启动流程。
启动流程(CentOS7)
1. 加载BIOS的硬件信息，获取第一个启动设备
2. 读取第一个启动设备MBR的引导加载程序(grub)的启动信息
3. 加载核心操作系统的核心信息，核心开始解压缩，并尝试驱动所有的硬件设备
4. 核心执行systemd程序，并获取默认的运行信息
5. systemd程序执行/etc/rc.d/rc.sysinit文件，重新挂载根文件系统
6. 启动核心的外挂模块
7. systemd执行运行的各个批处理文件(scripts)
8. systemd执行/etc/rc.d/rc.local
9. 执行/bin/login程序，等待用户登录
10. 登录之后开始以Shell控制主机
MBR
MBR是一种分区表格式，位于磁盘的第一个扇区，大小是521字节。存放着两个重要的东西
-主引导记录：可以安装启动引导的地方，有446个字节。
-分区表：记录整块磁盘分区的状态，有64字节。
-结束符：55 AA 固定的两个字节。若不是，则不进行引导。
由于分区表只有64个字节，因此MBR格式的分区最多能有四组记录区，每组记录了该区段的起始和结束柱面号码。
但是有时候却又不止能分成四个分区，那是因为在四组分区中被分为主要分区（Primary）和扩展分区（Extended）
扩展分区可以重新再被分区，被分出来的区块叫做逻辑分区（logical partition）
GRUB
GRUB是存在MBR前面的446字节当中的一个启动引导程序，启动引导程序可以指定使用哪个内核文件来启动，并实际加载内核到内存中解压缩与执行。
GRUB分类还有GRUB和GRUB2，目前CentOS7使用的是GRUB2版本，当然还存在其他类型的引导程序。目前来说GRUB2的引导分为三个阶段
1.1st stage：MBR的前446个字节
1.5 stage： mbr 之后的扇区，让stage1中的bootloader能识别stage2所在的分区上的文件系统
2.secondary boot loader ：2nd stage，分区文件/boot/grub/
现在来把第一阶段破坏看看会是怎么样子的。
1.先查看MBR分区的512字节是什么样。
[root@centos7 ~]# hexdump -C -n 512 /dev/sda
00000000 eb 63 90 10 8e d0 bc 00 b0 b8 00 00 8e d8 8e c0 |.c..............|
00000010 fb be 00 7c bf 00 06 b9 00 02 f3 a4 ea 21 06 00 |...|.........!..|
00000020 00 be be 07 38 04 75 0b 83 c6 10 81 fe fe 07 75 |....8.u........u|
00000030 f3 eb 16 b4 02 b0 01 bb 00 7c b2 80 8a 74 01 8b |.........|...t..|
00000040 4c 02 cd 13 ea 00 7c 00 00 eb fe 00 00 00 00 00 |L.....|.........|
00000050 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80 01 00 00 00 |................|
00000060 00 00 00 00 ff fa 90 90 f6 c2 80 74 05 f6 c2 70 |...........t...p|
00000070 74 02 b2 80 ea 79 7c 00 00 31 c0 8e d8 8e d0 bc |t....y|..1......|
00000080 00 20 fb a0 64 7c 3c ff 74 02 88 c2 52 be 05 7c |. ..d|<.t...R..||
00000090 b4 41 bb aa 55 cd 13 5a 52 72 3d 81 fb 55 aa 75 |.A..U..ZRr=..U.u|
000000a0 37 83 e1 01 74 32 31 c0 89 44 04 40 88 44 ff 89 |7...t21..D.@.D..|
000000b0 44 02 c7 04 10 00 66 8b 1e 5c 7c 66 89 5c 08 66 |D.....f..\|f.\.f|
000000c0 8b 1e 60 7c 66 89 5c 0c c7 44 06 00 70 b4 42 cd |..`|f.\..D..p.B.|
000000d0 13 72 05 bb 00 70 eb 76 b4 08 cd 13 73 0d 5a 84 |.r...p.v....s.Z.|
000000e0 d2 0f 83 de 00 be 85 7d e9 82 00 66 0f b6 c6 88 |.......}...f....|
000000f0 64 ff 40 66 89 44 04 0f b6 d1 c1 e2 02 88 e8 88 |d.@f.D..........|
00000100 f4 40 89 44 08 0f b6 c2 c0 e8 02 66 89 04 66 a1 |.@.D.......f..f.|
00000110 60 7c 66 09 c0 75 4e 66 a1 5c 7c 66 31 d2 66 f7 |`|f..uNf.\|f1.f.|
00000120 34 88 d1 31 d2 66 f7 74 04 3b 44 08 7d 37 fe c1 |4..1.f.t.;D.}7..|
00000130 88 c5 30 c0 c1 e8 02 08 c1 88 d0 5a 88 c6 bb 00 |..0........Z....|
00000140 70 8e c3 31 db b8 01 02 cd 13 72 1e 8c c3 60 1e |p..1......r...`.|
