GPT、LVM概念介绍及shell脚本
1、描述GPT是什么,应该怎么使用。
GPT的全称是Globally Unique Identifier Partition Table,意即GUID分区表,GUID 分区表 (GPT) 是作为 Extensible Firmware Interface (EFI) 计划的一部分引入的。相对于以往 PC 普遍使用的主引导记录 (MBR) 分区方案,GPT 提供了更加灵活的磁盘分区机制。分区指物理或逻辑磁盘上彼此连接的存储空间,但提供功能时就像物理上分隔的磁盘一样。对于系统固件和已安装的操作系统来说,分区是可见的。操作系统启动之前,对分区的访问由系统固件控制,操作系统启动后则由操作系统控制。
它具有如下优点:
-
1、支持2TB以上的大硬盘。
-
2、每个磁盘的分区个数几乎没有限制(Windows系统最多只允许划分128个分区)。
-
3、分区大小几乎没有限制。又是一个“几乎”。因为它用64位的整数表示扇区号,即 = 18,446,744,073,709,551,616。
-
4、分区表自带备份。在磁盘的首尾部分分别保存了一份相同的分区表,其中一份被破坏后,可以通过另一份恢复;
-
5、循环冗余检验值针对关键数据结构而计算,提高了数据崩溃的检测几率;
-
6、 虽然MBR提供1字节分区类型代码,但GPT使用一个16字节的全局唯一标识符(GUID)值来标识分区类型,这使分区类型更不容易冲突;
-
7、每个分区可以有一个名称(不同于卷标)。
要想使用GPT分区表必须是UEFI BIOS环境,UEFI和GPT相辅相成的,二者缺一不可,现在的服务器主板基本采用UEFI+BIOS共存模式,并且BIOS中集成UEFI启动项,如果我们的系统盘大小超过了2T我们需要使用UEFI模式进行系统安装并进行系统启动,在对大于2T的非系统盘进行分区时我们需要选择GPT分区格式。
2、创建一个10G的分区,并格式化为ext4文件系统。要求:
(1)block大小为2048,预留空间20%,卷标为MYDATA,
(2) 挂载至/mydata目录,要求挂载时禁止程序自动运行,且不更新文件的访问时间戳。
(3)可开机自动挂载。
fdisk创建一个10G的分区
[root@node01 ~]# fdisk /dev/sdd
[root@node01 ~]# mkfs.ext4 -b 2048 -m 20 -L MYDATA /dev/sdd1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=MYDATA
OS type: Linux
块大小=2048 (log=1)
分块大小=2048 (log=1)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655360 inodes, 5242880 blocks
1048576 blocks (20.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=273678336
320 block groups
16384 blocks per group, 16384 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368, 802816, 1327104,
2048000, 3981312
Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
[root@node01 ~]# mkdir -p /mydata
[root@node01 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sdd1 /mydata ext4 defaults,noatime,noexec 0 0
[root@node01 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G 2.6G 48G 6% /
devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev
tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm
tmpfs 1.9G 17M 1.9G 1% /run
tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 143M 872M 15% /boot
/dev/mapper/centos-home 46G 33M 46G 1% /home
tmpfs 380M 0 380M 0% /run/user/0
/dev/sdd1 9.8G 13M 7.8G 1% /mydata
[root@node01 ~]#
3、创建一个大小为1G的swap分区,并启用。
- 使用分区创建
命令(输入 m 获取帮助):n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
分区号 (1-4,默认 1):1
起始 扇区 (2048-41943039,默认为 2048):
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039,默认为 41943039):+1G
分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 1 GiB
命令(输入 m 获取帮助):t 1
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码):82
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris”
命令(输入 m 获取帮助):p
磁盘 /dev/sdb:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型:dos
磁盘标识符:0x3b4aa74b
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 82 Linux swap / Solaris
命令(输入 m 获取帮助):w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@node01 ~]# mkswap /dev/sdb1
正在设置交换空间版本 1,大小 = 1048572 KiB
无标签,UUID=f0700ccb-5dae-4ded-a515-4f31d1cb5317
[root@node01 ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3791 144 2673 16 972 3352
Swap: 3967 0 3967
[root@node01 ~]# swapon /dev/sdb1
[root@node01 ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3791 145 2673 16 972 3352
Swap: 4991 0 4991
[root@node01 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sdb1 swap swap defaults 0 0
- 使用文件创建
[root@node01 tmp]# dd if=/dev/zero of=/tmp/swap.img bs=1M count=1024
[root@node01 tmp]# mkswap /tmp/swap.img
[root@node01 tmp]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3791 144 1620 16 2025 3338
Swap: 4991 0 4991
[root@node01 tmp]# swapon /tmp/swap.img
[root@node01 tmp]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3791 145 1620 16 2025 3337
Swap: 6015 0 6015
[root@node01 tmp]#
4、编写脚本计算/etc/passwd文件中第10个用户和第20个用户id号之和。
#!/bin/bash
#
#判断系统是否存在20个用户
ID_num=$(cat /etc/passwd|wc -l)
[ $ID_num -lt 20 ] && echo "用户个数小于20" && exit 2
#获取指定用户ID号
ID1=$(cat /etc/passwd |head -10 |tail -1 |cut -d: -f3)
