GPT、LVM概念介绍及shell脚本

作者: 请叫我飘哥 | 来源:发表于2019-01-07 10:54 被阅读0次

1、描述GPT是什么，应该怎么使用。

GPT的全称是Globally Unique Identifier Partition Table，意即GUID分区表，GUID 分区表 (GPT) 是作为 Extensible Firmware Interface (EFI) 计划的一部分引入的。相对于以往 PC 普遍使用的主引导记录 (MBR) 分区方案，GPT 提供了更加灵活的磁盘分区机制。分区指物理或逻辑磁盘上彼此连接的存储空间，但提供功能时就像物理上分隔的磁盘一样。对于系统固件和已安装的操作系统来说，分区是可见的。操作系统启动之前，对分区的访问由系统固件控制，操作系统启动后则由操作系统控制。
它具有如下优点：

1、支持2TB以上的大硬盘。
2、每个磁盘的分区个数几乎没有限制（Windows系统最多只允许划分128个分区）。
3、分区大小几乎没有限制。又是一个“几乎”。因为它用64位的整数表示扇区号，即 = 18,446,744,073,709,551,616。
4、分区表自带备份。在磁盘的首尾部分分别保存了一份相同的分区表，其中一份被破坏后，可以通过另一份恢复；
5、循环冗余检验值针对关键数据结构而计算，提高了数据崩溃的检测几率；
6、虽然MBR提供1字节分区类型代码，但GPT使用一个16字节的全局唯一标识符（GUID）值来标识分区类型，这使分区类型更不容易冲突；
7、每个分区可以有一个名称(不同于卷标)。

要想使用GPT分区表必须是UEFI BIOS环境，UEFI和GPT相辅相成的，二者缺一不可，现在的服务器主板基本采用UEFI+BIOS共存模式，并且BIOS中集成UEFI启动项，如果我们的系统盘大小超过了2T我们需要使用UEFI模式进行系统安装并进行系统启动，在对大于2T的非系统盘进行分区时我们需要选择GPT分区格式。

2、创建一个10G的分区，并格式化为ext4文件系统。要求：

（1）block大小为2048，预留空间20%，卷标为MYDATA，
（2) 挂载至/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。
（3）可开机自动挂载。

fdisk创建一个10G的分区
[root@node01 ~]# fdisk /dev/sdd
[root@node01 ~]# mkfs.ext4  -b 2048 -m 20 -L MYDATA /dev/sdd1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=MYDATA
OS type: Linux
块大小=2048 (log=1)
分块大小=2048 (log=1)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655360 inodes, 5242880 blocks
1048576 blocks (20.00%) reserved for the super user
第一个数据块=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: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成   
[root@node01 ~]# mkdir -p /mydata
[root@node01 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sdd1  /mydata  ext4  defaults,noatime,noexec  0 0
[root@node01 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root   50G  2.6G   48G    6% /
devtmpfs                 1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                    1.9G   17M  1.9G    1% /run
tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               1014M  143M  872M   15% /boot
/dev/mapper/centos-home   46G   33M   46G    1% /home
tmpfs                    380M     0  380M    0% /run/user/0
/dev/sdd1                9.8G   13M  7.8G    1% /mydata
[root@node01 ~]#

3、创建一个大小为1G的swap分区，并启用。

使用分区创建

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：1
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+1G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t 1
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：82
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux swap / Solaris”

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x3b4aa74b

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   82  Linux swap / Solaris

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@node01 ~]# mkswap /dev/sdb1
正在设置交换空间版本 1，大小 = 1048572 KiB
无标签，UUID=f0700ccb-5dae-4ded-a515-4f31d1cb5317
[root@node01 ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3791         144        2673          16         972        3352
Swap:          3967           0        3967
[root@node01 ~]# swapon /dev/sdb1
[root@node01 ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3791         145        2673          16         972        3352
Swap:          4991           0        4991
[root@node01 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sdb1               swap                    swap    defaults        0 0

