管理员技术(六)： 硬盘分区及格式化、 新建一个逻辑卷、调整现有磁盘的分区、扩展逻辑卷的大小、添加一个swap分区

一、硬盘分区及格式化

问题：

本例要求熟悉硬盘分区结构，使用fdisk分区工具在磁盘 /dev/vdb 上按以下要求建立分区：

        1> 采用默认的 msdos 分区模式
        2> 第1个分区 /dev/vdb1 的大小为 200MiB
        3> 第2个分区 /dev/vdb2 的大小为 2000MiB
        4> 第3个分区 /dev/vdb3 的大小为 1000MiB

完成分区后，能够配置开机自动挂载 /dev/vdb2 分区：

       1> 文件系统类型为 EXT4
       2> 将其挂载到 /mnt/part2 目录

方案：

fdisk分区工具用来建立msdos分区方案，其交互模式中的主要指令如下：

    m：列出指令帮助
    p：查看当前的分区表信息
    n：新建分区
    d：删除分区
    t：更改分区标识
    q：放弃分区更改并退出
    w：保存对分区表所做的更改

步骤：

步骤一：新建分区表

1）打开fdisk工具，操作磁盘/dev/vdb

    [root@server0 ~]# fdisk  /dev/vdb
    Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
    Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
    Be careful before using the write command.
    Device does not contain a recognized partition table
    Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x9ac1bc10.
    Command (m for help):                         //交互操作提示信息

2）新建第1个分区/dev/vdb1

    Command (m for help): n                                  //新建分区
    Partition type:
       p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
       e   extended
    Select (default p): p                                 //类型为p（主分区）
    Partition number (1-4, default 1): 1                     //分区编号1
    First sector (2048-20971519, default 2048):              //起始位置默认
    Using default value 2048
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-20971519, default 20971519): +200M  
    Partition 1 of type Linux and of size 200 MiB is set      //结束位置+200MiB大小
    Command (m for help): p                                  //确认当前分区表
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   83  Linux

3）新建第2个分区/dev/vdb2

    Command (m for help): n
    Partition type:
       p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
       e   extended
    Select (default p): p                                 //类型为p（主分区）
    Partition number (2-4, default 2): 2                    //分区编号2
    First sector (411648-20971519, default 411648):         //起始位置默认
    Using default value 411648
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (411648-20971519, default 20971519): +2000M
    Partition 2 of type Linux and of size 2 GiB is set       //结束位置+2000MiB大小
    Command (m for help): p                                  //确认当前分区表
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   83  Linux
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux

4）新建第3个分区/dev/vdb3

    Command (m for help): n     
    Partition type:
       p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
       e   extended
    Select (default p): p
    Partition number (3,4, default 3): 3
    First sector (4507648-20971519, default 4507648):
    Using default value 4507648
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (4507648-20971519, default 20971519): +1000M
    Partition 3 of type Linux and of size 1000 MiB is set
    Command (m for help): p                                  //确认当前分区表
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   83  Linux
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux
    /dev/vdb3         4507648     6555647     1024000   83  Linux

5）调整分区类型标识（可选）

将/dev/vdb1的类型（默认为83,表示EXT2/3/4分区）修改为8e（LVM设备）：

    Command (m for help): t                                  //修改分区类型标识
    Partition number (1-3, default 3): 1                     //指定第1个分区
    Hex code (type L to list all codes): 8e                 //类型改为8e
    Changed type of partition ‘Linux‘ to ‘Linux LVM‘
    Command (m for help): p                                  //确认当前分区表
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   8e  Linux LVM
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux
    /dev/vdb3         4507648     6555647     1024000   83  Linux

6）保存分区更改，退出fdisk分区工具

    Command (m for help): w                                  //保存并退出
    The partition table has been altered!
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Syncing disks.

7）刷新分区表

    [root@server0 ~]# partprobe  /dev/vdb         //重新检测磁盘分区
    //或者
    [root@server0 ~]# reboot                     //对已使用中磁盘的分区调整，应该重启一次
    .. ..

