存儲管理與文件系統
一. 邏輯卷基本原理
1. 卷組
- 一個PV(物理卷)要劃分爲大小相等的PP(物理分區)
- 同一個VG中的不同PV的PP大小要一樣，默認的PP大小爲4M
- PV必須加入一個VG中，系統才能使用其存儲空間
- 一個卷組VG可以擁有多個硬盤，但至少擁有一個硬盤(hdisk)
- 一個硬盤(hdisk)只能屬於一個VG(卷組)，不能同時屬於多個不同VG
- 用戶可以創建多個不同VG，rootvg是操作系統所在的VG
2 . 卷組描述區VGDA(Volume Group Descriptor Area)
- VGDA是硬盤上的一塊區域，包含整個卷組的信息，比如VG所擁有的所有邏輯卷和物理卷信息
- 當在一個VG中添加或刪除一個PV時，會相應修改VGDA中的信息
- 爲了確保描述卷組內邏輯卷和物理卷管理數據的完整性，要激活一個卷組，系統要求必須要有足夠的可用的VGDA的個數，即滿足quorum,
quorum一般要求至少要有51%可用
卷組描述區示意圖如下：
3 . 邏輯卷
- 系統安裝後，默認創建了多個系統邏輯卷，他們是以hd打頭，如hd4、hd1、hd2等
- 創建了邏輯卷後，可以在上面創建應用
例如用於日誌文件系統，如/dev/hd4；
用於調頁空間，如/dev/hd6；
用於日誌文件系統日誌，如/dev/hd8；
用於引導內核，如/dev/hd5；
還可以直接是裸設備，用於數據庫軟件的數據存取等
- 每個卷組中用戶可定義的邏輯卷最大可達256，但是實際的限制取決於分配給卷組的物理卷個數
- 邏輯卷空間不足，只要卷組中還有足夠的PP數量，那麼邏輯卷空間都可以動態增大
LV M概念圖如下：
三者關係總結：
二.Linux 文件系統
1. 概念
- 文件系統是存儲文件的目錄層次結構，由一個根目錄和許多子目錄組成
- 文件系統是數據存儲的方式
2. 文件系統的滿錯誤
- 不同文件系統的數據存在磁盤的不同區域上，文件系統的長度不變時，即使整個系統仍有空閒的磁盤空間，當某個文件系統滿時也會發生文件系統滿錯誤
3. 超級塊、備份塊、inode
3.1 超級快
- 文件系統的第一個可尋址的塊稱爲超級塊, 該塊存放
文件系統的標識信息(如文件系統名、文件系統長度、
inodes的數目）以及空閒inode表，空閒塊表等
3.2 備份塊
- 超級塊是文件系統的關鍵數據，如果超級塊損壞，則
文件系統不能正常mount。因此在第31塊上存放了超級
塊的備份塊，以備超級塊損壞時恢復
3.3 inode
- 超級塊之後是固定數目的inodes， inodes存放了文件的標識信息，此外還包含指向文件數據塊的指針
- 索引節點(inode)的信息可以用ls –l命令列出
- Inode不保存文件名，文件名存放在文件所在的目錄文件裏
三. AIX的JFS文件系統
1. 概述
- 傳統的UNIX系統並不能保證在系統故障後不損失文件，尤其是當文件處於“動態”的變化中時
- AIX集成了數據庫日誌技術，如果文件發生更改，首先會在一個日誌中記載文件結構信息的變化，然後再相應地調整文件內容
- 這個用於記錄文件系統的結構信息（元數據）變化的日誌就是JFS log。文件系統發生崩潰等事故後（如數據不一致等錯誤），AIX將通過這個日誌來恢復文件系統
- AIX安裝時系統默認創建的日誌設備（JFS Log）是邏輯卷 /dev/hd8
2. AIX文件系統的組織
四. Linux下的換頁空間
Step 1.查看Swap空間使用
# free
total used free shared buffers cached
Mem: 513980 493640 20340 0 143808 271780
-/+ buffers/cache: 78052 435928
Swap: 1052248 21256 1030992 Step 2.在空間合適處創建swap文件
# mkdir swap
# cd swap
//增加1G
# dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024 count=1000000
10000+0 records in
10000+0 records out
# ls -al
total 10024
drwxr-xr-x 2 root root 4096 7月 28 14:58 .
drwxr-xr-x 19 root root 4096 7月 28 14:57 ..