使用文件创建

[root@node01 tmp]# dd if=/dev/zero of=/tmp/swap.img bs=1M count=1024
[root@node01 tmp]# mkswap /tmp/swap.img
[root@node01 tmp]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3791         144        1620          16        2025        3338
Swap:          4991           0        4991
[root@node01 tmp]# swapon /tmp/swap.img 
[root@node01 tmp]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3791         145        1620          16        2025        3337
Swap:          6015           0        6015
[root@node01 tmp]#

4、编写脚本计算/etc/passwd文件中第10个用户和第20个用户id号之和。

#!/bin/bash
#
#判断系统是否存在20个用户
ID_num=$(cat /etc/passwd|wc -l)

[ $ID_num -lt 20 ] && echo "用户个数小于20" && exit 2

#获取指定用户ID号

ID1=$(cat /etc/passwd |head -10 |tail -1 |cut -d: -f3)
ID2=$(cat /etc/passwd |head -20 |tail -1 |cut -d: -f3)

echo "第10个用户ID为：$ID1"
echo "第20个用户ID为：$ID2"
SUM_ID=$[$ID1+$ID2]

echo "第10个和第20个的用户ID之和是：$SUM_ID"
运行脚本如下：
[root@node01 ~]# sh idsum.sh 
第10个用户ID为：11
第20个用户ID为：4002
第10个和第20个的用户ID之和是：4013

5、将当前主机名保存至hostName变量中，主机名如果为空，或者为localhost.localdomain则将设置为www.magedu.com

#!/bin/bash
#
hostName=$(hostname)

[ -z "$hostName" -o "$hostName" == "localhost.localdomain" -o "$hostName" == "localhost" ] && hostnamectl set-hostname www.magedu.com || echo "主机名:$hostName 符合要求没有修改"

6、编写脚本，通过命令行参数传入一个用户名，判断id号是偶数还是奇数。

#!/bin/bash
#该脚本判断参数用户ID奇偶类型

[ $# -lt 1 ] && echo "At least a username" && exit 1

! id $1 && echo "No such user" && exit 2

userid=$(id -u $1)

userjo=$[${userid}%2]
if [ $userjo -eq 0 ];then
    echo "$1 ID是偶数"
else
    echo "$1 ID是奇数"
fi

7、lvm基本应用以及扩展缩减实现

LVM原理描述
LVM是（Logical Volume Manager) 逻辑卷管理的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，屏蔽了底层磁盘布局，便于动态调整磁盘容量来提高磁盘分区管理的灵活性。它可以将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的卷组，管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统，管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。

LVM模型图
LVM 基本术语
- 物理存储介质(PhysicalStorageMedia)：
  指系统上最底层的物理存储设备：磁盘，例如：/dev/sda、/dev/sdb等
- 物理卷(Physical Volume, PV)：
  指磁盘、磁盘分区或RAID设备，使用LVM前需要先将之制作成便于识别的物理卷PV
- 卷组(Volume Group, VG)：
  卷组由一个或多个物理卷PV组成，在卷组之上可创建一个或多个逻辑卷LV。卷组VG类似于非LVM系统的物理磁盘
- 逻辑卷(Logical Volume, LV)：
  建立在卷组VG之上，相当于逻辑分区，可在逻辑卷LV上进行一系列操作（例如：格式化、挂载等）。逻辑卷LV类似于非LVM系统的磁盘分区
- 物理扩展块(Physical Extent, PE)：
  当物理卷PV加入某一卷组VG后即被划分为基本单元PE，PE是LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4M。
- 逻辑扩展块(Logical Extent, LE)：
  卷组VG将PE划分给逻辑卷LV，在逻辑卷LV中的PE称为LE。在同一卷组VG中，PE和LE大小相同，且相互对应。LE也是LVM的最小寻址单位。

LVM基本操作

对指定磁盘进行分区

[root@node01 home]# fdisk /dev/sdc

欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。

Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0xcbb3bd7d 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
 p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
 e   extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：
将使用默认值 41943039
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 20 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t 1
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdc：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xcbb3bd7d