00000150 b9 00 01 8e db 31 f6 bf 00 80 8e c6 fc f3 a5 1f |.....1..........|
00000160 61 ff 26 5a 7c be 80 7d eb 03 be 8f 7d e8 34 00 |a.&Z|..}....}.4.|
00000170 be 94 7d e8 2e 00 cd 18 eb fe 47 52 55 42 20 00 |..}.......GRUB .|
00000180 47 65 6f 6d 00 48 61 72 64 20 44 69 73 6b 00 52 |Geom.Hard Disk.R|
00000190 65 61 64 00 20 45 72 72 6f 72 0d 0a 00 bb 01 00 |ead. Error......|
000001a0 b4 0e cd 10 ac 3c 00 75 f4 c3 00 00 00 00 00 00 |.....<.u........|
000001b0 00 00 00 00 00 00 00 00 70 70 0e 00 00 00 80 20 |........pp..... |
000001c0 21 00 83 aa 28 82 00 08 00 00 00 00 20 00 00 aa |!...(....... ...|
000001d0 29 82 8e fe ff ff 00 08 20 00 00 20 c0 03 00 00 |)....... .. ....|
000001e0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
000001f0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 aa |..............U.|
2.再将磁盘MBR分区的前446字节取出来。
[root@centos7 ~]# dd if=/dev/sda of=f1.img bs=1 count=446
3.然后将MBR的前446个字节换为全0。
[root@centos7 ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=446
这是未归零之前的启动菜单。
这是归零后的启动菜单。
可以看到，启动时可以选择加载内核的选项不在了。这也就正是说明了GRUB引导程序无法正常启动，导致找不到内核文件了，现在我们将它还原。
选择上图中的Troubleshooting模式，然后进入救援模式。
再根据提示进入到shell交互界面
执行下面的命令。之后重启便恢复啦
又回到最初的画面。
不光是启动引导程序可能会出现错误，在服务器中，数据的重要性更加应该得到重视。下面来说说数据的安全性怎么保护。
在服务器中，数据的安全通常通过备份的方式来进行保证其有一定的冗余性，我们知道，数据都是存放在磁盘当中的，若是磁盘突然坏掉了，那数据便不可以使用了。当然，也存在着恢复的可能性，但那要花费更多的时间和金钱去做修复。但是RIAD技术可以帮助你缓解这种情况。
RAID
RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）中文名字叫做独立冗余磁盘阵列。
RAID可以通过软件或者硬件来将多个较小的磁盘组成一个较大的磁盘，这个被组成的磁盘不仅能够存放数据，还对数据的安全性有保护作用。常见的RAID模式有0,1,01,10,5
RAID 0 （等量模式）
RAID 0 （等量模式）：性能最佳
这种模式下，最小需要两块硬盘，当拥有两块大小的磁盘来组成时，在该模式下RAID会将磁盘先切出等量的数据块（chunk，一般可设置为4KB-1MB），然后当一个文件要写入RAID时改文件根据chunk的大小切割好，之后再依序放到各个磁盘中，由于数据会交替的存放在磁盘中，所以，你的数据会被等量的放在各个磁盘上。
优点
- 由于数据是先切割好，然后再放入到磁盘中，每个磁盘负责的数据量变小。磁盘的性能有所提升。
- 磁盘的容量会增大，RAID 0 模式下的磁盘容量等于组成该模式磁盘的容量相加。
缺点 - 由于每个文件都是被切割等分放在磁盘当中的，一旦其中一块磁盘损坏，那所有的数据都不能使用了。
RAID 1（镜像模式）
RAID 1（镜像模式）：完全备份
组成该模式的磁盘最好也是一模一样的磁盘。如果不是一样的，那组成后的容量是以最小的那块来决定的。
在RAID 1模式下会使同一份数据完整的保存在两块磁盘上面。RAID1 在写入数据的时候，同一份数据会被分别写入到不同的磁盘当中，这便会使磁盘的写入功能受到影响，写入能力会变差，但是使用硬件磁盘阵列卡的时候不会出现这样的情况，因为它会自动复制一份。但是读取数据的能力则还可以。因为数据存放在两块磁盘上，如果多个进程在读取同一条数据，RAID会自动平衡读写性能。
优点：
- 由于两块磁盘中的数据一致，即使坏到一块磁盘也不必担心。
缺点: - 由于两块磁盘放置的数据一样，磁盘的容量便只有全部磁盘容量的一半。
RAID 10 | 01
RAID 10 | 01就是RAID1+0，RAID 0+1
由于RAID0的数据安全不好，RAID1的写入性能不好，然后就可以通过组合的方式来将优点合并。
RAID1+0 就是先将两块磁盘组成RAID1，然后RADI1作为第一组，再取两块磁盘再做成RAID1，然后将其命名为第二组，最后将第一组和第二组再使用RADI的的方式组合起来。这便成了RAID1+0。如此一来，不管是那一组的RAID损坏，都不会有任何问题发生。反过来就是RAID01了。
优点
- 读写性能提升很高。
缺点 - 费钱
RAID5 均衡考虑
RAID5至少需要3块以上的磁盘才能后组成，每个循环写入时，都会有部分的奇偶校验值被记录下来，并且每次都会记录在不同的磁盘当中。这个值会记录其他磁盘的备份数据，用于当磁盘损失时的恢复。
优点
