Linux高级存储管理

2022-10-12 15:13:06

Linux高级存储管理

1实验准备
2 lvm （逻辑卷管理）
3 vdo（虚拟数据优化）

1实验准备

快照一个全新的虚拟机，添加一块硬盘（虚拟机关闭时才可以添加）
概念

	含义	作用
pv	物理卷	物理分区各自重组，被处理过的物理分区
pe	物理扩展	重组后的小空间，设定存储最小单元
vg	物理卷组	物理卷融合后产生的总的空间，捆绑pv到一个组中
lv	逻辑卷	总的里面分出来的需要使用的部分，分配最终的使用设备

逻辑卷主要适用于解决存储空间扩展问题，逻辑卷可以利用软件实现无限扩展。LVM可以实现把新的物理分区重组成物理卷，再将物理卷加入物理卷组，最后扩充逻辑卷。

2 lvm （逻辑卷管理）

2.1 lvm设备建立

1）首先对新建的硬盘进分区，分两个大小分别为500M的硬盘：

分好后输入p进行查看：

2）对建立好物理分区设定分区类型为lvm。输入t表示修改分区类型，然后指定被修改分区的id。输入l可以列出所有可用分区类型代码，8e是linux lvm的分区类型代码：
列出所有可用分区类型代码：
保存并同步到系统：

3）建立好lvm类型的物理分区并保存后，建立一个存放数据的目录/data，然后建立监控：watch -n 1 “pvs;echo ===;vgs;echo ===;lvs;echo ===;df -h /data”
监控中pvs表示查看物理卷，同理vgs表示查看物理卷组，lvs表示查看逻辑卷。
监控中初始显示内容：
4）创建物理卷（pv）

监控变化：
5）创建物理卷祖（vg），-s 指定pe大小为2M，westos_vg是物理卷祖的名称：
监控变化：

6）创建逻辑卷（lv），-L指定逻辑卷大小，-n指定逻辑卷名称为westos_lv0，后面表示从westos_vg物理卷祖宗分出来的：
监控变化：
7）格式化及挂载，将建立好的逻辑卷设备进行格式化，然后挂载在/data目录下，扩大该目录的容量：

监控变化：

2.2 lvm拉伸

2.2.1 当vg中容量充足

1）拉伸设备，扩大设备的容量：

查看监控，发现设备被拉伸到400M，之前是200M；但是挂载点的大小没有变化：

2）拉伸文件系统，使挂载点的数据同步变化。注意，拉伸文件系统在rhel8中，后面只能写挂载点，7中可以用设备或者挂载点：
查看那监控，挂载点大小发生改变：

2.2.2 当vg中容量不足

1）想拉伸设备到600M，但是物理卷祖的空间只有500M：
2）首先，扩展vg的容量，也就是加新的物理分区进来：
查看监控，物理卷祖（vg）的容量扩大了：

3）此时vg容量充足，然后再进行设备拉伸，逻辑卷被拉伸到了600M：
查看监控逻辑卷扩大，但挂载点没变：

4）拉伸文件系统，使挂载点同步变化，注意，后面也可以加/data挂载点：
查看监控，挂载点容量发生变化：

2.3 lvm缩减

xfs文件系统只支持扩展不支持缩减，而ext文件系统是即可以拉伸也可以缩减的文件系统

2.3.1 ext文件系统下的缩减

1）缩减前要卸载设备，然后检测文件系统大小：
使用e2fsck -f /dev/westos_vg/westos_lv0 命令，检测文件系统大小，防止缩减过多，而造成文件系统的损坏：
2）缩减文件系统大小为100M，然后将设备挂载：

查看监控，文件系统大小已经缩减了，但是设备大小没有发生改变，所以接下来需要缩减设备：

3）缩减设备，将设备大小从600M 缩减到100M：
查看监控，设备缩减为100M：

注意顺序：先卸载、检测文件系统大小、缩减文件系统、再挂载、再缩减设备。

2.3.2 ext文件系统下的拉伸

1）设备拉伸，将设备拉伸到800M。拉伸时，可以不检测文件系统大小：
查看监控，设备拉伸到800M，但是文件系统大小没有发生改变，所以下一步需要拉伸文件系统：

2）文件系统的拉伸，注意该命令后面不加大小表示文件系统的拉伸，而加了大小表示缩减文件系统：
查看监控，文件系统拉伸成功：
注意：ext文件系统下，拉伸和缩减的步骤是相反的，拉伸是先进行设备拉伸，再进行文件系统拉伸；而缩减是先缩减文件系统，再缩减设备。在xfs文件系统下只能拉伸，先拉伸设备再拉伸文件系统。

2.3.3 移除正在使用的物理卷（pv）

1）查看监控，发现第二个物理卷未被使用，而第一个正在使用：

2）首先将第一个物理卷里面的内容移动到第二个物理卷，然后移除物理卷祖里面的第一个物理卷，最后移除物理卷一：
查看监控，发现刚才正在使用的物理卷一被移除：

2.4 lvm快照

1）快照拍好要挂载之前，先把之前的卸载了，然后再去挂载。此时挂载的是快照，读的是逻辑卷里内容，而实际上写是在快照里面进行：

2）若在操作的时候，不小心删除了挂载着的快照里面的内容，那么就先把该快照卸载，然后把该快照删除，再按照原来的的lvm设备，重新拍一个快照，挂载上使用即可：

3）查看设备情况：

2.5 lvm删除

1）删除时，要保证没有设备在挂载，有挂载时是无法卸掉设备的，卸的时候要从下往上一级一级的卸载：
卸载完后查看监控，也可用使用pvs --units M等命令查看设备是否被删除：

3 vdo（虚拟数据优化）

kvdo ：压缩数据
uds ：优化重复数据
注意：建立vdo前要保证硬盘是绝对干净的
查看硬盘情况：
删除硬盘里面的分区，并同步到系统中：
查看硬盘主分区表信息仍然存在：
清空主分区表的信息：

3.1 创建vdo

1）安装vdo，dnf install vdo -y：

2）创建vdo硬盘，vdo create --name=lhy_vdo1 --device=/dev/vdb：

3）查看vdo状态，输入vdo status --name=lhy_vdo1 | less，查看里面的Deduplication :enable表示vdo检测并删除重复数据的功能是开启的；里面的Copression:enable表示vdo数据压缩功能开启：

3.2 使用vdo设备

1）格式化mkfs.xfs -K /dev/mapper/lhy_vdo1 -f：

2）建立一个目录，将该vdo设备挂载上去，mount /dev/mapper/lhy_vdo1 /data：

3.3 测试vdo性能

1）建立一个监控，watch -n 1 “vdostats --human-readable”:

2）复制文件将文件复制成/data里面的file1，cp /usr/lib64/firebox/libxul.so /data/file1；cp /usr/lib64/firebox/libxul.so /data/file2；复制相同的文件到该目录下，查看监控可以看到，该设备的使用情况没有发生变化，但是最后一列的数据优化百分比发生了变化这说明vdo会检测并删除重复数据：
查看监控：
查看监控，占用空间大小i没有改变，但是数据优化百分比发生了变化：