LVM和RAID

1RAID: 
2	Redundant Arrays of Inexpensive Disks
3	                    Independent
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5	Berkeley: A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks RAID
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7		提高IO能力：
8			磁盘并行读写；
9		提高耐用性；
10			磁盘冗余来实现
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12		级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同；
13		RAID实现的方式：
14			外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
15			内接式RAID：主板集成RAID控制器
16			Software RAID：
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18	级别：level
19		RAID-0：0, 条带卷，strip; 
20		RAID-1: 1, 镜像卷，mirror;
21		RAID-2
22		..
23		RAID-5：
24		RAID-6
25		RAID10
26		RAID01
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28		RAID-0: 以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上；
29			读、写性能提升；
30			可用空间：N*min(S1,S2,...)
31			无容错能力
32			最少磁盘数：2, 2+
33			适用领域：视频生成和编辑、图形编辑，其它需要大的传输带宽的操作；
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35		RAID-1：以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
36			读性能提升、写性能略有下降；
37			可用空间：1*min(S1,S2,...)
38			有冗余能力
39			最少磁盘数：2, 2+
40			适用领域：财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境
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42		RAID-4：数据交叉存储在2块硬盘中，再由第3块硬盘存储数据的校验码；
43			1101, 0110, 1011
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45		RAID-5：采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上；
46			读、写性能提升
47			可用空间：(N-1)*min(S1,S2,...)
48			有容错能力：1块磁盘
49			最少磁盘数：3, 3+
50			适用领域：文件服务器、email服务器、web服务器等环境，数据库应用
51		RAID-6：用2块盘做校验盘，校验码存两次；
52			读、写性能提升
53			可用空间：(N-2)*min(S1,S2,...)
54			有容错能力：2块磁盘
55			最少磁盘数：4, 4+
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57		
58		混合类型
59			RAID-10：结合RAID1和RAID0，先镜像，再条带化；
60				读、写性能提升
61				可用空间：N*min(S1,S2,...)/2
62				有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；
63				磁盘数：2n(n>=2)
64				优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效；
65				缺点：利用率只有50%，开销大；
66				适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用；
67			RAID-01:先分成两组做成RAID-0，再把组成的RAID-0做成RAID-1；不符合常用方法，每一组有一块坏的硬盘可能性大；
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69			RAID-50、RAID7
70				适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等应用；
71			JBOD：Just a Bunch Of Disks
72				功能：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用；
73				可用空间：sum(S1+S2+,...)
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75		常用级别：
76				RAID-0 性能最好
77				RAID-1 冗余度最高,开销高
78				RAID-5
79				RAID-10 开销高
80				RAID-50
81				JBOD
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83		实现方式：
84			硬件实现方式
85			软件实现方式 
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87			CentOS 6上的软件RAID的实现：
88				结合内核中的md(multi devices)
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90				mdadm：模式化的工具
91					命令的语法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
92						支持的RAID级别：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10; 
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94					模式：
95						创建：-C
96						装配: -A
97						监控: -F
98						管理：-f, -r, -a
99
100					<raiddevice>: /dev/md#
101					<component-devices>: 任意块设备
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103
104					-C: 创建模式
105						-n #: 使用#个块设备来创建此RAID；
106						-l #：指明要创建的RAID的级别；
107						-a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件；
108						-c CHUNK_SIZE: 指明块大小；(默认512k)
109						-x #: 指明空闲盘的个数；
110
111						例如：创建一个#G可用空间的RAID5；
112							[root@study ~]# mdadm -C /dev/md0 -n 3 -x 1 -a yes -l 5 /dev/sdb{5,6,7,8}
113							[root@study ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md0
114							[root@study /]# mount /dev/md0 /mydata
115							[root@study /]# mdadm -D /dev/md0
116
117					-D：显示raid的详细信息；
118						mdadm -D /dev/md#
119
120					管理模式：
121						-f: 标记指定磁盘为损坏；
122						-a: 添加磁盘
123						-r: 移除磁盘
124
125					观察md的状态：
126						cat /proc/mdstat
127
128					-S: 停止md设备
129						mdadm -S /dev/md#
130
131				watch命令：
132					-n #: 刷新间隔，单位是秒；
133
134					watch -n# 'COMMAND'
135
136		练习1：创建一个可用空间为10G的RAID1设备，要求其chunk大小为128k，文件系统为ext4，有一个空闲盘，开机可自动挂载至/backup目录；
137		练习2：创建一个可用空间为10G的RAID10设备，要求其chunk大小为256k，文件系统为ext4，开机可自动挂载至/mydata目录；
138
139	博客作业：raid各级别特性；
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141LVM2:
142
143	LVM: Logical Volume Manager， Version: 2
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145	dm: device mapper，将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块；
146		/dev/dm-#
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148	/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
149		/dev/mapper/vol0-root
150	/dev/VG_NAME/LV_NAME
151		/dev/vol0/root
152
153	pv管理工具：
154		pvs：简要pv信息显示
155		pvdisplay：显示pv的详细信息
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157		pvcreate /dev/DEVICE: 创建pv
158
159	vg管理工具：
160		vgs
161		vgdisplay
162
163		vgcreate  [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
164		vgextend  VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
165		vgreduce  VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
166			先做pvmove
167
168		vgremove
169
170	lv管理工具：
171		lvs
172		lvdisplay
173
174		lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup
175
176		lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME
177
178	扩展逻辑卷：
179		# lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
180		# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME
181
182	缩减逻辑卷：
183		# umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
184		# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME
185		# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]
186		# lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
187		# mount
188
189	快照：snapshot
190		lvcreate -L #[mMgGtT] -p r -s -n snapshot_lv_name original_lv_name
191
192	练习1：创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG；要求PE大小为16MB, 而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv；挂载至/users目录；
193
194	练习2： 新建用户archlinux，要求其家目录为/users/archlinux，而后su切换至archlinux用户，复制/etc/pam.d目录至自己的家目录；
195
196	练习3：扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
197
198	练习4：收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
199
200	练习5：对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验正快照的功能；
201
202
203文件系统挂载使用：
204	挂载光盘设备：
205		光盘设备文件：
206			IDE: /dev/hdc
207			SATA: /dev/sr0
208
209			符号链接文件：
210				/dev/cdrom
211				/dev/cdrw
212				/dev/dvd
213				/dev/dvdrw
214
215		mount -r /dev/cdrom /media/cdrom
216		umount /dev/cdrom
217
218	dd命令：convert and copy a file
219		用法：
220			dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST 
221				bs=#：block size, 复制单元大小；
222				count=#：复制多少个bs；
223
224			磁盘拷贝：
225				dd if=/dev/sda of=/dev/sdb
226
227			备份MBR
228				dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1
229
230			破坏MBR中的bootloader：
231				dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1
232
233		两个特殊设备：
234			/dev/null: 数据黑洞；
235			/dev/zero：吐零机；
236
237	博客作业：lvm基本应用，扩展及缩减实现；
238
239回顾：lvm2, dd
240	lvm: 边界动态扩展或收缩；快照；
241		pv --> vg --> lv
242			PE:
243			LE:
244
245	dd: 复制