt/raidlvm 目录下：
```shell
[root@www ~]# mkfs -t ext3 /dev/raidvg/raidlv
[root@www ~]# mkdir /mnt/raidlvm
[root@www ~]# mount /dev/raidvg/raidlv /mnt/raidlvm
```

上述就是 LVM 架构在 RAID 上面的技巧，之后的动作都能够使用本章的其他管理方式来管理， 包括 RAID 热拔插机制、LVM 放大缩小机制等等。测试完毕之后请务必要关闭本题所创建的各项资讯。
```shell
[root@www ~]# umount /mnt/raidlvm         <==卸载文件系统
[root@www ~]# lvremove /dev/raidvg/raidlv <==移除 LV
[root@www ~]# vgchange -a n raidvg        <==让 VG 不活动
[root@www ~]# vgremove raidvg             <==移除 VG
[root@www ~]# pvremove /dev/md0           <==移除 PV
[root@www ~]# mdadm --stop /dev/md0       <==关闭 /dev/md0 RAID
[root@www ~]# fdisk /dev/hda              <==还原原本的分割槽
```

`简答题部分`

1.在前一章的第一个大量新增帐号范例中， 如果我想要让每个用户均具有 soft/hard 各为 40MB/50MB 的容量时，应该如何修改这个 script ？
你得先要依据本章的作法，先将 /home 制作好 quota 的环境然后， 你可以在 do...done 内的最后一行，新增一行内容为：
```shell
setquota -u $username 40000 50000 0 0 /home
```
这样就可以在制作用户时，指定升级口令且给予 quota 的限制！

2.如果我想要让 RAID 具有保护数据的功能，防止因为硬件损毁而导致数据的遗失，那我应该要选择的 RAID 等级可能有哪些？ (请以本章谈到的等级来思考即可)
具有备份数据的有： RAID-1, RAID-5, RAID-6

3.在默认的 LVM 配置中，请问 LVM 能否具有『备份』的功能？
是有的，就是那个快照 (snopshot) 的功能，此功能即可进行数据的备份！

4.LVM 内的 LV 据说仅能达到 256 GB 的容量，请问如何克服此一容量问题？
LV 的容量与 PE 这个数据有关，由於默认 PE 为 4MB ，所以才会有此限制。 若要修改这个限制值，则需要在建置 VG 时就给予 -s 的选项来进行 PE 数值的配置。 若给到 PE = 16MB 时，则 LV 的最大总量就能够达到 1TB 的容量了。

5.如果你的计算机主机有提供 RAID 0 的功能，你将你的三颗硬盘全部在 BIOS 阶段使用 RAID 芯片整合成为一颗大磁碟， 则此磁碟在 Linux 系统当中的档名为何？
由於硬件磁盘阵列是在 BIOS 阶段完成的，因此 Linux 系统会捉到一个完整的大的 RAID 磁碟， 此磁碟的档名就会是『 /dev/sda 』！

#参考数据与延伸阅读
- 注1：若想对 RAID 有更深入的认识，可以参考底下的连结与书目：
http://www.tldp.org/HOWTO/Software-RAID-HOWTO.html
杨振和、『操作系统导论：第十一章』、学贯出版社，2006

- 注2：详细的 mdstat 说明也可以参考如下网页：
http://linux-raid.osdl.org/index.php/Mdstat

- 注3：徐秉义老师在网管人杂志 (http://www.babyface.idv.tw/NetAdmin/) 的投稿文章：
磁碟管理：SoftRAID 与 LVM 综合实做应用 (上)
http://www.babyface.idv.tw/NetAdmin/16200705SoftRAIDLVM01/
磁碟管理：SoftRAID 与 LVM 综合实做应用 (下)
http://www.babyface.idv.tw/NetAdmin/18200707SoftRAIDLVM02/

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