1.RAID5的读写性能会有所增加
2.由于存在奇偶校验值，任何一块磁盘损坏后都可以恢复。
缺点
1.磁盘的容量会是整体磁盘减少一块后的容量。
热备份磁盘
为了让系统可以实时的在坏掉硬盘时主动的重建，因此就需要预备磁盘 （spare disk） 的辅 助。 所谓的 spare disk 就是一颗或多颗没有包含在原本磁盘阵列等级中的磁盘，这颗磁盘平 时并不会被磁盘阵列所使用， 当磁盘阵列有任何磁盘损毁时，则这颗 spare disk 会被主动的 拉进磁盘阵列中，并将坏掉的那颗硬盘移出磁盘阵列！ 然后立即重建数据系统。若你的磁盘阵列有支持热拔插， 直接将坏掉的那颗磁盘 拔除换一颗新的，再将那颗新的设置成为 spare disk ，就完成了！
总结
文件系统
文件系统是建立在磁盘上的，在linux中，文件含有权限（rwx）和属性（属主，属组，时间等）。文件系统化将这两部分的数据分别存放在不同的区块，权限和属性放在Inode中，实际的数据则放置在数据区块中。另外还有一个超级区块记录着整个文件系统的整体信息。
每个 inode 与 block 都有编号，至于这三个数据的意义可以简略说明如下
- superblock：记录此 filesystem 的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量， 以及文件系统的格式与相关信息等；
- inode：记录文件的属性，一个文件占用一个inode，同时记录此文件的数据所在的 block 号码；
- block：实际记录文件的内容，若文件太大时，会占用多个 block；
由于每个inode与block都有编号，而每个文件都会占用一个inode，inode中放置着block的号码。那么我们现在只需要找到文件的inode号就可以知道数据存放的block位置，就可以实际读出文件的实际信息了。
如图，现在文件系统先格式化出inode和block的区块，假设某个文件的属性和权限放置在inode4号中（较小的格子），而4号中记录了文件数据的实际放置位置2,7,13,15这四个block块中，此时操作系统就可以按照此这样的排列来读取文件，一口气将4个block全部读出来。
这种数据存取的方法我们称之为索引式文件系统。
但是简单像上面一样划分inode和block的话，当数据量很大的时候，所有的inode和block堆积在一起，不容易管理。所以linux的文件系统会在此基础上划分为多个区块群组，每个区块群组都有独立的inode/block/super block，就像是一个军营里面一个营分为几个连一样。
在区块群组的里面含有6个主要内容：
-
data block（数据区块）
这个区块是用来放置文件内容数据的地方，在ext2文件系统中所支持的block大小有1K，2K，4K三种。在格式化时block的大小就固定了，而且每个block都有编号，以方便inode的记录。由于block大小的差异，会导致文件系统能够支持的最大磁盘容量和单一文件大小并不相同。ext2文件系统的限制如下：
image.png
除此之外 Ext2 文件系统的 block 还有什么限制呢？有的！基本限制如下：
- 原则上，block 的大小与数量在格式化完就不能够再改变了（除非重新格式化）；
- 每个 block 内最多只能够放置一个文件的数据；
- 承上，如果文件大于 block 的大小，则一个文件会占用多个 block 数量；
- 承上，若文件小于 block ，则该 block 的剩余容量就不能够再被使用了（磁盘空间会浪 费）
2.inode table （inode表格）
如前所述 inode 的内容在记录文件的属性以及该文件实 际数据是放置在哪几号 block 内！ 基本上，inode 记录的文件数据至少有下面这些：
- 该文件的存取模式（read/write/excute）；
- 该文件的拥有者与群组（owner/group）；
- 该文件的容量；
- 该文件创建或状态改变的时间（ctime）；
- 最近一次的读取时间（atime）；
- 最近修改的时间（mtime）；
- 定义文件特性的旗标（flag），如 SetUID...；
- 该文件真正内容的指向 （pointer）；
inode 的数量与大小也是在格式化时就已经固定了，除此之外 inode 还有些什么特色呢？
- 每个 inode 大小均固定为 128 Bytes （新的 ext4 与 xfs 可设置到 256 Bytes）；
- 每个文件都仅会占用一个 inode 而已；
- 承上，因此文件系统能够创建的文件数量与 inode 的数量有关；
- 系统读取文件时需要先找到 inode，并分析 inode 所记录的权限与使用者是否符合，若符 合才能够开始实际读取 block 的内容。
3.Superblock （超级区块）
Superblock 是记录整个 filesystem 相关信息的地方， 没有 Superblock ，就没有这个 filesystem 了。他记录的信息主要有：
- block 与 inode 的总量；
- 未使用与已使用的 inode / block 数量；
- block 与 inode 的大小 （block 为 1, 2, 4K，inode 为 128Bytes 或 256Bytes）；
- filesystem 的挂载时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检验磁盘 （fsck） 的时间 等文件系统的相关信息；
- 一个 valid bit 数值，若此文件系统已被挂载，则 valid bit 为 0 ，若未被挂载，则 valid bit 为 1 。
Superblock 是非常重要的，因为我们这个文件系统的基本信息都写在这里，因此，如果 superblock 死掉了， 你的文件系统可能就需要花费很多时间去挽救。一般来说， superblock 的大小为1024Bytes。相关的 superblock 信息我们会以 dumpe2fs 指令来 调用出来观察喔！