ID2=$(cat /etc/passwd |head -20 |tail -1 |cut -d: -f3)
echo "第10个用户ID为:$ID1"
echo "第20个用户ID为:$ID2"
SUM_ID=$[$ID1+$ID2]
echo "第10个和第20个的用户ID之和是:$SUM_ID"
运行脚本如下:
[root@node01 ~]# sh idsum.sh
第10个用户ID为:11
第20个用户ID为:4002
第10个和第20个的用户ID之和是:4013
5、将当前主机名保存至hostName变量中,主机名如果为空,或者为localhost.localdomain则将设置为www.magedu.com
#!/bin/bash
#
hostName=$(hostname)
[ -z "$hostName" -o "$hostName" == "localhost.localdomain" -o "$hostName" == "localhost" ] && hostnamectl set-hostname www.magedu.com || echo "主机名:$hostName 符合要求没有修改"
6、编写脚本,通过命令行参数传入一个用户名,判断id号是偶数还是奇数。
#!/bin/bash
#该脚本判断参数用户ID奇偶类型
[ $# -lt 1 ] && echo "At least a username" && exit 1
! id $1 && echo "No such user" && exit 2
userid=$(id -u $1)
userjo=$[${userid}%2]
if [ $userjo -eq 0 ];then
echo "$1 ID是偶数"
else
echo "$1 ID是奇数"
fi
7、lvm基本应用以及扩展缩减实现
-
LVM原理描述
LVM是(Logical Volume Manager) 逻辑卷管理的简写,它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层,屏蔽了底层磁盘布局,便于动态调整磁盘容量来提高磁盘分区管理的灵活性。它可以将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的卷组,管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组(logical volumes),并进一步在逻辑卷组上创建文件系统,管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小,并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配 。
LVM模型图 -
LVM 基本术语
- 物理存储介质(PhysicalStorageMedia):
指系统上最底层的物理存储设备:磁盘,例如:/dev/sda、/dev/sdb等
- 物理卷(Physical Volume, PV):
指磁盘、磁盘分区或RAID设备,使用LVM前需要先将之制作成便于识别的物理卷PV
- 卷组(Volume Group, VG):
卷组由一个或多个物理卷PV组成,在卷组之上可创建一个或多个逻辑卷LV。卷组VG类似于非LVM系统的 物理磁盘
- 逻辑卷(Logical Volume, LV):
建立在卷组VG之上,相当于逻辑分区,可在逻辑卷LV上进行一系列操作(例如:格式化、挂载等)。 逻辑卷LV类似于非LVM系统的磁盘分区
- 物理扩展块(Physical Extent, PE):
当物理卷PV加入某一卷组VG后即被划分为基本单元PE,PE是LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的,默认为4M。
- 逻辑扩展块(Logical Extent, LE):
卷组VG将PE划分给逻辑卷LV,在逻辑卷LV中的PE称为LE。在同一卷组VG中,PE和LE大小相同,且相互对应。LE也是LVM的最小寻址单位。
- 物理存储介质(PhysicalStorageMedia):
-
LVM基本操作
- 对指定磁盘进行分区
[root@node01 home]# fdisk /dev/sdc 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。 更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。 使用写入命令前请三思。 Device does not contain a recognized partition table 使用磁盘标识符 0xcbb3bd7d 创建新的 DOS 磁盘标签。 命令(输入 m 获取帮助):n Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select (default p): p 分区号 (1-4,默认 1): 起始 扇区 (2048-41943039,默认为 2048): 将使用默认值 2048 Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039,默认为 41943039): 将使用默认值 41943039 分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 20 GiB 命令(输入 m 获取帮助):t 1 已选择分区 1 Hex 代码(输入 L 列出所有代码):8e 已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM” 命令(输入 m 获取帮助):p 磁盘 /dev/sdc:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘标签类型:dos 磁盘标识符:0xcbb3bd7d 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/sdc1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM 命令(输入 m 获取帮助):w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盘。 [root@node01 home]# fdisk -l /dev/sdc 磁盘 /dev/sdc:21.5 GB, 21474836480 字节,41943040 个扇区 Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes 扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节 磁盘标签类型:dos 磁盘标识符:0xcbb3bd7d 设备 Boot Start End Blocks Id System /dev/sdc1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM [root@node01 home]#
- 制作物理卷
[root@node01 ~]# pvcreate /dev/sdc1 Physical volume "/dev/sdc1" successfully created. [root@node01 ~]# pvs PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sda2 centos lvm2 a-- <99.00g 0 /dev/sdc1 lvm2 --- <20.00g <20.00g
- 创建卷组
[root@node01 ~]# vgcreate mytestvg /dev/sdc1 Volume group "mytestvg" successfully created [root@node01 ~]# vgs VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree centos 1 3 0 wz--n- <99.00g 0 mytestvg 1 0 0 wz--n- <20.00g <20.00g
- 创建逻辑卷
[root@node01 ~]# lvcreate -L 5G -n mylv mytestvg Logical volume "mylv" created. [root@node01 ~]# lvs LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert home centos -wi-ao---- 45.12g root centos -wi-ao---- 50.00g swap centos -wi-ao---- <3.88g mylv mytestvg -wi-a----- 5.00g [root@node01 ~]#
