Linux系统下使用mdadm和lv实现RAID存储管理 (linux mdadm lv)
随着计算机技术的发展，数据的存储需求越来越高，RD技术的出现给数据的存储带来了革命性的变化。RD技术可以提高数据的可靠性和冗余性，保障数据的存储安全。Linux系统下，mdadm和lv是常用的RD存储管理工具。下面我们将介绍在Linux系统下如何使用mdadm和lv实现RD存储管理。
一、mdadm工具
mdadm是一个管理Linux软件RD的工具，它可以创建、管理、监视和修复md设备。Mdadm是Linux软件RD的核心程序，其他program可以通过它来访问Linux软件RD。Mdadm可以处理多种RD类型，包括RD0、RD1、RD4、RD5、RD6等。下面我们将介绍如何配置RD1和RD5。
1. RD1
RD1是最基本的RD类型，它需要至少两个硬盘，并且一个硬盘的镜像备份存在于另一个硬盘上。当一块硬盘出现故障时，系统可以从备份硬盘上恢复数据。下面我们以两个硬盘为例介绍如何创建一个RD1。
首先需要安装mdadm工具，使用以下命令安装：
sudo apt-get install mdadm
安装完成后，创建一个没有分区的硬盘：
sudo fdisk /dev/sdb
输入m命令查看帮助信息，输入n命令创建新分区，输入p命令选择主分区，输入1设置分区编号为1，最后输入w命令保存分区信息。
接下来，使用以下命令创建一个RD1：
sudo mdadm –create /dev/md0 –level=1 –rd-devices=2 /dev/sdb1 missing
其中/dev/md0代表RD设备名称，–level=1代表RD1级别，–rd-devices=2代表两块硬盘，/dev/sdb1代表sdb硬盘上的之一个分区，missing表示空设备。
创建完成后，使用以下命令格式化RD盘并挂载：
sudo mkfs.ext4 /dev/md0
sudo mount /dev/md0 /mnt
RD1创建完成后，还需要将mdadm配置文件写入mdadm.conf文件以自动装载RD设备。使用以下命令将mdadm配置文件写入mdadm.conf文件：
sudo mdadm –detl –scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
最后可以使用以下命令测试RD设备是否工作正常：
sudo mdadm –monitor –scan –test
2. RD5
RD5是一种带有奇偶校验的RD类型，它需要至少三块硬盘，其中一块硬盘用于储存奇偶校验信息。当一块硬盘出现故障时，系统可以通过奇偶校验信息从其他硬盘中恢复数据。下面我们以三个硬盘为例介绍如何创建一个RD5。
首先需要安装mdadm工具，使用以下命令安装：
sudo apt-get install mdadm
安装完成后，创建一个没有分区的硬盘：
sudo fdisk /dev/sdb
输入m命令查看帮助信息，输入n命令创建新分区，输入p命令选择主分区，输入1设置分区编号为1，最后输入w命令保存分区信息。
接下来，使用以下命令创建一个RD5：
sudo mdadm –create /dev/md0 –level=5 –rd-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 missing
其中/dev/md0代表RD设备名称，–level=5代表RD5级别，–rd-devices=3代表三块硬盘，/dev/sdb1和/dev/sdc1代表sdb和sdc硬盘上的之一个分区，missing表示空设备。
创建完成后，使用以下命令格式化RD盘并挂载：
sudo mkfs.ext4 /dev/md0
sudo mount /dev/md0 /mnt
RD5创建完成后，还需要将mdadm配置文件写入mdadm.conf文件以自动装载RD设备。使用以下命令将mdadm配置文件写入mdadm.conf文件：
sudo mdadm –detl –scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
最后可以使用以下命令测试RD设备是否工作正常：
sudo mdadm –monitor –scan –test
二、lv工具
lv是Linux Logical Volume管理工具，它可以管理系统盘空间，还可以扩展和缩小逻辑卷大小。Lv卷是建立在硬件RD、软件RD或物理硬盘上的逻辑卷，它与计算机系统的存储无关。下面我们将介绍如何使用lv工具管理系统盘空间。
1. 创建逻辑卷
首先需要安装LVM2，使用以下命令安装：
sudo apt-get install lvm2
安装完成后，使用以下命令查看硬盘分区信息：
sudo fdisk -l
选择一个分区，使用以下命令创建物理卷：
sudo pvcreate /dev/sda3
其中/dev/sda3代表分区名称，它可以是分区编号，分区路径或者是分区设备名。
创建物理卷后，可以使用以下命令创建卷组：
sudo vgcreate vg1 /dev/sda3