此外，每个 block group 都可能含有 superblock 喔！但是我们也说一个文件系统应该仅有一 个 superblock 而已，那是怎么回事啊？ 事实上除了第一个 block group 内会含有 superblock 之外，后续的 block group 不一定含有 superblock ， 而若含有 superblock 则该 superblock 主要是做为第一个 block group 内 superblock 的备份咯，这样可以进行 superblock 的救援 。
4.Filesystem Description （文件系统描述说明）
这个区段可以描述每个 block group 的开始与结束的 block 号码，以及说明每个区段 （superblock, bitmap, inodemap, data block） 分别介于哪一个 block 号码之间。这部份也能 够用 dumpe2fs 来观察的。
5.block bitmap （区块对照表）
如果你想要新增文件时总会用到 block 吧！那你要使用哪个 block 来记录呢？当然是选择“空 的 block ”来记录新文件的数据啰。 那你怎么知道哪个 block 是空的？这就得要通过 block bitmap 的辅助了。从 block bitmap 当中可以知道哪些 block 是空的，因此我们的系统就能够 很快速的找到可使用的空间来处置文件啰。 同样的，如果你删除某些文件时，那么那些文件原本占用的 block 号码就得要释放出来， 此 时在 block bitmap 当中相对应到该 block 号码的标志就得要修改成为“未使用中”啰！这就是 bitmap 的功能。
6.inode bitmap （inode 对照表）
这个其实与 block bitmap 是类似的功能，只是 block bitmap 记录的是使用与未使用的 block 号码， 至于 inode bitmap 则是记录使用与未使用的 inode 号码啰！
前面介绍了文件系统的相关概念，下面来看看文件系统的类型和相关的使用命令。
文件系统的类型
Linux 常用文件系统
- ext2：Extended file system 适用于那些分区容量不是太大，更新也不频繁的情况，例如 /boot 分 区
- ext3：是 ext2 的改进版本，其支持日志功能，能够帮助系统从非正常关机导致的异常中恢复
- ext4：是 ext 文件系统的最新版。提供了很多新的特性，包括纳秒级时间戳、创建和使用巨型文件
(16TB)、最大1EB的文件系统，以及速度的提升 - xfs：SGI，支持最大8EB的文件系统
- swap
- iso9660 光盘
- btrfs（Oracle）
- reiserfs
Windows 常用文件系统
- FAT32
- NTFS
- exFAT
网络文件系统：
- NFS
- CIFS
文件系统的相关命令和工具
创建文件管理工具
mkfs命令：
(1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE
TYPE:
ext4
xfs
btrfs
vfat
(2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
-L 'LABEL' 设定卷标
mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具
常用选项：
-t {ext2|ext3|ext4|xfs} 指定文件系统类型
-b {1024|2048|4096} 指定块 block 大小
-L ‘LABEL’ 设置卷标
-j 相当于 -t ext3， mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3
-i 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；不应该小于block大小
-N 指定分区中创建多少个inode
-I 一个inode记录占用的磁盘空间大小，128---4096
-m 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比
-O FEATURE[,...] 启用指定特性
-O ^FEATURE 关闭指定特性
文件系统的修复
文件系统夹故障常发生于死机或者非正常关机之后，挂载为文件系统标记为“no clean”
注意：一定不要在挂载状态下执行下面命令修复
fsck: File System Check
注意：FS_TYPE 一定要与分区上已经文件类型相同
fsck.FS_TYPE
fsck -t FS_TYPE
常用选项：
-a 自动修复
-r 交互式修复错误
e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具
常用选项：
-y 自动回答为yes
-f 强制修复
-p 自动进行安全的修复文件系统问题
xfs_repair：xfs文件系统专用检测修复工具
-f 修复文件，而设备
-n 只检查
-d 允许修复只读的挂载设备，在单用户下修复 / 时使用，然后立即reboot
挂载与卸载
一个文件系统想要使用，则必须要先格式化称为所需类型的文件系统之后，再进行挂载操作才可以正常存放东西。
挂载的目的就是在原本封闭的文件系统上面创建出一个入口，或者说是一扇门，这样就可以进入文件系统。
卸载就是关闭上这扇门
挂载的相关命令
格式：mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device mountpoint
device：指明要挂载的设备
设备文件：例如:/dev/sda5
卷标：-L 'LABEL', 例如 -L 'MYDATA'
UUID： -U 'UUID'：例如 -U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'
伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs
注意：挂载点目录必须事先存在，建议使用空目录
常用选项：
-t vsftype 指定要挂载的设备上的文件系统类型
-r readonly，只读挂载
-w read and write, 读写挂载
-n 不更新/etc/mtab，mount不可见
-a 自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有
auto功能)
-L 'LABEL' 以卷标指定挂载设备
-U 'UUID' 以UUID指定要挂载的设备
-B, --bind 绑定目录到另一个目录上
-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔
async 异步模式,内存更改时,写入缓存区buffer,过一段时间再写到磁盘中，效率高，但不安全
sync 同步模式,内存更改时，同时写磁盘，安全，但效率低下
atime/noatime 包含目录和文件
diratime/nodiratime 目录的访问时间戳
auto/noauto 是否支持开机自动挂载，是否支持-a选项
exec/noexec 是否支持将文件系统上运行应用程序
dev/nodev 是否支持在此文件系统上使用设备文件
suid/nosuid 是否支持suid和sgid权限
remount 重新挂载
ro/rw 只读、读写
user/nouser 是否允许普通用户挂载此设备，/etc/fstab使用
acl/noacl 启用此文件系统上的acl功能
loop 使用loop设备
_netdev 当网络可用时才对网络资源进行挂载，如：NFS文件系统
defaults 相当于rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
挂载规则:
一个挂载点同一时间只能挂载一个设备
一个挂载点同一时间挂载了多个设备，只能看到最后一个设备的数据，其它设备上的数据将被隐藏
一个设备可以同时挂载到多个挂载点
通常挂载点一般是已存在空的目录
卸载命令：
umount 设备名|挂载点
持久挂载
仅仅是在命令行界面键入挂载命令的话，那么下次开机便不会再自动挂载相关的文件系统了。想要将文件系统持久的挂载，保证下次开机启动也能顺利使用，那么久要将挂载规则写入到配置文件----/etc/fstab
每行定义一个要挂载的文件系统,，其中包括共 6 项
要挂载的设备或伪文件系统
设备文件
LABEL：LABEL=""
UUID：UUID=""
伪文件系统名称：proc, sysfs
挂载点：必须是事先存在的目录
文件系统类型：ext4，xfs，iso9660，nfs，none
挂载选项：defaults ，acl，bind
转储频率：0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储
fsck检查的文件系统的顺序：允许的数字是0 1 2
0：不自检 ，1：首先自检；一般只有rootfs才用 2：非rootfs使用
查看一下系统的挂载配置更加明确
[root@centos7 ~]# cat /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sun Nov 22 18:06:45 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0
UUID=13d89062-b95e-4f08-aef6-7ed1c3be0a8c /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-home /home xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
UUID=7a5dd9a3-96c4-43f7-aa51-b2b0b5827805 /data/mysql ext4 defaults 0 0
现在创建一个2G的文件系统，块大小为2048byte，预留1%可用空间,文件系统 ext4，卷标为TEST，要求此分区开机后自动挂载至/test目录，且默认有acl挂载选项
[root@centos7 ~]# mke2fs -t ext4 -L 'TEST' -m 1 -b 2048 /dev/sdb2
[root@centos7 ~]# dumpe2fs /dev/sdb2
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem volume name: TEST
Last mounted on: <not available>
Filesystem UUID: a084c5d4-ede1-4ca8-9a53-d941f5d7fe8a
Filesystem magic number: 0xEF53
Filesystem revision #: 1 (dynamic)
Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype extent 64bit flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags: signed_directory_hash
Default mount options: user_xattr acl
Filesystem state: clean
Errors behavior: Continue
Filesystem OS type: Linux
Inode count: 131072
Block count: 1048576
Reserved block count: 10485
Free blocks: 994651
Free inodes: 131061
First block: 0
Block size: 2048
