Linux软RAID和LVM卷管理

来源:架构师技术联盟 发布时间:2023-06-29 12:09:19 阅读量:289



目前Linux系统中主流的是Ext(2/3/4)类型的文件系统,Ext文件系统主要由Super Block(超级块)、Inode表、Data block(数据块)组成。


而目前文件系统都比较大,如果将所有的Inode和Block放置在一起很不明智,这样数量都太庞大,而且不易管理。故Ext文件系统在格式化的时候都是区分为多个块组(Block Group),每个块组有独立的Inode/ Block/ Superblock。就像当兵一样,一个师里面有很多旅组成。


Super Block 是记录整个 文件系统相关信息的地方, 没有 Super Block ,就没有这个 文件系统了。它记录的信息主要有:


  • ① Block与Inode的总量;

  • ②未使用与已使用的Inode /Block 数量;

  • ③Block 与Inode 的大小 (block 为 1, 2, 4K,inode 为 128 bytes);

  • ④文件系统 的挂载时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检验磁盘 (fsck) 的时间等文件系统的相关信息;

  • ⑤一个 valid bit 数值,若此文件系统已被挂载,则 valid bit 为 0 ,若未被挂载,则 valid bit 为1 。


RAID根据提供RAID计算的设备分为硬RAID和软RAID。硬RAID是指提供RAID计算的是一块专门的硬件磁盘阵列卡(也就是RAID卡),由服务器厂商提供,性能好,价格贵,不占用系统的CPU和内存资源,操作系统需要安装阵列卡的驱动程序才可以正常使用硬件RAID。 

软RAID是指提供RAID计算的是操作系统上的软件,通过软件来实现仿真数组的任务,这样会消耗比较多的系统资源,比如CPU和IO总线的资源。操作简单,不需要单独费用,在经费紧张但是对数据安全要求比较高的环境下可以使用。

Linux系统下提供软件磁盘阵列的是mdadm软件,它可以以分区和磁盘为单位,支持常见的RAID级别。需要注意的是硬RAID在系统中识别是/dev/sd{a,b,c},而软RAID在系统中识别为/dev/md{0,1,2}。

传统的分区方式是固定分配分区大小,但是如果想要增加或者减小空间只能重新分区格式化,很不方便。那么有没有可以动态调整空间大小的解决方案呢?答案是肯定的,这就是我们的LVM,逻辑卷管理器。


LVM的重点是可以弹性调整文件系统的容量,但不是增加性能和数据安全上。如果 LVM出现故障,所有存储于 LVM 上的文件可能就会永久消失。LVM的做法是将几个物理分区(或磁盘)通过软件组合成一块看起来很大的磁盘(VG),然后再将磁盘进行分区(LV),最终可以正常挂载使用。




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