步骤二：格式化及挂载分区

1）将分区/dev/vdb2格式化为EXT4文件系统

    [root@server0 ~]# mkfs.ext4  /dev/vdb2
    .. ..
    Allocating group tables: done  
    Writing inode tables: done
    Creating journal (8192 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2）配置开机自动挂载

    [root@server0 ~]# vim  /etc/fstab
    .. ..
    /dev/vdb2       /mnt/part2      ext4    defaults        0 0

3）创建挂载点，并验证挂载配置

    [root@server0 ~]# mkdir  /mnt/part2                 //创建挂载点
    [root@server0 ~]# mount  -a                         //挂载fstab中的可用设备
    [root@server0 ~]# df  -hT  /mnt/part2/                 //检查文档所在的文件系统及设备
    Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/vdb2      ext4  1.9G  5.9M  1.8G   1% /mnt/part2

二、新建一个逻辑卷

问题：

本例要求沿用前一天案例，使用分区 /dev/vdb1 构建 LVM 存储，相关要求如下：

       1> 新建一个名为 systemvg 的卷组
       2> 在此卷组中创建一个名为 vo 的逻辑卷，大小为180MiB
       3> 将逻辑卷 vo 格式化为 EXT4 文件系统
       4> 将逻辑卷 vo 挂载到 /vo 目录，并在此目录下建立一个测试文件 votest.txt，内容为“I AM KING.”

方案：

LVM创建工具的基本用法：

    vgcreate  卷组名  物理设备.. ..
    lvcreate  -L  大小  -n  逻辑卷名  卷组名

步骤：

步骤一：创建卷组

1）新建名为systemvg的卷组

      [root@server0 ~]# vgcreate  systemvg  /dev/vdb1
      Physical volume "/dev/vdb1" successfully created
      Volume group "systemvg" successfully created

2）确认结果

      [root@server0 ~]# vgscan
      Reading all physical volumes.  This may take a while...
      Found volume group "systemvg" using metadata type lvm2

步骤二：创建逻辑卷

1）新建名为vo的逻辑卷

      [root@server0 ~]# lvcreate  -L  180MiB  -n  vo  systemvg
      Logical volume "vo" created

2）确认结果

      [root@server0 ~]# lvscan
      ACTIVE            ‘/dev/systemvg/vo‘ [180.00 MiB] inherit

步骤三：格式化及挂载使用

1）格式化逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# mkfs.ext4  /dev/systemvg/vo
    .. ..
    Allocating group tables: done
    Writing inode tables: done
    Creating journal (4096 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2）挂载逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# mkdir  /vo                              //创建挂载点
    [root@server0 ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo             //挂载
    [root@server0 ~]# df  -hT  /vo/                         //检查结果
    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  171M  1.6M  157M   1% /vo

3）访问逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# cat  /vo/votest.txt
    I AM KING.

三、调整现有磁盘的分区

问题：

本例要求沿用前一天案例，对磁盘/dev/vdb的分区表进行调整，要求如下：不更改原有分区，利用剩余空间新增三个分区，大小依次为：500MiB、2000MiB、512MiB

然后再基于刚建立的 2000MiB 分区构建新的 LVM 存储：

      1> 新的逻辑卷命名为 database，大小为50个物理扩展单元（Physical Extent），属于 datastore 卷组
      2> 在 datastore 卷组中的所有逻辑卷，其物理扩展单元（Physical Extent）的大小为16MiB
      3> 使用 EXT3 文件系统对逻辑卷 database 格式化，此逻辑卷应该在开机时自动挂载到 /mnt/database 目录

方案：

创建卷组时，可以通过-s选项指定PE的大小。

在给新建的逻辑卷分配空间时，空间大小只能是PE大小的倍数。

步骤：

步骤一：调整现有磁盘分区

1）新建扩展分区（使用剩余可用空间）

    [root@server0 ~]# fdisk  /dev/vdb
    Command (m for help): p                                  //确认原有分区表
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   8e  Linux LVM
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux
    /dev/vdb3         4507648     6555647     1024000   83  Linux
    Command (m for help): n                                 //新建分区
    Partition type:
       p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
       e   extended
    Select (default e): e                                 //类型指定为e（扩展分区）
    Selected partition 4                                     //只一个可用编号，自动选取
    First sector (6555648-20971519, default 6555648):          //起始位置默认
    Using default value 6555648
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (6555648-20971519, default 20971519):
    Using default value 20971519                             //结束位置默认
    Partition 4 of type Extended and of size 6.9 GiB is set
    Command (m for help): p     
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   8e  Linux LVM
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux
    /dev/vdb3         4507648     6555647     1024000   83  Linux
    /dev/vdb4         6555648    20971519     7207936    5  Extended

2）在扩展分区中新建3个逻辑分区

创建第1个逻辑卷（由于主分区编号已用完，分区类型自动选l逻辑分区）：

    Command (m for help): n
    All primary partitions are in use
    Adding logical partition 5                              //分区编号5
    First sector (6557696-20971519, default 6557696):          //起始位置默认
    Using default value 6557696
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (6557696-20971519, default 20971519): +500M
                                                          //结束位置默认
    Partition 5 of type Linux and of size 500 MiB is set

