磁盘基本概述

磁盘分类

  • 固态硬盘
  • 机械硬盘
  • 服务器硬盘

固态硬盘的优缺点

  • 优点:

    • 读写速度快
    • 防震抗摔性强
    • 低功耗
    • 无躁音
    • 体积小,携带方便
  • 缺点:

    • 容量比机械硬盘小
    • 寿命比机械硬盘短
    • 制造成本高所以价格比机械硬盘高
【附录】固态硬盘的总线,协议和接口: 从理论上来说,一款固态硬盘选择M.2接口,走PCIe总线,用NVMe协议,性能发挥是最好的。 欲知详情,请参考: https://ssdzg.com/243.html

Linux磁盘命名方式

  • 传统IDE接口硬盘:/dev/hd[a-z]
  • SCISI接口硬盘:/dev/sd[a-z]
  • 虚拟化硬盘:/dev/vd[a-z]

系统中分区由数字编号表示, 1-4留给主分区使用和扩展分区, 逻辑分区从5开始

MBR与GPT

MBR支持的磁盘最大容量为2 TB,GPT最大支持的磁盘容量为18 EB,当前数据盘支持的最大容量为32 TB,如果您需要使用大于2 TB的磁盘容量,分区形式请采用GPT。

当磁盘已经投入使用后,此时切换磁盘分区形式时,磁盘上的原有数据将会清除,因此请在磁盘初始化时谨慎选择磁盘分区形式。

MBR

MBR是Master Boot Record的简称,也就是主引导记录,是位于磁盘最前边的一段引导(Loader)代码,主要用来引导操作系统的加载与启动

特点:

  • MBR支持最大2TB磁盘,无法处理大于2TB容量的磁盘
  • 只支持最多4个主分区。需要更多的分区,则需要创建拓展分区,并在其中创建逻辑分区

备注:在linux操作系统中可用fdisk对磁盘分区。

GPT

GPT磁盘是指使用GUID分区表的磁盘,GUID磁盘分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)其含义为“全局唯一标识磁盘分区表”,是一个实体硬盘的分区表的结构布局的标准

特点:

  • GPT对磁盘的大小没有限制
  • 最多可以创建128个分区
  • 注意:MBR与GPT之间互相转换会导致数据丢失
  • 磁盘容量检查

备注:在linux操作系统中可用gdisk对磁盘分区。

分区、文件系统

LVM

LVM 是 Logical Volume Manager 的缩写,中文一般翻译为 “逻辑卷管理”,它是 Linux 下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM 是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层,系统管理员可以利用 LVM 在不重新对磁盘分区的情况下动态的调整分区的大小。如果系统新增了一块硬盘,通过 LVM 就可以将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上。

LVM 的优点如下:

  • 文件系统可以跨多个磁盘,因此大小不再受物理磁盘的限制。
  • 可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。
  • 可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。
  • 可以很方便地导出整个卷组,并导入到另外一台机器上。

LVM 也有一些缺点:

  • 在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用 reducevg 命令(这个命令要求root权限,并且不允许在快照卷组中使用)。
  • 当卷组中的一个磁盘损坏时,整个卷组都会受影响。
  • 因为增加了一个逻辑层,存储的性能会受影响。

LVM基本概念

  • 物理存储设备(Physical Media):指系统的存储设备文件,比如 /dev/sda、/dev/sdb 等。

  • 物理卷(PV):把常规的块设备(硬盘,分区等可以读写数据的设备)通过pvcreate命令对其进行初始化,就成了物理卷

  • 卷组(VG):把多个物理卷的容量组成一个逻辑整体,可以从里面灵活分配容量

  • 逻辑卷(LV):从卷组中划分部分空间成为一个可以读写数据的逻辑单元。需要对其格式化然后挂载使用

  • PE(Physical Extent):PV(物理卷)中可以分配的最小存储单元称为 PE,PE 的大小是可以指定的。

  • LE(Logical Extent):LV(逻辑卷)中可以分配的最小存储单元称为 LE,在同一个卷组中,LE 的大小和 PE 的大小是一样的,并且一一对应。

可以这么理解,LVM 是把硬盘的分区分成了更小的单位(PE),再用这些单元拼成更大的看上去像分区的东西(PV),进而用 PV 拼成看上去像硬盘的东西(VG),最后在这个新的硬盘上创建分区(LV)。文件系统则建立在 LV 之上,这样就在物理硬盘和文件系统中间添加了一层抽象(LVM)。

LVM命令

磁盘分区 - pvcreate添加标记为物理卷 - vgcreate创建卷组 - lvcreate创建逻辑卷 - 格式化lv - 挂载lv

新增逻辑卷

新增一块sdb,设为名为VG的卷组,全部空间创建名为Data的lv,挂载到/data

$ fdisk /dev/sdb #(如果磁盘大于2T,使用GPT类型,用 gdisk /dev/sdb分区),分区
>> n
>> p
>> ...8e (lvm)
>> w

$ pvcreate /dev/sdb1

$ vgcreate -s 4M VG /dev/sdb1

$ lvcreate -L 50G -n Data VG

$ mkfs.ext4 /dev/VG/Data

$ mkdir /data/ && mount /dev/VG/Data /data # blkid查看UUID写入fstab开机自动挂载

扩容逻辑卷

新增一块sdc,加入VG,扩容Data

$ fdisk, pv # 同上

$ vgextend VG /dev/sdc1

$ lvextend -L +10G /dev/VG/Data
  # -L:指定扩展(后)的大小。例如,-L +800M表示扩大800M,而-L 800M表示扩大至800M
  # -l:指定扩展(后)的大小(LE数)

$ resize2fs/xfs_growfs 
  # ext2/ext3/ext4文件系统的调整命令是resize2fs(增大和减小都支持)
  # xfs文件系统的调整命令是xfs_growfs(只支持增大)

引用:


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