Fragment size: 2048
Group descriptor size: 64
Reserved GDT blocks: 512
Blocks per group: 16384
Fragments per group: 16384
Inodes per group: 2048
Inode blocks per group: 256
Flex block group size: 16
Filesystem created: Thu Jan 14 16:38:23 2021
Last mount time: n/a
Last write time: Thu Jan 14 16:38:24 2021
Mount count: 0
Maximum mount count: -1
Last checked: Thu Jan 14 16:38:23 2021
Check interval: 0 (<none>)
Lifetime writes: 65 MB
Reserved blocks uid: 0 (user root)
Reserved blocks gid: 0 (group root)
First inode: 11
Inode size: 256
Required extra isize: 28
Desired extra isize: 28
Journal inode: 8
Default directory hash: half_md4
Directory Hash Seed: 6a2c3d78-920b-45c5-bb33-4bc9ba14202f
Journal backup: inode blocks
Journal features: (none)
Journal size: 64M
Journal length: 32768
Journal sequence: 0x00000001
Journal start: 0
[root@centos7 ~]# vim /etc/fstab
UUID="a084c5d4-ede1-4ca8-9a53-d941f5d7fe8a" /test ext4 defaults,acl 0 0
LVM（逻辑卷）
什么是逻辑卷？为什么需要逻辑卷？
当我们在存储数据到指定的目录或者分区下的时候，经过长时间的存储，就会出现目录或者分区的空间不够用，此时大都是选择在重新上一块磁盘，然后分区，格式化，然后将指定目录下为数据复制过来，将原来的目录卸载重新挂载新的文件系统。长此以往会显得很麻烦，不够灵动。
此时逻辑卷就产生了，逻辑卷是可以弹性的调整文件系统的容量，可以整合多个实体合并在一起。这并不像RAID，逻辑卷负责弹性的变更容量。通过组合然后再将这块组成的大的磁盘分区，就可以进行使用了。
逻辑卷的实现
- 首先将几块磁盘或者分区创建成物理卷（pv，文件系统的标识为8e）
pv管理工具
显示pv信息
pvs：简要pv信息显示
pvdisplay
创建pv
pvcreate /dev/device
删除pv
pvremove /dev/device
搜索pv
pvscan ：搜寻目前系统里面任何具有 PV 的磁盘；
- 然后再将创建的物理卷组成一个卷组（vg）
卷组管理工具
显示pv信息
vgs：简要pv信息显示
vgdisplay
创建vg
vgcreate vg_name pv
选项与参数
-s ：后面接 PE 的大小 （size） ，单位可以是 m, g, t （大小写均可）
删除vg
先做pvmove
在做vgremove
扩展删除
vgextend ：在 VG 内增加额外的 PV ；
vgreduce ：在 VG 内移除 PV；
- 最终的卷组（vg）会被切割成逻辑卷（lv），lv就类似分区，lv的大小是根据PE总数来决定的。
lv管理工具
lvcreate ：创建 LV 啦！
选项与参数：
-L ：后面接容量，容量的单位可以是 M,G,T 等，要注意的是，最小单位为 PE， 因此这个数量必须要是 PE 的倍数，若不相符 ，
系统会自行计算最相近的容量。
-l ：后面可以接 PE 的“个数”，而不是数量。若要这么做，得要自行计算 PE 数。
-n ：后面接的就是 LV 的名称啦！
lvscan ：查询系统上面的 LV ；
lvdisplay ：显示系统上面的 LV 状态啊！
lvextend ：在 LV 里面增加容量！
lvreduce ：在 LV 里面减少容量；
lvremove ：删除一个 LV ！
lvresize ：对 LV 进行容量大小的调整！
注意：在逻辑卷中，PE是最小的储存单位，文件的数据写入都是靠写入PE来处理的，默认的PE大小是4MB。
PE的理解如下图：
实例：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
以sdb为例
扫描添加的磁盘
[root@centos7 ~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
[root@centos7 ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 40G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 30G 0 part
├─centos-root 253:0 0 15G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 2G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 5G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 60G 0 disk
分区并改标识
[root@centos7 ~]# fdisk /dev/sdb
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41945087 20971520 8e Linux LVM
