Linux基础(七)-软RAID,LVM,bash脚本之循环

1.创建一个10G的分区,并格式为ext4的文件系统;

(1)要求其block大小为2048,预留空间百分比为2,卷标为MYDATA,默认挂载属性包含acl;
(2)挂载至/data/mydata目录,要求挂载时禁止程序自动运行,且不更新文件的访问时间戳;

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): e           #创建的是扩展分区
Partition number (3,4, default 3): 3
First sector (41945088-83886079, default 41945088): 
Using default value 41945088
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (41945088-83886079, default 83886079): 
Using default value 83886079
Partition 3 of type Extended and of size 20 GiB is set

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): l           #创建逻辑分区,分配10G
Adding logical partition 5
First sector (41947136-83886079, default 41947136): 
Using default value 41947136
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (41947136-83886079, default 83886079): +10G
Partition 5 of type Linux and of size 10 GiB is set

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
## 强制刷新分区表 ##
[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdb5

创建文件系统并挂载

[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -m 2 -L MYDATA /dev/sdb5
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=MYDATA     #卷标
OS type: Linux
Block size=2048 (log=1)     #块大小2048
Fragment size=2048 (log=1)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655360 inodes, 5242880 blocks
104857 blocks (2.00%) reserved for the super user   #为超级用户预留2%空间
First data block=0
Maximum filesystem blocks=273678336
320 block groups
16384 blocks per group, 16384 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368, 802816, 1327104, 
    2048000, 3981312

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
## 默认挂载属性包含acl
[root@localhost ~]# tune2fs -o acl /dev/sdb5
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
#挂载
[root@localhost ~]# mkdir -p /data/mydata
[root@localhost ~]# mount -o noexec,noatime /dev/sdb5 /data/mydata
[root@localhost ~]# mount
/dev/sdb5 on /data/mydata type ext4 (rw,noexec,noatime,seclabel,data=ordered)
[root@localhost ~]# df -lh  #查看磁盘使用情况
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdb5                9.8G   13M  9.6G   1% /data/mydata
#自动挂载,修改/etc/fstab文件
/dev/sdb5 /data/mydata ext4 defaults,acl,noexec,noatime, 0 0

2.创建一个大小为1G的swap分区,并创建好文件系统,并启用之;

创建一个sdb6分区,大小1G

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb6    #格式化为swap分区
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=2a049e47-5b17-4311-9c6f-9cf945c7f2cc
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb6
/dev/sdb6: UUID="2a049e47-5b17-4311-9c6f-9cf945c7f2cc" TYPE="swap" 
[root@localhost ~]# free -m     #查看现在swap分区大小,为2G
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            977         118         710           6         148         707
Swap:          2047           0        2047
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb6    #启用/dev/sdb6的swap分区
[root@localhost ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            977         119         709           6         148         706
Swap:          3071           0        3071     #此时swap大小为3G,证明sdb6的swap分区已启动

3.写一个脚本:

(1)获取并列出当前系统上的所有磁盘设备;

(2)显示每个磁盘设备上每个分区相关的空间使用信息;

#!/bin/bash
#
fdisk -l /dev/[sh]d[a-z] | grep "^Disk /dev/[sh]d[a-z]"
 
df -lh | grep "^/dev/[sh]d[a-z]"

1478337359175.jpg

4.总结RAID的各个级别及其组合方式和性能的不同;

RAID:
Redundant Arrays of Independent Disks

独立硬盘冗余阵列(RAID, Redundant Array of Independent Disks),旧称廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),简称磁盘阵列。其基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来,成为一个硬盘阵列组,使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。

参考资料:https://zh.wikipedia.org/wiki/RAID

RAID-0: (追求最大容量、速度)
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+

RAID-1:(追求最大安全性)
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,安全性高
最少磁盘数:2, 2+

