高级文件系统管理

磁盘配额 quota

限制用户在某个分区的容量，创建数目的多少！
一般实施在家目录 /home 下来限制用户的占用空间

• 限制某一群组所能使用的最大磁盘配额  (使用群组限制)：

• 限制某一用户的最大磁盘配额  (使用用户限制)：它仅能针对整个文件系统来进行设计，无法针对某个单一的
  目录来设计它的磁盘配额。

• 限制某一目录  (directory, project)  的最大磁盘配额

• 只对一般身份使用者有效：

实现磁盘配额（/home目录下）

在下面操作前首先把 /home 目录下的所有文件都要先移出去（用mv 命令 这样不会改变文件的属性），注意此操作最好在单用户模式下进行，不能有普通用户使用的状态下

1、启用配额挂载选项（）
vim /etc/fstab  usrquota,grpquota

挂载好以后把家目录下的数据移动过来

2、创建配额数据库
quotacheck  -cug /home
setenforce  0 关闭selinux

3、启用数据库
quotaon -p /home 查看是否启用数据库
quotaon  /home 启用数据库

4、配置配额项
edquota qzx

• block 和 inode 下的表示用户原先占有的大小，不要改动

• soft警告大小 hard 最大数据大小
  edquota  -p qzx mage
  以qzx的配额指定 mage 的配额

setquota tom 100000 150000 0 0 /home

5、测试
quota wang
repquota  /home  查看配额的分区表

Quota  的使用限制

在  EXT  文件系统家族仅能针对整个 filesystem
核心必须支持  quota  ：

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

• 安装OS前在BIOS里配置

• Software RAID：

Linux RAID

硬盘设备常见的接口类型：

IDE
SCSI：15000rpm
SATA：6Gbps
SAS：
USB：

SCSI, IDE

RAID：Redundent Array Inexpensive Disks
   廉价冗余磁盘阵列

Independent

性能：将I/O分散至多个设备；
冗余：将同一个数据至少存储在两个硬盘上；

异或运算：
    1 1 0  
    0 1 1

RAID Level: 仅用于表明其组合方式的不同

raid0 --------- 条带式
raid0：把数据块平均分到各个硬盘上去，个存了一半，提供了扩展能力，耐用性下降，不适合于存储单个数据，当swap，当临时文件系统，缓存系统，安全性不大的问题
    读、写均有提升；
    无冗余能力；
    n块硬盘空间提升n倍；
    至少两块

raid1 -------------复制每一份
raid1：数据块在每一个硬盘上都要存一份，如果是2块硬盘，都是一样的
    写性能略有下降，读性能提升；
    有冗余能力；
    可空间：1*min disk；（取决于最小的那块硬盘）
    至少两块

raid4：将三块以上的硬盘， 组成一个raid，其中有一块盘做校验码的存储，当有数据块存储时，数据平均分散到前两块硬盘上，最后一块存校验码（异或值），万一第二块数据坏了，可用另一个做异或运算算出来！！坏了后就会降级运行！
    单块盘做校验，工作压力较大，很容易出现性能瓶颈！！
有可能有四快盘，最后一个叫热备盘
    读、写性能提升；
    有冗余能力，但至多坏一块盘；
    空间：(n-1)*disk；
    至少三块盘；

raid5：相对于4，校验轮流存储，第一块数据存第一块盘上，第二块数据存第二块盘上，校验存第三块盘上，第三块数据存第二快盘，第四快数据存第三块盘，校验存在第一块盘中 。。。数据会出现左对称＼或右对称／，一般都是做对称 ＼
    比起Raid4而言，无专门校验盘；
    读、写性能提升；
    有冗余能力，但至多一块盘；
    空间：(n-1)*mindisk；
    至少三块盘；

raid6：两块盘做校验盘，校验码存两次（很少用）
    有两个校验盘，至多允许同时损坏两块磁盘；
    读、写性能提升；
    有冗余能力；允许坏两块 
    空间：(n-2)*mindisk；
    至少四块盘；

raid10，01：一般用raid10  两两一组做成raid1 后做成raid0
        至少需要四个盘；
    至多允许同时损坏半数的磁盘，但同一组镜像中两个磁盘不能同时损坏；
    读、写性能提升；
    有较好的冗余能力；
    n/2*disk；

raid50：
    至少需要6个盘；
    同组raid5不允许同时坏两个盘，但不同组可同时各坏一个；
    读、写性能提升；
    有冗余能力；空间：

