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Linux 基礎學習

Linux 基礎學習. Chapter 15 磁碟配額 ( Quota ) 與進階檔案系統管理. 內容. 磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 軟體磁碟陣列 (Software RAID) 邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager). 15.1 　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作. 15.1.1 什麼是 Quota 用來限制使用者使用磁碟空間的一個機制； 可以讓使用者使用資源更為公平； 一般用途： 針對 WWW server ，例如：每個人的網頁空間的容量限制！

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  1. Linux 基礎學習 Chapter 15 磁碟配額(Quota)與進階檔案系統管理 Linux基礎--磁碟配額(Quota)與進階檔案系統管理

  2. 內容 • 磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) Linux基礎--磁碟配額(Quota)與進階檔案系統管理

  3. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.1 什麼是 Quota • 用來限制使用者使用磁碟空間的一個機制； • 可以讓使用者使用資源更為公平； • 一般用途： • 針對 WWW server ，例如：每個人的網頁空間的容量限制！ • 針對 mail server，例如：每個人的郵件空間限制。 • 針對 file server，例如：每個人最大的可用網路硬碟空間。

  4. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • Quota 的一般用途 • 針對WWW server ，例如：每個人的網頁空間的容量限制！ • 針對 mail server，例如：每個人的郵件空間限制。 • 針對 file server，例如：每個人最大的可用網路硬碟空間 (教學環境中最常見！)

  5. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • Quota 的使用限制 • 僅能針對整個 filesystem • 核心必須支援 quota • Quota 的記錄檔 • 只對一般身份使用者有效

  6. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • Quota 的規範設定項目 • 容量限制或檔案數量限制 (block 或 inode) • 柔性勸導與硬性規定 (soft/hard) • 會倒數計時的寬限時間 (grace time) soft, hard, grace time 的相關性

  7. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.2　一個 Quota 實作範例

  8. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.3　實作 Quota 流程-1：檔案系統支援

  9. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.4　實作 Quota 流程-2：建立 quota 記錄檔 • quotacheck ：掃瞄檔案系統並建立 Quota 的記錄檔

  10. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.5　實作 Quota 流程-3：Quota 啟動、 關閉與限制值設定 • quotaon ：啟動 quota 的服務

  11. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • quotaoff ：關閉 quota 的服務

  12. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.6　實作 Quota 流程-4：Quota 限制值的報表 • quota ：單一用戶的 quota 報表

  13. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • repquota ：針對檔案系統的限額做報表

  14. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.7　實作 Quota 流程-5：測試與管理 • warnquota ：對超過限額者發出警告信

  15. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • setquota ：直接於指令中設定 quota 限額

  16. 15.1　磁碟配額 (Quota) 的應用與實作 • 15.1.8　不更動既有系統的 quota 實例 1.將 /var/spool/mail 這個目錄完整的移動到 /home 底下； 2.利用 ln -s /home/mail /var/spool/mail 來建立連結資料； 3.將 /home 進行 quota 限額設定

  17. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.1　什麼是 RAID • RAID-0 (等量模式, stripe)：效能最佳 RAID-0 的磁碟寫入示意圖

  18. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • RAID-1 (映射模式, mirror)：完整備份 RAID-1 的磁碟寫入示意圖

  19. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • RAID 0+1，RAID 1+0 RAID-0+1 的磁碟寫入示意圖

  20. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • RAID 5：效能與資料備份的均衡考量 RAID-5 的磁碟寫入示意圖

  21. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • Spare Disk：預備磁碟的功能 當磁碟陣列的磁碟損毀時，就得要將壞掉的磁碟拔除，然後換一顆新的磁碟。換成新磁碟並且順利啟動磁碟陣列後，磁碟陣列就會開始主動的重建 (rebuild) 原本壞掉的那顆磁碟資料到新的磁碟上！然後你磁碟陣列上面的資料就復原了！這就是磁碟陣列的優點。不過，我們還是得要動手拔插硬碟，此時通常得要關機才能這麼做。 • 磁碟陣列的優點 • 資料安全與可靠性：指的並非資訊安全，而是當硬體(指磁碟) 損毀時，資料是否還能夠安全的救援或使用之意 • 讀寫效能：例如 RAID 0 可以加強讀寫效能，讓你的系統 I/O 部分得以改善 • 容量：可以讓多顆磁碟組合起來，故單一檔案系統可以有相當大的容量

  22. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.2software, hardware RAID 為何磁碟陣列又分為硬體與軟體呢？所謂的硬體磁碟陣列 (hardware RAID) 是透過磁碟陣列卡來達成陣列的目的。磁碟陣列卡上面有一塊專門的晶片在處理 RAID 的任務，因此在效能方面會比較好。在很多任務 (例如 RAID 5 的同位檢查碼計算) 磁碟陣列並不會重複消耗原本系統的 I/O 匯流排，理論上效能會較佳。此外目前一般的中高階磁碟陣列卡都支援熱拔插，亦即在不關機的情況下抽換損壞的磁碟，對於系統的復原與資料的可靠性方面非常的好用。