其中vg1代表卷组名称。
创建卷组后，可以使用以下命令创建逻辑卷：
sudo lvcreate -n lv1 -L 10G vg1
其中-lv1代表逻辑卷名称，-L 10G代表逻辑卷大小，vg1代表卷组名称。
创建逻辑卷后，可以使用以下命令格式化逻辑卷并挂载：
sudo mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
sudo mount /dev/vg1/lv1 /mnt
2. 扩展逻辑卷
当逻辑卷空间不足时，可以使用以下命令扩展：
sudo lvextend -L +10G /dev/vg1/lv1
其中-L +10G代表要增加的空间大小。
扩展完成后，可以使用以下命令重新格式化逻辑卷：
sudo resize2fs /dev/vg1/lv1
三、结论
本文介绍了在Linux系统下如何使用mdadm和lv实现RD存储管理，通过mdadm可以创建RD1和RD5，并使用lv管理系统盘空间。在日常工作中，RD技术可以有效保障数据的安全，lv工具可以方便地扩展和缩小逻辑卷大小。希望本文对大家了解Linux系统下RD存储管理有所帮助。
相关问题拓展阅读：
- linux lvm 中的lv扩充影响里面的数据吗？ 怎么扩充？
- 如何将Linux系统转移至LVM卷
linux lvm 中的lv扩充影响里面的数据吗？ 怎么扩充？
要创建一个LVM系统，一般需要经过以下步骤：
1、创建分区
使用分区工具（如：fdisk等）创建LVM分区，方法和创建其他一般分区的方式是一样的，区别仅仅是LVM的分区类虚坦型为8e。
2、创建物理卷
创建物理卷的命令为pvcreate，利用该命令将希望添加到卷组的所有分区或者磁盘创建为物理卷。将整个磁盘创建为物理卷的命令为：
#pvcreate /dev/hdb
将单个分区创建为物理卷的命令为：
#pvcreate /dev/hda5
3、创建卷芹碧组
创建卷组的命令为vgcreate，将使用pvcreate建立的物理卷创建为一个完整的卷组：
#vgcreate web_document /dev/hda5 /dev/hdb
vgcreate命令之一个参数是指定该卷组的逻辑名：web_document。后面参数是指定希望添加到该卷组
的所有分区和磁盘。vgcreate
在创建卷组web_document以外，还设置使用大小为4MB的PE（默认为4MB），这表示卷组上创建的所有逻辑卷都以4MB为增量单位来进行扩充
或缩减。由于内核原因，PE大小决定了逻辑卷的更大大小，4MB的PE决定了单个逻辑卷更大容量为256GB，若希望使用大于256G的逻辑卷则创建卷组 时指定更大的PE。PE大小范围为8KB到512MB，并且必须总是2的倍数（使用-s指定，具体请参考manvgcreate）。
4、激活卷组
为了立即使用卷组而不是重新启动系统，可以使用vgchange来激活卷组：
#vgchange -ay web_document
5、添加新的物理卷到卷组中
当系统安装了新的磁盘并创建了新的物理卷，而要将其添加到已有卷组时，就需要使用vgextend命令：
#vgextend web_document /dev/hdc1
这里/dev/hdc1是新的物理卷。
6、从卷组中删除一个物理卷
要从一个卷组中删除一个物理卷，首先要确认要删除的物理卷没有被任何逻辑卷正在使用，就要使用pvdisplay命令察看一个该物理卷信息：
如果某个物理卷正在被逻辑卷所使用，就需要将该物理卷的数据备份到其他地方，然后再删除。删除物理卷的命令为vgreduce：
#vgreduce web_document /dev/hda1
7、创建逻辑卷
创建逻辑卷的命令为lvcreate：
#lvcreate -L1500 -n www1 web_document
该命令就在卷组web_document上创建名字为www1，大小为1500M的逻辑卷，并且设备入口为
/dev/web_document/www1（web_document为卷组名，www1为逻辑卷名）。如果希望创建一个使用全部卷组的逻辑卷，则需
要首先察看该卷组的PE数，然后在创建逻辑卷时指定：
#vgdisplay web_document | grep”TotalPE”
TotalPE45230
#lvcreate -l45230 web_document -n www1
8、创建文件系统
笔者推荐使用reiserfs文件系统，来替代ext2和ext3：
创建了文件系统以后，就可以加载并使用它：
#mkdir/data/wwwroot
#mount /dev/web_document/www1/data/wwwroot
如果希望系统启动时自动加载文件系统，则还需要在/etc/fstab中添加内容：
/dev/web_document/www1/data/wwwrootreiserfsdefaults12
9、删除一差首桐个逻辑卷
删除逻辑卷以前首先需要将其卸载，然后删除：
#umount /dev/web_document/www1
