class16高级磁盘管理(二)网络管理（一）

一、高级磁盘管理(二)

逻辑卷管理器快照

快照是特殊的逻辑卷
快照只有在它们和原来的逻辑卷不同时才会消耗空间。
当原来的逻辑卷中有所改变时，会将旧的数据复制到快照中。
建立快照的卷大小只需要原始逻辑卷的15%～20%就够了。也可以使用lvextend 放大快照。

使用LVM 快照

为现有逻辑卷创建快照

#lvcreate -L 64 -s -n snap-data -p r /dev/vg0/data#lvcreate -L #[mMgGtT] -p r -s -n snapshaot_lv_name_original_lv_name
  -p:权限

挂载快照

#mkdir -p /mnt/snap#mount -o ro /dev/vg0/snap-data /mnt/snap

删除快照

#umount /mnt/databackup#lvremove /dev/vg0/databackup

btrfs 文件系统

技术预览版

Btrfs (B-tree, Butter FS, Better FS), GPL, Oracle,2007, CoW

核心特性：

多物理卷支持：btrfs 可由多个底层物理卷组成；支持RAID， ，以及联机“添加”、“移除”，“修改”
写时复制更新机制(CoW)：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新
数据及元数据校验码：checksum
子卷：sub_volume快照：支持快照的快照
透明压缩

btrfs 文件系统

文件系统创建：

mkfs.btrfs
     
    -L 'LABEL'    -d <type>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single    -m <profile>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup    -O <feature>       -O list-all:  列出支持的所有feature    
    mkfs.btrfs -L mydata -f /dev/sdb /dev/sdc
    
安装  yum install -y btrfs-progs

属性查看：

btrfs filesystem show ; blkidbtrfs filesystem show –mounted|all-devices

挂载文件系统：

mount -t btrfs /dev/sdb MOUNT_POINT

透明压缩机制：

mount -o compress={lzo|zlib}  DEVICE MOUNT_POINT

在线修改文件系统大小

man btrfs

btrfs filesystem resize -10G /mydata
btrfs filesystem resize +5G /mydata
btrfs filesystem resize max /mydata

查看

df –lh; btrfs filesytem df /mydata

添加设备:man btrfs-device

btrfs device add /dev/sdd /mydata

平衡数据:man btrfs-banlance

btrfs banlance status /mydata   查看btrfs banlance start /mydatabtrfs banlance pause /mydatabtrfs banlance cancel /mydatabtrfs banlance resume /mydata

删除设备

btrfs device delete /dev/sdb /mydata

修改raid 级别: 注意raid 对成员数量的要求

btrfs balance start -mconvert=raid1|raid0|raid5 /mydata 
btrfs balance start -dconvert=raid1|raid0|raid5 /mydata

子卷管理:man btrfs-subvolume

btrfs subvolume list /mydata  查看子卷ID 等信息btrfs subvolume create /mydata/subv1umount /mydatamount -o subvol=subv1 /dev/sdd /mnt/subv1btrfs subvolume show /mnt/subv1             mount /dev/sdb /mydata  挂父卷，子卷自动挂载mount -o subvolid=### /dev/sdd /mnt/subv1

子卷管理

btrfs subvolume show /mnt/subv1btrfs subvolume delete /mydata/subv1

创建快照：

btrfs subvolume snapshot /mydata/subv1 /mydata/snapshot_subv1btrfs subvolume list /mydata

删除快照

btrfs subvolume delete /mydata/snapshot_subv1

对一个文件做快照（当前卷）

cd /mydata/subv1cp --reflink testfile snapshot_testfile

实验ext4 和btrfs互转

btrfs balance start -dconvert=single /mydata
btrfs balance start -mconvert=raid1 /mydata
btrfs device delete /dev/sdd /mydata
fdisk /dev/sdd 分区
mkfs.ext4 /dev/sdd1
mount /dev/sdd1 /mnt
cp /etc/fstab /mnt
umount /mnt/fsck -f /dev/sdd1
btrfs-convert /dev/sdd1  转化ext4 为btrfs
btrfs fikesystem show
mount /dev/sdd1 /mnt

实验ext4 和btrfs 互转

btrfs 转化ext4 文件系统

umount /mntbtrfs-convert -r /dev/sdd1blkid /dev/sdd1

再转换成btrfs

btrfs-convert /dev/sdd1

二、网络管理（一）

网络管理

网络应用程序

Web浏览器（Chrome 、IE 、Firefox等 等 ）
即时消息（QQ 、微信、钉钉等）
电子邮件（Outlook 、foxmail  等）
协作（视频会议、VNC 、Netmeeting 、WebEx  等）web 网络服务（ （apache,nginx,IIS） 
文件网络服务（ftp,nfs,samba） 
数据库服务（ MySQL,MariaDB, MongoDB)
中间件服务（Tomcat ，JBoss） 
安全服务（ Netfilter）