/dev/sdb2 41945088 83888127 20971520 8e Linux LVM
[root@centos7 ~]# lsblk
sdb 8:16 0 60G 0 disk
├─sdb1 8:17 0 20G 0 part
└─sdb2 8:18 0 20G 0 part
1.创建物理卷
[root@centos7 ~]# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@centos7 ~]# pvcreate /dev/sdb2
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
2.创建卷组
[root@centos7 ~]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb1 /dev/sdb2
Volume group "testvg" successfully created
[root@centos7 ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name testvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
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 2
Act PV 2
VG Size <39.97 GiB
PE Size 16.00 MiB
Total PE 2558
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 2558 / <39.97 GiB
VG UUID qod5np-BLQC-fQIG-aBzc-KCtH-Fmm2-A0BVO
3.创建逻辑卷
[root@centos7 ~]# lvcreate -L 5G -n testlv testvg
[root@centos7 ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/testvg/testlv
LV Name testlv
VG Name testvg
LV UUID 8LeWpm-FIOD-aC4f-Jz9n-mFQG-guQ9-pfxoN4
LV Write Access read/write
LV Creation host, time centos7, 2021-01-16 14:15:09 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 5.00 GiB
Current LE 320
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:3
4 挂载
[root@centos7 ~]# mkdir /users
[root@centos7 ~]# mount /dev/mapper/testvg-testlv /users
mount: /dev/mapper/testvg-testlv is write-protected, mounting read-only
mount: unknown filesystem type '(null)'
发现lv还没有进行格式化，没有文件系统，没法使用。
[root@centos7 ~]# mkfs.ext4 /dev/mapper/testvg-testlv
[root@centos7 ~]# mount /dev/mapper/testvg-testlv /users
/dev/mapper/testvg-testlv 4.8G 20M 4.6G 1% /users
至此，lv就可以使用了。
关于扩展和缩减
在进行扩展之前，先要确保vg卷组中有足够的的PE可以使用。
[root@centos7 ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name testvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 2
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size <39.97 GiB
PE Size 16.00 MiB
Total PE 2558
Alloc PE / Size 320 / 5.00 GiB
Free PE / Size 2238 / <34.97 GiB ------>还有很多的空余的PE未使用，可以对lv进行扩展。
VG UUID qod5np-BLQC-fQIG-aBzc-KCtH-Fmm2-A0BVO5
[root@centos7 ~]# lvresize -L +2G /dev/mapper/testvg-testlv
[root@centos7 ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/testvg/testlv
LV Name testlv
VG Name testvg
LV UUID 8LeWpm-FIOD-aC4f-Jz9n-mFQG-guQ9-pfxoN4
LV Write Access read/write
LV Creation host, time centos7, 2021-01-16 14:15:09 +0800
LV Status available
# open 1
LV Size 7.00 GiB
Current LE 448
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:3
[root@centos7 ~]# df -h
/dev/mapper/testvg-testlv 4.8G 20M 4.6G 1% /users 注意到文件系统没有变化，而lv确实变大了
