LVM和RAID

RAID:
	Redundant Arrays of Inexpensive Disks
	                    Independent

	Berkeley: A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks RAID

		提高IO能力：
			磁盘并行读写；
		提高耐用性；
			磁盘冗余来实现

		级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同；
		RAID实现的方式：
			外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
			内接式RAID：主板集成RAID控制器
			Software RAID：

	级别：level
		RAID-0：0, 条带卷，strip;
		RAID-1: 1, 镜像卷，mirror;
		RAID-2
		..
		RAID-5：
		RAID-6
		RAID10
		RAID01

		RAID-0: 以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上；
			读、写性能提升；
			可用空间：N*min(S1,S2,...)
			无容错能力
			最少磁盘数：2, 2+
			适用领域：视频生成和编辑、图形编辑，其它需要大的传输带宽的操作；

		RAID-1：以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
			读性能提升、写性能略有下降；
			可用空间：1*min(S1,S2,...)
			有冗余能力
			最少磁盘数：2, 2+
			适用领域：财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境

		RAID-4：数据交叉存储在2块硬盘中，再由第3块硬盘存储数据的校验码；
			1101, 0110, 1011

		RAID-5：采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上；
			读、写性能提升
			可用空间：(N-1)*min(S1,S2,...)
			有容错能力：1块磁盘
			最少磁盘数：3, 3+
			适用领域：文件服务器、email服务器、web服务器等环境，数据库应用
		RAID-6：用2块盘做校验盘，校验码存两次；
			读、写性能提升
			可用空间：(N-2)*min(S1,S2,...)
			有容错能力：2块磁盘
			最少磁盘数：4, 4+

		混合类型
			RAID-10：结合RAID1和RAID0，先镜像，再条带化；
				读、写性能提升
				可用空间：N*min(S1,S2,...)/2
				有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；
				磁盘数：2n(n>=2)
				优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效；
				缺点：利用率只有50%，开销大；
				适用领域：多用于要求高可用性和高安全性的数据库应用；
			RAID-01:先分成两组做成RAID-0，再把组成的RAID-0做成RAID-1；不符合常用方法，每一组有一块坏的硬盘可能性大；

			RAID-50、RAID7
				适用领域：大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等应用；
			JBOD：Just a Bunch Of Disks
				功能：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用；
				可用空间：sum(S1+S2+,...)

		常用级别：
				RAID-0 性能最好
				RAID-1 冗余度最高,开销高
				RAID-5
				RAID-10 开销高
				RAID-50
				JBOD

		实现方式：
			硬件实现方式
			软件实现方式 

			CentOS 6上的软件RAID的实现：
				结合内核中的md(multi devices)

				mdadm：模式化的工具
					命令的语法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
						支持的RAID级别：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10; 

					模式：
						创建：-C
						装配: -A
						监控: -F
						管理：-f, -r, -a

					<raiddevice>: /dev/md#
					<component-devices>: 任意块设备

					-C: 创建模式
						-n #: 使用#个块设备来创建此RAID；
						-l #：指明要创建的RAID的级别；
						-a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件；
						-c CHUNK_SIZE: 指明块大小；(默认512k)
						-x #: 指明空闲盘的个数；

						例如：创建一个#G可用空间的RAID5；
							[root@study ~]# mdadm -C /dev/md0 -n 3 -x 1 -a yes -l 5 /dev/sdb{5,6,7,8}
							[root@study ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md0
							[root@study /]# mount /dev/md0 /mydata
							[root@study /]# mdadm -D /dev/md0

					-D：显示raid的详细信息；
						mdadm -D /dev/md#

					管理模式：
						-f: 标记指定磁盘为损坏；
						-a: 添加磁盘
						-r: 移除磁盘

					观察md的状态：
						cat /proc/mdstat

					-S: 停止md设备
						mdadm -S /dev/md#

				watch命令：
					-n #: 刷新间隔，单位是秒；

					watch -n# 'COMMAND'

		练习1：创建一个可用空间为10G的RAID1设备，要求其chunk大小为128k，文件系统为ext4，有一个空闲盘，开机可自动挂载至/backup目录；
		练习2：创建一个可用空间为10G的RAID10设备，要求其chunk大小为256k，文件系统为ext4，开机可自动挂载至/mydata目录；

	博客作业：raid各级别特性；

LVM2:

	LVM: Logical Volume Manager， Version: 2

	dm: device mapper，将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块；
		/dev/dm-#

	/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
		/dev/mapper/vol0-root
	/dev/VG_NAME/LV_NAME
		/dev/vol0/root

	pv管理工具：
		pvs：简要pv信息显示
		pvdisplay：显示pv的详细信息

		pvcreate /dev/DEVICE: 创建pv

	vg管理工具：
		vgs
		vgdisplay

		vgcreate  [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
		vgextend  VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
		vgreduce  VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]
			先做pvmove

		vgremove

	lv管理工具：
		lvs
		lvdisplay

		lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup

		lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME

	扩展逻辑卷：
		# lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
		# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME

	缩减逻辑卷：
		# umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
		# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME
		# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]
		# lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
		# mount

	快照：snapshot
		lvcreate -L #[mMgGtT] -p r -s -n snapshot_lv_name original_lv_name

	练习1：创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG；要求PE大小为16MB, 而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv；挂载至/users目录；

	练习2： 新建用户archlinux，要求其家目录为/users/archlinux，而后su切换至archlinux用户，复制/etc/pam.d目录至自己的家目录；

	练习3：扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失；

	练习4：收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失；

	练习5：对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验正快照的功能；

文件系统挂载使用：
	挂载光盘设备：
		光盘设备文件：
			IDE: /dev/hdc
			SATA: /dev/sr0

			符号链接文件：
				/dev/cdrom
				/dev/cdrw
				/dev/dvd
				/dev/dvdrw

		mount -r /dev/cdrom /media/cdrom
		umount /dev/cdrom

	dd命令：convert and copy a file
		用法：
			dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST
				bs=#：block size, 复制单元大小；
				count=#：复制多少个bs；

			磁盘拷贝：
				dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

			备份MBR
				dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1

			破坏MBR中的bootloader：
				dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1

		两个特殊设备：
			/dev/null: 数据黑洞；
			/dev/zero：吐零机；

	博客作业：lvm基本应用，扩展及缩减实现；

回顾：lvm2, dd
	lvm: 边界动态扩展或收缩；快照；
		pv --> vg --> lv
			PE:
			LE:

	dd: 复制