用户应用程序对网络的影响

批处理应用程序
    FTP 、TFTP 、库存更新
    无需直接人工交互
    带宽很重要，但并非关键性因素
交互式应用程序
    库存查询、数据库更新。
    人机交互。
    因为用户需等待响应，所以响应时间很重要，但并非关键性因素，除非要等待很长时间。
实时应用程序
    VoIP 、视频
    人与人的交互
    端到端的延时至关重要

网络的特征

速度
    成本
    安全性
    可用性
    可扩展性
    可靠性
    拓扑

逻辑拓扑

总线拓扑：所有设备均可接收信号
          
星型拓扑：通过中心点传输，单一故障点
          
扩展星型拓扑：比星型拓扑的复原能力更强
             
环拓扑：信号绕环传输，单一故障点
                
双环拓扑：信号沿相反方向传输，比单环的复原能力更强
              
全网状拓扑：容错能力强，实施成本高
          
部分网状拓扑：在容错能力与成本之间寻求平衡

为什么要使用分层网络模型

降低复杂性
标准化接口
简化模块化设计
确保技术的互操作性
加快发展速度
简化教学

OSI 模型的七层结构

application
 presentation
 session
 transh port
 netwaork date link
 physical all people seem  to need date process
 
应用层：网络进程访问应用层
       为应用程序进程（EX，电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务
        提供用户身份验证
表示层：数据表示
        确保接受系统可以读出该数据
        格式化数据
        构建数据
        协商用于应用层的数据传输语法
        提供加密
会话层：主机间通信
       建立、管理和终止应用程序之间的会话
传输层：端到端的连接
        传输问题
        确保数据传输的可靠性
        建立、维护和终止虚拟电路
        通过错误检测和恢复
        信息流控制来保障可靠性
网络层：数据传输
        路由数据包
        选择传输数据的最佳路径
        支持逻辑寻址和路径访问
数据链路层：访问介质
           定义如何格式化数据以便进行传输以及如何控制对网络的访问
          支持错误检测
物理层：二进制传输
        为启动、维护以及关闭物理链路定义了电气规范、机械规范、过程规范和功能规范

三种通讯模式

单播、广播、组播unicast broadcast multicast

局域网Local Area Network

LAN 组成

Computers
    PCs
    ServersInterconnections
    NICs
    MediaNetwork devices
    Hubs    Switches    RoutersProtocols
    Ethernet    IP
    ARP
    DHCP

网络线缆和接口

Twisted-Pair
    Unshielded (UTP)
    非屏蔽式双绞线UTP
    Unshielded Twisted-Pair Cable
    Shielded (STP)
Coaxial 
    ThinNet
    ThickNet
    10Base2, 10Base5
Fiber-Optic

UTP

T568B     4-61橙白 2橙 3绿白 4蓝 5蓝白 6绿 7棕白 8棕
          
T568A     4-61绿白 2绿 3橙白 4蓝 5蓝白 6橙 7棕白 8棕
       
RJ-45 Connector 和Jack

MAC

48bit  12位16进位制表示
 前24位为厂商申请获得

MAC 地址

冲突检测的 载波侦听 多路访问CSMA/CD

Hub 集线器

Hub ：多端口中继器
Hub 并不记忆该信息包是由哪个MAC 地址发出，哪个MAC 地址在Hub 的哪个端口
Hub 的特点：
    共享带宽
    半双工

以太网桥

交换式以太网的优势
    • 扩展了网络带宽
    • 分割了网络冲突域，使网络冲突被限制在最小的范围内
    • 交换机作为更加智能的交换设备，能够提供更多用户所要
    求的功能：优先级、虚拟网、远程检测……

以太网桥的工作原理

以太网桥监听数据帧中源MAC 地址，学习MAC ，建立MAC表 
      
对于未知MAC地址，网桥将转发到除接收该帧的端口之外的所有端口
            
当网桥接到一个数据帧时，如果该帧的目的位于接收端口所
            
在网段上，它就过滤掉该数据帧；如果目的MAC 地址在位于另外一个端口，网桥就将该帧转发到该端口
        
当网桥接到广播帧时候，它立即转发到除接收端口之外的所有其他端口

Hub和交换机比较

集线器属于OSI的第一层物理层设备，而网桥属于OSI 的第二层数据链路层设备
从工作方式来看，集线器是一种广播模式，所有端口在一个冲突域里面。网桥的可以通过端口隔离冲突
Hub是所有共享总线和共享带宽。网桥每个端口占一个带宽