- 创建文件系统
[root@node01 ~]# mkfs.ext4 /dev/mytestvg/mylv mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系统标签= OS type: Linux 块大小=4096 (log=2) 分块大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 327680 inodes, 1310720 blocks 65536 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一个数据块=0 Maximum filesystem blocks=1342177280 40 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8192 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736 Allocating group tables: 完成 正在写入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
- 挂载文件系统
[root@node01 ~]# mkdir -p /lvdata [root@node01 ~]# mount /dev/mytestvg/mylv /lvdata [root@node01 ~]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/centos-root 50G 2.6G 48G 6% / devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm tmpfs 1.9G 17M 1.9G 1% /run tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 1014M 143M 872M 15% /boot /dev/sdd1 9.8G 13M 7.8G 1% /mydata /dev/mapper/centos-home 46G 33M 46G 1% /home tmpfs 380M 0 380M 0% /run/user/0 /dev/mapper/mytestvg-mylv 4.8G 20M 4.6G 1% /lvdata [root@node01 ~]#
- 扩展文件系统大小
[root@node01 ~]# lvextend -L +2G /dev/mytestvg/mylv Size of logical volume mytestvg/mylv changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 7.00 GiB (1792 extents). Logical volume mytestvg/mylv successfully resized. [root@node01 ~]# resize2fs -p /dev/mytestvg/mylv resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Filesystem at /dev/mytestvg/mylv is mounted on /lvdata; on-line resizing required old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1 The filesystem on /dev/mytestvg/mylv is now 1835008 blocks long. [root@node01 ~]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/centos-root 50G 2.6G 48G 6% / devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm tmpfs 1.9G 17M 1.9G 1% /run tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 1014M 143M 872M 15% /boot /dev/sdd1 9.8G 13M 7.8G 1% /mydata /dev/mapper/centos-home 46G 33M 46G 1% /home tmpfs 380M 0 380M 0% /run/user/0 /dev/mapper/mytestvg-mylv 6.8G 23M 6.4G 1% /lvdata
- 缩减文件系统大小
[root@node01 ~]# umount /lvdata [root@node01 /]# lvs LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert home centos -wi-ao---- 45.12g root centos -wi-ao---- 50.00g swap centos -wi-ao---- <3.88g mylv mytestvg -wi-a----- 7.00g [root@node01 /]# e2fsck -f /dev/mytestvg/mylv e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013) 第一步: 检查inode,块,和大小 第二步: 检查目录结构 第3步: 检查目录连接性 Pass 4: Checking reference counts 第5步: 检查簇概要信息 /dev/mytestvg/mylv: 12/458752 files (0.0% non-contiguous), 66175/1835008 blocks [root@node01 /]# resize2fs -p /dev/mytestvg/mylv 4G resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Resizing the filesystem on /dev/mytestvg/mylv to 1048576 (4k) blocks. Begin pass 3 (max = 56) 正在扫描inode表 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX The filesystem on /dev/mytestvg/mylv is now 1048576 blocks long. [root@node01 /]# lvreduce -L 4G /dev/mytestvg/mylv WARNING: Reducing active logical volume to 4.00 GiB. THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce mytestvg/mylv? [y/n]: y Size of logical volume mytestvg/mylv changed from 7.00 GiB (1792 extents) to 4.00 GiB (1024 extents). Logical volume mytestvg/mylv successfully resized. [root@node01 /]# mount /dev/mytestvg/mylv /lvdata [root@node01 /]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/centos-root 50G 2.6G 48G 6% / devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm tmpfs 1.9G 17M 1.9G 1% /run tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 1014M 143M 872M 15% /boot /dev/sdd1 9.8G 13M 7.8G 1% /mydata /dev/mapper/centos-home 46G 33M 46G 1% /home tmpfs 380M 0 380M 0% /run/user/0 /dev/mapper/mytestvg-mylv 3.9G 16M 3.6G 1% /lvdata
- 注意针对xfs文件系统只能扩容,不能进行缩容操作,扩容时先对LV进行扩容,接着对文件系统进行扩容,扩容命令:xfs_growfs