  23. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.3　軟體磁碟陣列的設定

  24. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.4　模擬 RAID 錯誤的救援模式

  25. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.5　開機自動啟動 RAID 並自動掛載

  26. 15.2　軟體磁碟陣列 (Software RAID) • 15.2.6　關閉軟體 RAID(重要！)

  27. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.1　什麼是 LVM：PV, PE, VG, LV 的意義 • Physical Volume, PV, 實體捲軸 • 我們實際的 partition 需要調整系統識別碼 (system ID) 成為 8e (LVM 的識別碼)，然後再經過 pvcreate 的指令將它轉成 LVM 最底層的實體捲軸 (PV) ，之後才能夠將這些 PV 加以利用！調整 system ID 的方是就是透過 fdisk 啦！ • Volume Group, VG, 捲軸群組 • 所謂的 LVM 大磁碟就是將許多 PV 整合成這個 VG 的東西就是啦！所以 VG 就是 LVM 組合起來的大磁碟！這麼想就好了。那麼這個大磁碟最大可以到多少容量呢？這與底下要說明的 PE 有關喔～因為每個 VG 最多僅能包含 65534 個 PE 而已。如果使用 LVM 預設的參數，則一個 VG 最大可達 256GB 的容量啊！(參考底下的 PE 說明)

  28. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • Physical Extend, PE, 實體延伸區塊 • LVM 預設使用 4MB 的 PE 區塊，而 LVM 的 VG 最多僅能含有 65534 個 PE ，因此預設的 LVM VG 會有 4M*65534/(1024M/G)=256G。這個 PE 很有趣喔！它是整個 LVM 最小的儲存區塊，也就是說，其實我們的檔案資料都是藉由寫入 PE 來處理的。簡單的說，這個 PE 就有點像檔案系統裡面的 block 大小啦。這樣說應該就比較好理解了吧？所以調整 PE 會影響到 VG 的最大容量喔！ • Logical Volume, LV, 邏輯捲軸 • 最終的 VG 還會被切成 LV，這個 LV 就是最後可以被格式化使用的類似分割槽的咚咚了！那麼 LV 是否可以隨意指定大小呢？當然不可以！既然 PE 是整個 LVM 的最小儲存單位，那麼 LV 的大小就與在此 LV 內的 PE 總數有關。為了方便使用者利用 LVM 來管理其系統，因此 LV 的裝置檔名通常指定為『 /dev/vgname/lvname 』的樣式！

  29. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 實作流程 LVM 各元件的實現流程圖示

  30. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.2LVM 實作流程 • PV 階段 pvcreate ：將實體 partition 建立成為 PV ； pvscan ：搜尋目前系統裡面任何具有 PV 的磁碟； pvdisplay ：顯示出目前系統上面的 PV 狀態； pvremove ：將 PV 屬性移除，讓該 partition 不具有 PV 屬性。

  31. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • VG 階段 vgcreate ：就是主要建立 VG 的指令啦！它的參數比較多，等一下介紹。 vgscan ：搜尋系統上面是否有 VG 存在？ vgdisplay ：顯示目前系統上面的 VG 狀態； vgextend ：在 VG 內增加額外的 PV ； vgreduce ：在 VG 內移除 PV； vgchange ：設定 VG 是否啟動 (active)； vgremove ：刪除一個 VG 啊！

  32. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • LV 階段 lvcreate ：建立 LV 啦！ lvscan ：查詢系統上面的 LV ； lvdisplay ：顯示系統上面的 LV 狀態啊！ lvextend ：在 LV 裡面增加容量！ lvreduce ：在 LV 裡面減少容量； lvremove ：刪除一個 LV ！ lvresize ：對 LV 進行容量大小的調整！

  33. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 檔案系統階段

  34. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.3　放大 LV 容量 1.用 fdisk 設定新的具有 8e system ID 的 partition 2.利用 pvcreate 建置 PV 3.利用 vgextend 將 PV 加入我們的 vbirdvg 4.利用 lvresize 將新加入的 PV 內的 PE 加入 vbirdlv 中 5.透過 resize2fs 將檔案系統的容量確實增加！

  35. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.4　縮小 LV 容量

  36. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.5LVM 的系統快照 LVM 系統快照區域的備份示意圖(虛線為檔案系統，長虛線為快照區)

  37. 15.3　邏輯捲軸管理員 (Logical Volume Manager) • 15.3.6LVM 相關指令彙整與 LVM 的關閉

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