配置磁盘设备

            第6章: 配置磁盘设备
            目标
            完成这一章，你能够做以下事情：
            ※描述进行磁盘分区的原因
            ※使用整盘方式对磁盘进行分区
            ※描述LVM的特征和优点
            ※定义术语：卷组，逻辑卷，和物理卷，并且解释它们之间的关系。
            ※在命令行创建物理卷，卷组，和逻辑卷

            磁盘分区
            ※每一个磁盘都可能有一个或多个分区
            ※每一个分区能够被用于：
            ? －一个文件系统
            ? －交换空间
            ? －裸数据
            ? －引导区

            系统通过分区来组织磁盘空间，一个分区就是为实现特定目的而分配的一部分磁盘空间。一个分区可以于跨越一个磁盘或多个磁盘，也可以是一个磁盘的一部分。每一个分区都能包含：
            ※一个文件系统（为文件和目录分配的空间）
            ※一个交换区（内核用来补充物理内存的空间）
            ※裸设备（应用程序直接存取的数据，例如数据库）
            ※引导区（包含引导过程中使用的工具）

            HP-UX提供了两种方式来创建和管理磁盘分区：
            ※整盘方式
            ※逻辑卷管理（LVM)

            系统中的一些磁盘可以使用整盘的方式来配置，而另外一些磁盘可以使用LVM来配置。两种技术可以用在同一个系统中，但是不能同时用在同一块磁盘上。
            两种方式都有其优点和缺点。整盘方式容易配置，而LVM提供了更多的灵活性。
            整盘方式分区
            使用整盘方式，一个磁盘可以有五种不同的配置方式。
            ※磁盘全部被一个单个文件系统使用
            ※磁盘全部作为一个交换区
            ※磁盘全部作为一个裸分区
            ※磁盘的一部分作为一个文件系统，剩下的部分作为一个交换区
            ※磁盘被配置为一个引导盘，其中包含root文件系统，一个交换区和一个2M的特殊的引导区(其中包括系统引导时使用的工具）。

            虽然整盘方式分区使用起来十分容易，但是它有以下几个限制：
            ※一个文件系统不能够跨越多个磁盘
            ※一个磁盘只能有一个文件系统。
            ※如果需要更多的磁盘空间，扩展一个文件系统会十分困难。
            由于这些原因，许多管理员选择使用逻辑卷管理器来代替整盘方式管理磁盘空间。
            LVM磁盘分区
            逻辑卷管理（LVM）使你能够组合几个磁盘（在LVM中称为“物理卷”）上的空间来形成一个“卷组”。你可以继续细分这个卷组中的空间为“逻辑卷”（在LVM中等价于一个分区）。逻辑卷管理（LVM）克服了整盘方式的限制，是以下事情变得可能：
            ※创建跨越多个磁盘的逻辑卷
            ※在一个磁盘上创建多个逻辑卷
            ※在需要时扩展和缩小逻辑卷的大小

            物理卷
            LVM管理的一块磁盘被称为一个物理卷。当一块磁盘被LVM使用之前，必须先在磁盘上面创建一些特殊的数据结构。一旦这些数据结构被创建，这块磁盘就被认为是一个物理卷，同时就可以被加入到一个卷组中去。
            卷组
            卷组是一个或者多个物理卷的组合。一个卷组中的物理卷组合在一起，可以被分割为一个或者多个逻辑卷。卷组通常遵循以下的命名原则：
            ※/dev/vg00
            ※/dev/vg01
            ※/dev/vg02....
            你可以使用任何你喜欢的名字对一个卷组命名。vg00卷组是一个特殊的卷组，被作为"root卷组”，其中包含默认的引导盘和大部分操作系统。
            逻辑卷
            一个卷组中的磁盘空间可以被分割为一个或者多个逻辑卷。一个逻辑卷和一个分区类似，也可以包含一个文件系统，交换区，或者裸分区。
            逻辑卷能：
            ※ 包含所有或一部分物理卷的空间
            ※跨越多个LVM物理卷
            ※重新调整大小，或者在需要增加时，移动到一个不同的磁盘上去。

            在默认的情况下，一个卷组中的逻辑卷的名字分配如下：
            ※ /dev/vg01/lvol1
            ※/dev/vg01/lvol2
            ※/dev/vg01/lvol3 etc