RAID-4
1101, 0110, 1011
一块硬盘专门生成校验数据(校验盘)
最少磁盘数:3,3+

RAID-5:(追求最大容量、最小预算)
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+

RAID-6:(同RAID 5,但较安全)
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:
读、写性能提升
可用空间:Nmin(S1,S2,…)/2
有容错能力:每组镜像最多只能坏一块;
最少磁盘数:4, 4+
RAID-01:
读、写能力提升
可用空间:N
min(S1,S2,…)/2
有容错能力:每组镜像最多可坏三块;
最少磁盘数:4, 4+

5.创建一个大小为10G的RAID1,要求有一个空闲盘,而且CHUNK大小为128K;

在/dev/sdb划分三个10G大小的空间,/dev/sdb{5,6.7},并将分区类型改为fd.

1478350124870.jpg

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md1 -a yes -c 128 -n 2 -x 1 -l 1 /dev/sdb{5,6,7}       #创建RAID1
mdadm: /dev/sdb5 appears to be part of a raid array:
       level=raid1 devices=2 ctime=Sat Nov  5 04:02:27 2016
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
    may not be suitable as a boot device.  If you plan to
    store '/boot' on this device please ensure that
    your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
    --metadata=0.90     #这里是说这个RAID不能做引导分区
mdadm: /dev/sdb6 appears to be part of a raid array:
       level=raid1 devices=2 ctime=Sat Nov  5 04:02:27 2016
mdadm: /dev/sdb7 appears to be part of a raid array:
       level=raid1 devices=2 ctime=Sat Nov  5 04:02:27 2016
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat    #查看md的状态
Personalities : [raid1] 
md1 : active raid1 sdb7[2](S) sdb6[1] sdb5[0]
      10473472 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>

1478350468933.jpg

6.创建一个大小为4G的RAID5设备,chunk大小为256K,格式化ext4文件系统,要求可开机自动挂载至/backup目录,而且不更新访问时间戳,且支持acl功能;

删除前面创建的raid1,从/dev/sdb分出3个2G,分区类型设置为fd

1478352601885.jpg

[root@localhost ~]# mdadm -C /dev/md5  -a yes -c 256 -n 3 -l 5 /dev/sdb{7,8,9}
mdadm: /dev/sdb7 appears to be part of a raid array:
       level=raid1 devices=2 ctime=Sat Nov  5 04:14:49 2016
Continue creating array? y
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.
##格式化为ext4
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/md5
[root@localhost ~]# blkid /dev/md5
/dev/md5: UUID="49b8b4c2-58e9-458b-affe-3dec2f5495c8" TYPE="ext4"

在/etc/fstab最后面加上一行.使用UUID更稳.

 UUID=49b8b4c2-58e9-458b-affe-3dec2f5495c8 /backup ext4  defaults,acl,noatime    0   0
 ##重启查看##
 [root@localhost ~]# mount
 /dev/md5 on /backup type ext4 (rw,noatime,seclabel,stripe=128,data=ordered)

可以看看这篇文章:
http://www.toxingwang.com/linux-unix/linux-basic/1048.html

7.写一个脚本:

(1) 接受一个以上文件路径作为参数;

(2) 显示每个文件拥有的行数;

(3) 总结说明本次共为几个文件统计了其行数;

#!/bin/bash
#
if [ $# -lt 1  ];then
    echo "至少一个文件路径" && exit 1
fi

declare -i sum=0

for i in $*; do
    if [ ! -f $i  ];then
        echo "$i文件不存在"
        continue
    fi
    
    echo "文件$i行数为"$(cat $i | wc -l)
    let sum++
done

echo "传入路径$#个,统计有效文件$sum个"

1478355522232.jpg

8.写一个脚本:

(1) 传递两个以上字符串当作用户名;

(2) 创建这些用户;且密码同用户名;

(3) 总结说明共创建了几个用户;

#!/bin/bash
if [ $# -lt 2  ];then
    echo "至少2个用户名" && exit 1
fi
declare -i sum=0
for i in $*; do
    id $i &> /dev/null
    if [ $? -eq 0 ];then
        echo "$i用户已存在"
        continue
    fi
    useradd  $i
    echo $i | passwd --stdin $i
    echo "$i用户添加完成,密码同用户名"
    let sum++
done

echo "一共传入$#个用户,共创建$sum个用户.$[$#-$sum]个用户已存在"