-rw-r--r-- 1 root root 10240000 7月 28 14:58 swapfile
# mkswap swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 9996 KiB
Step 3.激活swap文件
# swapon swapfile
# ls -l
total 10016
-rw-r--r-- 1 root root 10240000 7月 28 14:58 swapfile
# free total used free shared buffers cached
Mem: 513980 505052 8928 0 143900 282288
-/+ buffers/cache: 78864 435116
Swap: 1062240 21256 1040984若要想使開機時自啓用，則需修改文件/etc/fstab中的swap行：
/root/swap/swapfile swap swap defaults 0 0
五. 掛接技術
- 基本命令
# mount /dev/lv00 /home/patsie
// /dev/lv00指what to mount
// /home/patsie指where to mount it
- Mount在空目錄
Mount在非空目錄
4 . 系統引導後自動掛接文件系統
Add to /etc/fstab:
六. 備份和恢復技術
1. 需要備份的目錄
一般情況下，以下這些目錄是需要備份的:
- /etc: 包含所有核心配置文件。這其中包括網絡配置、系統名稱、防火牆規則、用戶、組，以及其他全局系統項
- /var 包含系統守護進程（服務）所使用的信息，包括 DNS 配置、DHCP 租期、郵件緩衝文件、HTTP 服務器文件、db2 實例配置，等等
- /home 包含所有用戶的默認用戶主目錄。這包括他們的個人設置、已下載的文件和用戶不希望失去的其他信息
- /root 是根（root）用戶的主目錄
- /opt 是安裝許多非系統文件的地方。IBM 軟件就安裝在這裏。OpenOffice、JDK 和其他軟件在默認情況下也安裝在這裏
2. 不需要備份的目錄
有些目錄是應該考慮不備份的:
- /proc 應該永遠不要備份這個目錄。它不是一個真實的文件系統，而是運行內核和環境的虛擬化視圖
- /dev 包含硬件設備的文件表示。如果計劃還原到一個空白的系統，那就可以備份 /dev。然而，如果計劃還原到一個已安裝的 Linux 系統，那麼備份 /dev 是沒有必要的
- 其他目錄包含系統文件和已安裝的包。在服務器環境中，這其中的許多信息都不是自定義的。大多數自定義都發生在 /etc 和/home 目錄中
- 在生產環境中，希望確保數據不會丟失，因而會備份除 /proc 目錄之外的整個系統
3. 備份工具
- Linux 備份在很大程度上就是打包和解包文件。這允許使用現有的系統實用工具和腳本來執行備份，而不必購買商業化的軟件包
- 備份腳本可以使用 cron 命令來自動化，這個命令控制 Linux 中預定的事件
4. 備份命令tar
4.1. tar命令介紹
- tar 是一個已移植到 Linux 中的經典 UNIX 命令。 tar 是 tape archive（磁帶歸檔）的縮寫，最初設計用於將文件打包到磁帶上。這是一個基於文件的命令，它本質上是連續地、首尾相連地堆放文件
- 使用 tar 可以打包整個目錄樹，這使得它特別適合用於備份。歸檔文件可以全部還原，或從中展開單獨的文件和目錄
4.2. tar語法
語法：tar [主選項+輔選項] 文件或者目錄
使用該命令時，主選項是必須要有的，它告訴tar要做什麼事情，輔選項是輔助使用的，可以選用
主選項：
-c 創建新的檔案文件。如果用戶想備份一個目錄或是一些文件，就要選擇這個選項。相當於打包。
-x 從檔案文件中釋放文件。相當於拆包。
-t 列出檔案文件的內容，查看已經備份了哪些文件。
特別注意，在參數的下達中， c/x/t 僅能存在一個！不可同時存在！因爲不可能同時壓縮與解壓縮。
輔助選項：
-z ：是否需要用 gzip 壓縮或解壓？ 一般格式爲xx.tar.gz或xx. tgz
-j ：是否需要用 bzip2 壓縮或解壓？一般格式爲xx.tar.bz2
-v ：壓縮的過程中顯示文件！
--exclude FILE：在壓縮的過程中，不要將 FILE 打包！
4.3. 幾個常用例子
範例一：將整個 /etc 目錄下的文件全部打包成爲 /tmp/etc.tar
# tar -cvf /tmp/etc.tar /etc <==僅打包，不壓縮！
# tar -zcvf /tmp/etc.tar.gz /etc <==打包後，以 gzip 壓縮
# tar -jcvf /tmp/etc.tar.bz2 /etc <==打包後，以 bzip2 壓縮
// 特別注意，在參數 f 之後的文件名是自己取的，我們習慣上都用 .tar
// 如果加 z 參數，則以 .tar.gz 或 .tgz 來代表 gzip 壓縮過的 tar file
// 如果加 j 參數，則以 .tar.bz2 來作爲文件名範例二：查閱上述 /tmp/etc.tar.gz 文件內有哪些文件？
# tar -ztvf /tmp/etc.tar.gz
// 因爲我們使用 gzip 壓縮，所以要查閱該 tar file 內的文件時，就得要加上 z 這個參數
範例三：將 /tmp/etc.tar.gz 文件解壓縮在 /usr/local/src 底下
# cd /usr/local/src
# tar -zxvf /tmp/etc.tar.gz
// 我們可以將壓縮檔在任何地方解開的！以這個範例來說，先將工作目錄變換到 /usr/local/src 下，並且解開 /tmp/etc.tar.gz，則解開的目錄會在 /usr/local/src/etc
範例四：在 /tmp 下，只將 /tmp/etc.tar.gz 內的 etc/passwd 解開而已
# cd /tmp
# tar -zxvf /tmp/etc.tar.gz etc/passwd
//我們可以通過 tar -ztvf 來查閱 tarfile 內的文件名稱，如果只要一個文件，就可以通過這個方式來達到
//注意： etc.tar.gz 內的根目錄 / 被拿掉了
範例五：我要備份 /home, /etc ，但不要 /home/user001
# tar --exclude /home/user001 -zcvf myfile.tar.gz /home/* /etc