            你也可以使用任何你想要的名字命名逻辑卷。
            LVM的设备文件
            物理卷，卷组，和逻辑卷都是通过设备文件来检索，就像磁盘设备通过设备文件来检索一样。
            物理卷的设备文件
            你可以使用与物理卷关联的磁盘的设备文件来检索一个物理卷。由于磁盘可以以块或者字符模式使用。所以每一个物理卷同时拥有一个块和字符的设备文件。
            例子：
            /dev/dsk/c0t5d0????#在SCSI地址为5的磁盘的块设备名
            /dev/rdsk/c0t5d0??? #在SCSI地址为5的磁盘的字符设备名
            卷组设备文件
            卷组也是由设备文件来检索，每一个卷组在/dev目录下都有一个子目录，其中包含组自身的设备文件，同时包含这个卷组中所有的逻辑卷的设备文件。卷组子目录的目录名决定这个卷组名。
            例子：
            /dev/vg01 ???????#包含vg01相关联的设备文件的目录
            /dev/vg01/group ????#vg01卷组的设备文件。
            逻辑卷的设备文件
            逻辑卷的设备文件存在于它们所属的卷组的目录下。每一个逻辑卷都有两个设备文件：一个是在使用字符模式存取逻辑卷时使用，另外一个在使用块模式存取逻辑卷时使用。
            例子：
            /dev/vg01/lvol1????#逻辑卷“lvol1”的块设备文件
            /dev/vg01/rlvol1 ???#逻辑卷“lvol1"的字符设备文件
            LVM的主号和次号
            与其它设备文件类似，每一个逻辑卷和卷组的设备文件都有主号和次号。
            所有的LVM设备文件的主号都是64，这个主号对应的是内核中的LVM的驱动程序。
            次号的前两位表明这个设备文件所属的是那一个卷组。最后两位表明设备文件对应的逻辑卷。
            设备文件名：/dev/vg0/lvol2
            主号 #:64
            次号#:0x010002
            例子：
            ※这个设备文件的主号，同所有的LVM设备文件一样，是64
            ※次号阿前两位01,指明逻辑卷所属卷组是vg01
            ※次号的最后两位，指明这个逻辑卷是lvol2