#lvremove /dev/web_document/www1
lvremove–doyoureallywanttoremove”/dev/web_document/www1″?:y
lvremove–doingautomaticbackupofvolumegroup”web_document”
lvremove–logicalvolume”/dev/web_document/www1″successfullyremoved
10、扩展逻辑卷大小
LVM提供了方便调整逻辑卷大小的能力，扩展逻辑卷大小的命令是lvextend：
#lvextend -L12G /dev/web_document/www1
lvextend–extendinglogicalvolume”/dev/web_document/www1″to12GB
lvextend–doingautomaticbackupofvolumegroup”web_document”
lvextend–logicalvolume”/dev/web_document/www1″successfullyextended
上面的命令就实现将逻辑卷www1的大小扩招为12G。
#lvextend -L +1G /dev/web_document/www1
lvextend–extendinglogicalvolume”/dev/web_document/www1″to13GB
lvextend–doingautomaticbackupofvolumegroup”web_document”
lvextend–logicalvolume”/dev/web_document/www1″successfullyextended
上面的命令就实现将逻辑卷www1的大小增加1G。
增加了逻辑卷的容量以后，就需要修改文件系统大小以实现利用扩充的空间。笔者推荐使用reiserfs文件系统来替
代ext2或者ext3。因此这里仅
仅讨论reiserfs的情况。Reiserfs文件工具提供了文件系统大小调整工具：resize_reiserfs。对于希望调整被加载的文件系统大
小：
#resize_reiserfs -f /dev/web_document/www1
一般建议更好将文件系统卸载，调整大小，然后再加载：
#umount /dev/web_document/www1
#resize_reiserfs /dev/web_document/www1
#mount-treiserfs /dev/web_document/www1/data/wwwroot
对于使用ext2或ext3文件系统的用户可以考虑使用工具
ext2resize。
11、减少逻辑卷大小
使用lvreduce即可实现对逻辑卷的容量，同样需要首先将文件系统卸载：
#umount /data/wwwroot
#resize_reiserfs -s -2G /dev/web_document/www1
#lvreduce -L -2G /dev/web_document/www1
#mount-treiserfs /dev/web_document/www1/data/wwwroot
可以在线扩银租码充，不影响数据，使用lvextend命令扩展lv，然后resize2fs扩展文件系统，例如增加锋哪型薯20G
lvextend -L +20G /dev/vg00/lvname
resize2fs /dev/vg00/lvname
如何将Linux系统转移至LVM卷
1、首先使用mount命令查看/目录和home目录的lv设备是什么。比如/home使用/dev/xxxvg/xxxlv，/使用/dev/yyyvg/yyylv。2、然后使用resize2fs /dev/xxxvg/xxxlv xxxM命令将home分区容量缩减。由于home目录已经mount上了，所以需要先umount掉umount /home，然后执行e2fsck -f /dev/xxxvg/xxxlv，最后执行resize2fs /dev/xxxvg/xxxlv xxxM缩减分区文件系统的容量，容量缩减到xxxM。3、home目录容量缩减后就可以重新mount上了，mount /dev/xxxvg/xxxlv /home。4、这时我们就可以减少/dev/xxxvg/xxxlv 的PE数量以减少分区容量，执行lvresize -L -xxM /dev/xxxvg/xxxlv减少PE数量。-xxM就是前面home分区减少的M数。5、现在可以给/增加容量了，首先lvresize -L +xxM /dev/yyyvg/yyylv来增加/分区的PE数量。6、将LV增加的容量扩充到/分区的文件系统中resize2fs /dev/yyyvg/yyylv由于是全部增加就不用指定容量了。注意由于没有具体数值，容量和设备名称都用 xx、yy之类代替了不要直接复制粘贴去执行哦。试试看吧，看说明理论上是这样的。有条件还是先用虚拟机装个系统试试。
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