1478357208676.jpg

9.写一个脚本,新建20个用户,visitor1-visitor20;计算他们的ID之和;

#!/bin/bash
declare -i sumid=0
for i in {1..20};do
    useradd visitor$i
    sumid+=$(id -u visitor$i)
done

echo "用户id之和为$sumid"

10.写一脚本,分别统计/etc/rc.d/rc.sysinit、/etc/rc.d/init.d/functions和/etc/fstab文件中以#号开头的行数之和,以及总的空白行数;

#!/bin/bash
declare -i count1=0
declare -i count2=0
for i in /etc/{rc.d/{rc.sysinit,init.d/functions},fstab};do
    count1+=$(grep "^#" $i | wc -l)
    count2+=$(grep "^$" $i | wc -l)
done
    echo "文件#开头的行有$count1行,空白行有$count2行"

11.写一个脚本,显示当前系统上所有默认shell为bash的用户的用户名、UID以及此类所有用户的UID之和;

#!/bin/bash
declare -i uid=0
for i in $(grep "/bin/bash$" /etc/passwd | cut -d: -f1);do
    echo "shell为bash的用户名:$i"
    uid+=$(id -u $i)
done
echo "shell为bash的用户id之和为:$uid"

12.写一个脚本,显示当前系统上所有,拥有附加组的用户的用户名;并说明共有多少个此类用户;

#!/bin/bash
declare -i count=0
for i in $(cat /etc/passwd | cut -d: -f1);do
    if [ $(id -G $i | wc -w) -gt 1 ] ;then
        echo $i
        let count++
    fi
done
echo "用户附加组的用户个数为:$count"

13.创建一个由至少两个物理卷组成的大小为20G的卷组;要求,PE大小为8M;而在卷组中创建一个大小为5G的逻辑卷mylv1,格式化为ext4文件系统,开机自动挂载至/users目录,支持acl;

创建思路:PV->VG->LV
先格式化两个10G大小的分区/dev/sdb5,/dev/sdb6,分区类型为8e

1478405883742.jpg

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xc4afe58d

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    20973567    10485760   83  Linux
/dev/sdb2        20973568    83886079    31456256    5  Extended
/dev/sdb5        20975616    41947135    10485760   8e  Linux LVM
/dev/sdb6        41949184    62920703    10485760   8e  Linux LVM
## 创建PV ##
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb{5,6}
  Physical volume "/dev/sdb5" successfully created
WARNING: linux_raid_member signature detected on /dev/sdb6 at offset 4096. Wipe it? [y/n]: y          #这里是前面sdb6创建过软riad,所以提示有信息,问是否清除.
  Wiping linux_raid_member signature on /dev/sdb6.
  Physical volume "/dev/sdb6" successfully created
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree 
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  119.51g 64.00m
  /dev/sdb5         lvm2 ---   10.00g 10.00g
  /dev/sdb6         lvm2 ---   10.00g 10.00g
## 创建VG ##
[root@localhost ~]# vgcreate -s 8M myvg /dev/sdb{5,6}
  Volume group "myvg" successfully created
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree 
  centos   1   3   0 wz--n- 119.51g 64.00m
  myvg     2   0   0 wz--n-  19.98g 19.98g

1478407698503.jpg

创建lv:

[root@localhost ~]# lvcreate -n mylv1 -L 5G myvg
  Logical volume "mylv1" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV    VG     Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  home  centos -wi-ao---- 67.45g                        
  root  centos -wi-ao---- 50.00g                         
  swap  centos -wi-ao----  2.00g              
  mylv1 myvg   -wi-a-----  5.00g

1478407939054.jpg

格式化,开机自动挂载:

##格式化为ext4 ##
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/mylv1
[root@localhost ~]# blkid /dev/myvg/mylv1
/dev/myvg/mylv1: UUID="528cd557-d46e-4e40-bf54-03fe1209c018" TYPE="ext4" 
## 开机自动挂载,编辑/etc/fstab文件,加入一行 ,建议使用UUID挂载##
UUID=528cd557-d46e-4e40-bf54-03fe1209c018 /users ext4   defaults,acl    0 0
##重启,看到挂载中有mylv1就是成功了
[root@localhost ~]# reboot
[root@localhost ~]# mount
/dev/mapper/myvg-mylv1 on /users type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)
[root@localhost ~]# ls /users
lost+found

14.新建用户magedu;其家目录为/users/magedu,而后su切换至此用户,复制多个文件至家目录;

[root@localhost ~]# useradd -d /users/magedu magedu
[root@localhost ~]# tail -1 /etc/passwd
magedu:x:3042:3042::/users/magedu:/bin/bash
[root@localhost ~]# su -l magedu
Last login: Sun Nov  6 01:07:34 EDT 2016 on pts/0
[magedu@localhost ~]$ pwd
/users/magedu
##复制几个文件到家目录
[magedu@localhost ~]$ cp -r /etc/fstab /etc/init.d ./
[magedu@localhost ~]$ ls
fstab  init.d

15.扩展mylv1至9G,确保扩展完成后原有数据完全可用;

扩展LV:(步骤从上往下)
# lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME   #只适用ext文件系统.

##扩展到9G
[root@localhost ~]# lvextend -L 9G /dev/myvg/mylv1
  Size of logical volume myvg/mylv1 changed from 5.00 GiB (640 extents) to 9.00 GiB (1152 extents).
  Logical volume mylv1 successfully resized.

[root@localhost ~]# df -lh  #我们可以看到此时mylv1的大小还是没有变的
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg-mylv1   4.8G   21M  4.6G   1% /users
## 执行扩展文件系统边界 ##
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/myvg/mylv1 is mounted on /users; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 2
The filesystem on /dev/myvg/mylv1 is now 2359296 blocks long.
[root@localhost ~]# df -lh
##  此时mylv1已经扩展到9G
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg-mylv1   8.8G   23M  8.3G   1% /users
##查看下文件是否还正常
[root@localhost ~]# cat /users/magedu/fstab

16.缩减mylv1至7G,确保缩减完成后原有数据完全可用;

缩减LV:
# umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME #文件系统强制检测
# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT] #缩减文件系统大小,缩减到大小要能容纳已存在文件大小.
# lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME #缩减LV大小
# mount

[root@localhost ~]# umount /dev/myvg/mylv1
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/myvg/mylv1: 19/589824 files (0.0% non-contiguous), 75558/2359296 blocks
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv1 7G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/mylv1 to 1835008 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv1 is now 1835008 blocks long.

[root@localhost ~]# lvreduce -L 7G /dev/myvg/mylv1
  WARNING: Reducing active logical volume to 7.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce mylv1? [y/n]: y
  Size of logical volume myvg/mylv1 changed from 9.00 GiB (1152 extents) to 7.00 GiB (896 extents).
  Logical volume mylv1 successfully resized.
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv1 /users
[root@localhost ~]# cat /users/magedu/fstab

17.对mylv1创建快照,并通过备份数据;要求保留原有的属主属组等信息;

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

[root@localhost ~]# lvcreate -L 100M -p r -s -n mylv1-snapshot /dev/myvg/mylv1
  Rounding up size to full physical extent 104.00 MiB
  Logical volume "mylv1-snapshot" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV             VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv1-snapshot myvg   sri-a-s--- 104.00m      mylv1  0.0
## 挂载 ##
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv1-snapshot /mnt
## 使用vim 修改一下/users/magedu/fstab 文件
[root@localhost mnt]# vim /users/magedu/fstab
[root@localhost mnt]# head -2 /users/magedu/fstab

#这里加上一行注释
[root@localhost mnt]# head -2  magedu/fstab #快照里面的内容不会变化

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