            问题：
            如果vg02有三个以默认的命名规则创建的逻辑卷，：
            1，包含这些逻辑卷设备文件是什么目录。
            2. 卷组的设备文件是什么？
            3. 第一个逻辑卷的裸设备文件名是什么？
            4. 在/dev/vg02目录下，有多少个设备文件？
            5. 第三个逻辑卷设备文件的次号应该为什么？
            LVM的extents
            在实际配置LVM之前，我们需要进一步认识一些概念。
            在LVM中最小的分配单元为“Extend”.一个物理卷被分成"Physical
            Extents”（PEs),当物理卷被加入到一个卷组的时候，这是一个有效的分配单元。
            一个逻辑卷是由一系列的有连续编号的“Logical
            Extents"(LEs)组成。每一个逻辑extent只是一个指向磁盘上的物理extents的一个指针。越大的逻辑卷的逻辑extents越多，为了增大一个逻辑卷，LVM只需要增加更多的extents即可。
            PE和LE在一个卷组内是一致的，当卷组最初被创建的时候被设置。默认的extent的大小为4M
            问题：
            1. 假定一个卷组使用的是默认的extent大小。在一个88MB的逻辑卷中有多少个逻辑extent？
            2. 假定一个卷组使用的是默认的extent大小，在一个400MB的物理卷中有多少个物理extent？
            创建物理卷
            pvcreate /dev/rdsk/c0t3d0
            pvcreate /dev/rdsk/c0t4d0
            在你开始使用一个磁盘上的逻辑卷空间之前，你必须先将这块磁盘配置成为一个物理卷。一旦这块磁盘被配置为一个物理卷，你就可以将其加入到一个卷组中去，并且开始分配逻辑卷。
            准备一个物理卷
            你准备用作物理卷的磁盘必须先要保证连接到你的系统，并且电源是打开的。你可以使用ioscan命令来找出新磁盘的设备文件名。
            # ioscan -funC disk
            如果磁盘在先前已经被使用，或者你不信任磁盘的一致性，你可以使用mediainit工具。mediainit通过格式化磁盘来进行磁盘初始化，通过运行写和读的测试来验证媒介的一致性，然后备份任何发现的坏块。mediainit执行后会破坏磁盘上已有的用户数据。
            # mediainit /dev/rdsk/c0t3d0
            # mediainit /dev/rdsk/c0t4d0
            下一步，执行pvcreate命令来在磁盘上创建LVM数据结构，如果这块磁盘在以前已经属于另外一个卷组的一部分，你可能需要使用-f选项来覆盖磁盘上已经存在的数据结构。
            # pvcreate -f /dev/rdsk/c0t3d0
            # pvcreate -f /dev/rdsk/c0t4d0
            到这里，你的磁盘已经准备好加入一个新的或者已经存在的卷组中。
            LVM数据结构
            LVM在物理卷的开始部分存储数据结构信息。
            物理卷保留区域（PVRA)包含有物理卷的LVM信息。这个区域是由pvcreate创建。
            卷组保留区域（VGRA)包含有整个卷组的LVM信息。在卷组中每一个物理卷中都有VGRA的一个拷贝。在VGRA中是卷组状态区域（VGSA)，其中包含卷组的定额信息，和卷组描述区域（VGDA)，其中包含有配置卷组所需的地设备驱动程序。VGRA是由vgcreate建立的。
            用户数据区域包括文件系统，虚拟内存（交换区），或者用户应用。当一个卷组被创立，用户数据区域被分割成为固定大小的物理extents，这些物理extent又会映射为逻辑extents。
            坏块重定位区域（BBRA)，包含坏块的恢复机制信息。
            LVM引导磁盘包含引导过程的附加的数据结构。
            创建卷组
            创建: mkdir /dev/vg01
            ????mknod /dev/vg01/group c 64 0x010000
            检查: vgdisplay -v vg01
            ??? pvdisplay -v /dev/dsk/c0t3d0
            ??? pvdisplay -v /dev/dsk/c0t4d0
            在磁盘已经被配置为一个LVM的物理卷后，你就可以创建卷组。一旦卷组被创建后，你就可以在其中创建逻辑卷。
            第一步
            为卷组创建一个目录。目录的命名规则为/dev/vgnn，其中nn表示卷组号。如果你的系统是预装的操作系统，你会发现/dev/vg00这个卷组已经存在。
            例如，想要创建一个卷组01，你需要键入：
            mkdir /dev/vg01
            第二步
            在目录/dev/vgnn下面创建名为group的控制文件，使用mknod命令。group文件是一个字符设备文件。主号始终是64。次号是十六进制数，通常以0000结尾，格式为：
            0xhh0000
            其中hh代表卷组号。
            例如，想要为卷组01创建一个group文件,你应该键入：
            mknod /dev/vg01/group c 64 0x010000
            第三步
            现在你能够创建卷组，并且指明这个卷组的物理卷。使用vgcreate命令，你可以一次分配多个卷到一个卷组。
            vgcreate /dev/vg01 /dev/dsk/c0t3d0 /dev/dsk/cot4d0
            注意，你正在使用块设备来创建一个卷组。
            vgcreate 命令的选项有：
            -e max_physical_extents??设置物理extent数目的最大值（默认为1016).
            -l max_logical_vols????设置卷组中逻辑extent数目的最大值(默认为255）
            -p max_physical_vols ???设置卷组中LVM磁盘（物理卷）的最大值（默认为16）。
            -s physical_extent_size ? 设置卷组中每一个物理extent的大小（M)，（默认为4M).
            第四步
            你可以通过vgdisplay和pvdisplay命令来确认你创建的卷组。
            创建逻辑卷
            创建: ?lvcreate -L 16 -n myswap vg01
            ????lvcreate -L 16 -n myfs1 vg01
            ????lvcreate -L 16 -n myfs2 vg01
            检查: vgdispaly -v vg01
            ??? lvdisplay -v /dev/vg01/myswap
            使用lvcreate命令可以在卷组中创建逻辑卷。
            你可以使用Mbyte或者LVM extent作为单位来分配磁盘空间给文件系统，交换区，或者裸数据空间
            当使用lvcreate命令创建逻辑卷的时候，会同时创建块和字符设备文件并且将它们放在/dev/vgnn目录下。这个命令不会自动指明大小，除非你在lvcreate命令中指明大小。你也可以使命令默认值来创建一个逻辑卷，然后再对其进行更改。
            选项
            -L
            logical_volume_size????逻辑卷的大小（M),这个值必须最接近整个逻辑extent的总?????????????????和。默认为0
            -l logical_extents_number ??逻辑extent的数量，默认为0
            -n name??????????? ?你想要分配给这个逻辑卷的名字，
            例子
            想要以默认的特征，在卷组/dev/vg01下面创建一个逻辑卷：
            lvcreate /dev/vg01
            创建一个拥有10个逻辑extents的逻辑卷：
            lvcreate -l 10 /dev/vg01
            创建一个100M大小的逻辑卷：
            lvcreate -L 100 /dev/vg01
            创建一个非标准名字的逻辑卷。
            lvcreate -L 16 -n myswap vg01
            观察你的逻辑卷
            你可以使用两个命令来观察你的逻辑卷的相关信息：
            # vgdisplay -v vg01?? ??????#确定在vg01中有那些逻辑卷。
            # lvdispaly -v /dev/vg01/myswap ??#浏览"myswap"逻辑卷的细节。