JBOD：将多块硬盘串联在一起，当一个设备使用；

实现方式：

硬件raid
软件raid
    软件raid不常用！
md: multi disks

mdadm：管理software RAID; 
    模式化的命令：

    -A：装配模式
    -C：创建模式
    -F：监控模式

    管理模式：-f, -r, a

    -D：显示指定RAID设备的详细信息；

    -C：创建模式专用选项
        -n #: 用于创建RAID设备的磁盘设备的个数；
        -l #: 指明RAID级别；
        -a yes|no: 是否为正在创建的raid设备自动创建设备文件；
        -c Chunk_Size：指明CHUNK大小；
        -x #: 对于有冗余能力的RAID级别，此选项为其指定可用的空闲盘的个数；

        md设备的设备文件默认为/dev/md#: #仅设备编号，而与级别无关；

        设备状态信息输出：/proc/mdstat

        示例：示例：创建一个大小为10G的RAID5；
            创建时要用fdisk  -t 调成fd  Linux raid auto
mdadm -C /dev/md0 -a yes -n 3 -x 1 -l 5 /dev/sda{7,8,9,10}
    cat /proc/mdstat

    blkid /dev/md0 查看UUID等信息
    mdadm -D 查看更详细的信息

    recovery 对齐
    注意：不应该使用同一个磁盘上的多个分区创建raid设备；
    标记某个为损坏 mdadm /dev/md0 -f/dev/sda7
watch -n1 'cat /proc/mdstat'    
mdadm /dev/md0 -r /dev/sda7  ---移除一块硬盘
mdadm /dev/md0 -a /dev/sda7  ----添加sda7

管理命令的使用：

mdadm -D /dev/md#：查看指定设备的详细信息

mdadm -a /dev/md# /dev/DEVICE: 在指定的md设备添加一个块设备；

mdadm -r /dev/md# /dev/DEVICE: 在指定的md设备上移除一个块设备；

mdadm -f /dev/md# /dev/DEVICE: 手动标记指定md设备上的某块设备为faulty状态；

停止软RAID：
mdadm -S /dev/md#：停止指定的RAID设备；将来使用时需要“装配（-A）”; 

重新装配指定的软RAID：
mdadm -A /dev/md# /dev/DEVICES

可能会读取配置文件：/etc/mdam.conf

watch命令的用法：

watch [-n #] 'COMMAND'
交互式查看，周期性地执行指定的COMMAND；

- -n # : 指明间隔时长；

练习：

创建由三块硬盘组成的可用空间为4G的RAID5设备留一个做备用，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，

    1、fdisk t fd
    创建4个分区，并用t选项更改每个分区的卷标为fd raid分区

    2、创建raid设备 
    mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5  -n 3 -x1 /dev/sdd{1，2,3,4}
    mdadm -D /dev/md0   查看是否挂载成功
    cat /proc/mdstat

    3、mkfs.ext4 /dev/md0  格式化分区
    4、vim /etc/fstab 改配置文件以下面的把磁盘挂在上
    UUID="3bcbcca9-1e9e-40fb-9d23-b7f4c6a720e9"  /mnt/raid          ext4 defaults   0       0
    用 mount -a 重读分区表


    5、mdadm  -Ds /dev/md0 > /etc/mdadm.conf 生成配置文件
    mdadm -A /dev/md0 启动raid

    6、测试
    mdadm /dev/md0 -f /dev/sdd1 模拟损坏
    mdadm /dev/md0 -r /dev/sdd1 删除成员
    mdadm /dev/md0 -a /dev/sdd1 增加
    mdadm -G /dev/md0 -n 6 -a /dev/sdd4 增加成员

    7、删除raid
    umount /mnt/raid
    mdadm -S /dev/md0 停止raid
    rm -f /etc/mdadm.conf
    vi /etc/fstab
    fdisk /dev/sda

    8、如果还是清楚不干净
    mdadm --zero-superblock /dev/sdd1

注意：有冗余能力的RAID仅是为了避免因硬件损坏而导致业务中止，也能避免因硬件损坏而导致数据丢失；它不能取代备份的功能；