#针对ext
resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME
#针对xfs
xfs_growfs MOUNTPOINT
[root@centos7 ~]# resize2fs /dev/testvg/testlv
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/testvg/testlv is mounted on /users; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/testvg/testlv is now 1835008 blocks long.
/dev/mapper/testvg-testlv 6.8G 23M 6.4G 1% /users ------>这就变成正常的了
缩减：XFS文件系统不支持缩减，对lv缩减有一定的风险性。
1.卸载文件系统
[root@centos7 ~]# umount /users/
[root@centos7 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 475M 0 475M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 14M 473M 3% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 15G 1.4G 14G 10% /
/dev/sda1 1014M 137M 878M 14% /boot
/dev/mapper/centos-home 5.0G 33M 5.0G 1% /home
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
2.检查文件系统的完整性
[root@centos7 ~]# e2fsck /dev/mapper/testvg-testlv
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
/dev/mapper/testvg-testlv: clean, 11/458752 files, 67327/1835008 blocks
3.缩小文件系统
[root@centos7 ~]# resize2fs -f /dev/mapper/testvg-testlv 2G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/mapper/testvg-testlv to 524288 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/mapper/testvg-testlv is now 524288 blocks long.
4.缩小lv大小
[root@centos7 ~]# lvreduce -L 2G /dev/mapper/testvg-testlv
WARNING: Reducing active logical volume to 2.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce testvg/testlv? [y/n]: y
Size of logical volume testvg/testlv changed from 7.00 GiB (448 extents) to 2.00 GiB (128 extents).
Logical volume testvg/testlv successfully resized.
[root@centos7 ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/testvg/testlv
LV Name testlv
VG Name testvg
LV UUID 8LeWpm-FIOD-aC4f-Jz9n-mFQG-guQ9-pfxoN4
LV Write Access read/write
LV Creation host, time centos7, 2021-01-16 14:15:09 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 2.00 GiB
Current LE 128
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:3
扩展卷组
[root@centos7 ~]# pvcreate /dev/sdb3
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
[root@centos7 ~]# vgextend testvg /dev/sdb3
Volume group "testvg" successfully extended
[root@centos7 ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name testvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 3
Metadata Sequence No 5
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 3
Act PV 3
VG Size 41.95 GiB
PE Size 16.00 MiB
Total PE 2685
Alloc PE / Size 128 / 2.00 GiB
Free PE / Size 2557 / 39.95 GiB
VG UUID qod5np-BLQC-fQIG-aBzc-KCtH-Fmm2-A0BVO5