路由器

为了实现路由, 路由器需要做下列事情:
    分隔广播域
    选择路由表中到达目标最好的路径
    维护和检查路由信息
    连接广域网

路由

路由：把一个数据包从一个设备发送到不同网络里的另一个设备上去。这些工作依靠路由器来完成。 路由器只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径 。路由的实现依靠路由器中的路由表来完成

VLAN

•  分隔广播域
•  安全
•  灵活管理
VLAN = 广播域=逻辑网络 (Subnet)

分层的网络架构

核心层Core Layer
企业级应用快速转发
         
分布层Distribution
Layer
广播域，路由，安全，
远程接入，访问层汇聚
             
访问层AccessLayer
终端接入

TCP/IP 协议栈

Transmission Control Protocol/InternetProtocol传输控制协议/ 因特网互联协议
TCP/IP 是一个Protocol Stack，包括TCP、IP 、UDP 、ICMP 、RIP 、TELNET、 FTP 、SMTP 、ARP 等许多协议

TCP 特性

工作在传输层面向连接协议
双工模式操作
错误检查
数据包序列
确认机制
数据恢复特性

IP 地址

它们可唯一标识IP网络中的每台设备
每台主机（计算机、网络设备、外围设备）必须具有唯一的地址          
IP 地址由两部分组成:
    • 网络ID： 
    • 标识网络
    • 每个网段分配一个网络ID
    • 机 主机 ID： 
    • 标识单个主机
    • 由组织分配给各设备

积累应用

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

[root@lvasu bin2]# pvcreate /dev/sdb{1,2}
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

[root@lvasu bin2]# pvs
PV         VG   Fmt  Attr PSize    PFree   mk
/dev/sdb1       lvm2 ----   10.00g   10.00g
/dev/sdb2       lvm2 ----   10.00g   10.00g

[root@lvasu bin2]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb{1,2}
Volume group "testvg" successfully created

[root@lvasu bin2]# vgdisplay

[root@lvasu bin2]# lvcreate -L 5G -n testlv /dev/testvg
Logical volume "testlv" created.
[root@lvasu bin2]# lvs
LV     VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
testlv testvg -wi-a----- 5.00g

[root@lvasu /]# mkfs.ext4 /dev/testvg/testlv
[root@lvasu /]# mount /dev/testvg/testlv /users

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

[root@lvasu /]# useradd  -d /users/archlinux  archlinux
[root@lvasu /]# getent passwd archlinux
archlinux:x:4351:4351::/users/archlinux:/bin/bash

[root@lvasu /]# su archlinux
[archlinux@lvasu ~]$ cp -r /etc/pam.d .
[archlinux@lvasu ~]$ ls
pam.d

3、扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失

[root@lvasu /]# lvextend -L 7G  /dev/testvg/testlv
 Size of logical volume testvg/testlv changed from 5.00 GiB (320 extents) to 7.00 GiB (448 extents).
 Logical volume testlv successfully resized.

[root@lvasu /]# lvs
 LV     VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
 testlv testvg -wi-ao---- 7.00g

4、收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失

[root@lvasu /]# umount /users

[root@lvasu /]# fsck -f /dev/testvg/testlv
fsck from util-linux-ng 2.17.2
e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/mapper/testvg-testlv: 80/327680 files (0.0% non-contiguous), 55965/1310720 blocks

[root@lvasu /]# resize2fs /dev/testvg/testlv 3G
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/testvg/testlv to 786432 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/testvg/testlv is now 786432 blocks long.

[root@lvasu /]# df -h

[root@lvasu /]# lvreduce -L 3G /dev/testvg/testlv
 WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB.
 THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce testvg/testlv? [y/n]: y
 Size of logical volume testvg/testlv changed from 7.00 GiB (448 extents) to 3.00 GiB (192 extents).
 Logical volume testlv successfully resized.

[root@lvasu /]# lvs
 LV     VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
 testlv testvg -wi-a----- 3.00g

[root@lvasu /]# mount /dev/testvg/testlv /users
[root@lvasu /]# cd /users/archlinux
[root@lvasu archlinux]# ls
pam.d

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

[root@lvasu archlinux]#  lvcreate -L  1G -s -n testsnap -p r /dev/testvg/testlv
Logical volume "testsnap" created.

[root@lvasu archlinux]# mount -o ro /dev/testvg/testsnap /media/snap
[root@lvasu snap]# cp /etc/* /users