创建第2个逻辑卷：

    Command (m for help): n
    All primary partitions are in use
    Adding logical partition 6                              //分区编号6
    First sector (7583744-20971519, default 7583744):          //起始位置默认
    Using default value 7583744
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (7583744-20971519, default 20971519): +2000M
                                                          //结束位置默认
    Partition 6 of type Linux and of size 2 GiB is set

创建第3个逻辑卷：

    Command (m for help): n
    All primary partitions are in use
    Adding logical partition 7                              //分区编号7
    First sector (11681792-20971519, default 11681792):      //起始位置默认
    Using default value 11681792
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (11681792-20971519, default 20971519): +512M
                                                          //结束位置默认
    Partition 7 of type Linux and of size 512 MiB is set

根据预计的用途调整分区类型（可选）：

    Command (m for help): t                                 //修改
    Partition number (1-7, default 7): 5                     //第5个分区
    Hex code (type L to list all codes): 8e                 //类型为8e（LVM）
    Changed type of partition ‘Linux‘ to ‘Linux LVM‘
    Command (m for help): t                                 //修改
    Partition number (1-7, default 7): 6                     //第6个分区
    Hex code (type L to list all codes): 8e                 //类型为8e（LVM）
    Changed type of partition ‘Linux‘ to ‘Linux LVM‘
    Command (m for help): t                                 //修改
    Partition number (1-7, default 7): 7                     //第7个分区
    Hex code (type L to list all codes): 82                 //类型为82（交换分区）
    Changed type of partition ‘Linux‘ to ‘Linux swap / Solaris‘

确认分区结果并保存：

    Command (m for help): p
    .. ..
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1            2048      411647      204800   8e  Linux LVM
    /dev/vdb2          411648     4507647     2048000   83  Linux
    /dev/vdb3         4507648     6555647     1024000   83  Linux
    /dev/vdb4         6555648    20971519     7207936    5  Extended
    /dev/vdb5         6557696     7581695      512000   8e  Linux LVM
    /dev/vdb6         7583744    11679743     2048000   8e  Linux LVM
    /dev/vdb7        11681792    12730367      524288   82  Linux swap / Solaris
    Command (m for help): w                                 //保存退出
    The partition table has been altered!
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
    The kernel still uses the old table. The new table will be used at
    the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
    Syncing disks.                                         //提示重启

3）刷新分区表

    [root@server0 ~]# partprobe  /dev/vdb
    [root@server0 ~]# reboot

步骤二：新建卷组、逻辑卷

1）新建卷组datastore，指定PE大小为16MiB

    [root@server0 ~]# vgcreate  -s 16MiB  datastore  /dev/vdb6
      Volume group "datastore" successfully created
    [root@server0 ~]# vgscan                                  //确认新建的卷组
      Reading all physical volumes.  This may take a while...
      Found volume group "systemvg" using metadata type lvm2
      Found volume group "datastore" using metadata type lvm2

2）新建逻辑卷database，大小设置为50个PE

    [root@server0 ~]# lvcreate  -l 50  -n  database  datastore
      Logical volume "database" created
    [root@server0 ~]# lvscan                                  //确认新建的逻辑卷
      ACTIVE            ‘/dev/systemvg/vo‘ [180.00 MiB] inherit
      ACTIVE            ‘/dev/datastore/database‘ [800.00 MiB] inherit

步骤三：格式化及使用逻辑卷

1）格式化逻辑卷/dev/datastore/database

    [root@server0 ~]# mkfs.ext3  /dev/datastore/database
    .. ..
    Allocating group tables: done
    Writing inode tables: done
    Creating journal (4096 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2）配置开机挂载

    [root@server0 ~]# mkdir  /mnt/database                     //创建挂载点
    [root@server0 ~]# vim  /etc/fstab
    .. ..
    /dev/datastore/database         /mnt/database   ext3    defaults    0 0

3）验证挂载配置

    [root@server0 ~]# mount  -a
    [root@server0 ~]# df  -hT  /mnt/database/                 //确认挂载点设备
    Filesystem                     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/datastore-database ext3  772M  828K  715M   1% /mnt/database

四、扩展逻辑卷的大小

问题：

本例要求沿用练习一，将逻辑卷 vo 的大小调整为 300MiB，要求如下：

       1> 原文件系统中的内容必须保持完整
       2> 必要时可使用之前准备的分区 /dev/vdb5 来补充空间
       3> 注意：分区大小很少能完全符合要求的大小，所以大小在270MiB和300MiB之间都是可以接受的

方案：

      对于已经格式化好的逻辑卷，在扩展大小以后，必须通知内核新大小。

      如果此逻辑卷上的文件系统是EXT3/EXT4类型，需要使用resize2fs工具；

      如果此逻辑卷上的文件系统是XFS类型，需要使用xfs_growfs。

步骤：

步骤一：确认逻辑卷vo的信息

1）找出逻辑卷所在卷组
      [root@server0 ~]# lvscan
      ACTIVE            ‘/dev/systemvg/vo‘ [180.00 MiB] inherit
      ACTIVE            ‘/dev/datastore/database‘ [800.00 MiB] inherit

2）查看该卷组的剩余空间是否可满足扩展需要

      [root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg
      --- Volume group ---
      VG Name               systemvg
      System ID             
      Format                lvm2
      Metadata Areas        1
      Metadata Sequence No  2
      VG Access             read/write
      VG Status             resizable
      MAX LV                0
      Cur LV                1
      Open LV               0
      Max PV                0
      Cur PV                1
      Act PV                1
      VG Size               196.00 MiB                          //卷组总大小
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              49
      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB
      Free  PE / Size       4 / 16.00 MiB                      //剩余空间大小
      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

此例中卷组systemvg的总大小都不够300MiB、剩余空间才16MiB，因此必须先扩展卷组。只有剩余空间足够，才可以直接扩展逻辑卷大小。

步骤二：扩展卷组

1）将提前准备的分区/dev/vdb5添加到卷组systemvg

      [root@server0 ~]# vgextend  systemvg  /dev/vdb5
      Physical volume "/dev/vdb5" successfully created
      Volume group "systemvg" successfully extended
2）确认卷组新的大小

     [root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg
      --- Volume group ---
      VG Name               systemvg
      .. ..
      VG Size               692.00 MiB                          //总大小已变大
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              173
      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB
      Free  PE / Size       128 / 512.00 MiB                  //剩余空间已达512MiB
      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN
步骤三：扩展逻辑卷大小
1）将逻辑卷/dev/systemvg/vo的大小调整为300MiB

      [root@server0 ~]# lvextend  -L 300MiB  /dev/systemvg/vo
      Extending logical volume vo to 300.00 MiB
      Logical volume vo successfully resized

2）确认调整结果

      [root@server0 ~]# lvscan
      ACTIVE            ‘/dev/systemvg/vo‘ [300.00 MiB] inherit
      ACTIVE            ‘/dev/datastore/database‘ [800.00 MiB] inherit

3）刷新文件系统大小

确认逻辑卷vo上的文件系统类型：

    [root@server0 ~]# blkid  /dev/systemvg/vo
    /dev/systemvg/vo: UUID="d4038749-74c3-4963-a267-94675082a48a" TYPE="ext4"

选择合适的工具刷新大小：

    [root@server0 ~]# resize2fs  /dev/systemvg/vo
    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Resizing the filesystem on /dev/systemvg/vo to 307200 (1k) blocks.
    The filesystem on /dev/systemvg/vo is now 307200 blocks long.

确认新大小（约等于300MiB）：

    [root@server0 ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo/
    [root@server0 ~]# df  -hT  /vo
    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  287M  2.1M  266M   1% /vo

五、添加一个swap分区

问题：

本例要求为虚拟机 server0 添加一个交换分区，相关要求如下：

         1> 此交换分区的大小为 512MiB
         2> 当系统启动时，swap分区应该可以自动挂载
         3> 不要移除或更改其他已经存在于你系统中的交换分区

方案：

交换分区不需要挂载点，在配置开机挂载时，挂载点直接写成swap即可。

步骤：

步骤一：格式化交换分区

1）将提前准备的分区/dev/vdb7格式化为swap文件系统

     [root@server0 ~]# mkswap  /dev/vdb7
    Setting up swapspace version 1, size = 524284 KiB
    no label, UUID=80e358b9-b55d-4797-aaa4-41800aa00e3f

2）确认格式化结果

    [root@server0 ~]# blkid  /dev/vdb7
    /dev/vdb7: UUID="80e358b9-b55d-4797-aaa4-41800aa00e3f" TYPE="swap"

步骤二：配置交换分区的开机启用

修改/etc/fstab文件，添加交换分区记录：

    [root@server0 ~]# vim  /etc/fstab
    .. ..
    /dev/vdb7    swap    swap    defaults    0 0

步骤三：确认挂载配置可用

1）检查启用新交换分区之前

    [root@server0 ~]# swapon  -s
    [root@server0 ~]#

2）启用新交换分区

    [root@server0 ~]# swapon  -a

3）检查启用新交换分区之后

    [root@server0 ~]# swapon  -s
    Filename        Type            Size      Used        Priority
    /dev/vdb7        partition    524284            -1