 设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
 
 [root@node01 home]# fdisk -l /dev/sdc

磁盘 /dev/sdc：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xcbb3bd7d

 设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM
[root@node01 home]#

制作物理卷

[root@node01 ~]# pvcreate /dev/sdc1
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
[root@node01 ~]# pvs
PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree  
/dev/sda2  centos lvm2 a--  <99.00g      0 
/dev/sdc1         lvm2 ---  <20.00g <20.00g

创建卷组

 [root@node01 ~]# vgcreate mytestvg /dev/sdc1
 Volume group "mytestvg" successfully created
 [root@node01 ~]# vgs
 VG       #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
 centos     1   3   0 wz--n- <99.00g      0 
 mytestvg   1   0   0 wz--n- <20.00g <20.00g

创建逻辑卷

[root@node01 ~]# lvcreate -L 5G -n mylv mytestvg
Logical volume "mylv" created.
[root@node01 ~]# lvs
LV   VG       Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
home centos   -wi-ao---- 45.12g                                                    
root centos   -wi-ao---- 50.00g                                                    
swap centos   -wi-ao---- <3.88g                                                    
mylv mytestvg -wi-a-----  5.00g                                                    
[root@node01 ~]#

创建文件系统

[root@node01 ~]# mkfs.ext4 /dev/mytestvg/mylv 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
327680 inodes, 1310720 blocks
65536 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=1342177280
40 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
  32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

挂载文件系统

[root@node01 ~]# mkdir -p /lvdata
[root@node01 ~]# mount /dev/mytestvg/mylv /lvdata
[root@node01 ~]# df -h
文件系统                   容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root     50G  2.6G   48G    6% /
devtmpfs                   1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                      1.9G   17M  1.9G    1% /run
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                 1014M  143M  872M   15% /boot
/dev/sdd1                  9.8G   13M  7.8G    1% /mydata
/dev/mapper/centos-home     46G   33M   46G    1% /home
tmpfs                      380M     0  380M    0% /run/user/0
/dev/mapper/mytestvg-mylv  4.8G   20M  4.6G    1% /lvdata
[root@node01 ~]#

扩展文件系统大小

[root@node01 ~]# lvextend -L +2G /dev/mytestvg/mylv 
Size of logical volume mytestvg/mylv changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 7.00 GiB (1792 extents).
Logical volume mytestvg/mylv successfully resized.
[root@node01 ~]# resize2fs -p /dev/mytestvg/mylv 
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/mytestvg/mylv is mounted on /lvdata; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/mytestvg/mylv is now 1835008 blocks long.

[root@node01 ~]# df -h
文件系统                   容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root     50G  2.6G   48G    6% /
devtmpfs                   1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                      1.9G   17M  1.9G    1% /run
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                 1014M  143M  872M   15% /boot
/dev/sdd1                  9.8G   13M  7.8G    1% /mydata
/dev/mapper/centos-home     46G   33M   46G    1% /home
tmpfs                      380M     0  380M    0% /run/user/0
/dev/mapper/mytestvg-mylv  6.8G   23M  6.4G    1% /lvdata

缩减文件系统大小

[root@node01 ~]# umount /lvdata
[root@node01 /]# lvs
LV   VG       Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
home centos   -wi-ao---- 45.12g                                                    
root centos   -wi-ao---- 50.00g                                                    
swap centos   -wi-ao---- <3.88g                                                    
mylv mytestvg -wi-a-----  7.00g                                                    
[root@node01 /]# e2fsck -f /dev/mytestvg/mylv 
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
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/mytestvg/mylv: 12/458752 files (0.0% non-contiguous), 66175/1835008 blocks
[root@node01 /]# resize2fs -p /dev/mytestvg/mylv 4G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/mytestvg/mylv to 1048576 (4k) blocks.
Begin pass 3 (max = 56)
正在扫描inode表          XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
The filesystem on /dev/mytestvg/mylv is now 1048576 blocks long.

[root@node01 /]# lvreduce -L 4G /dev/mytestvg/mylv 
WARNING: Reducing active logical volume to 4.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce mytestvg/mylv? [y/n]: y
Size of logical volume mytestvg/mylv changed from 7.00 GiB (1792 extents) to 4.00 GiB (1024 extents).
Logical volume mytestvg/mylv successfully resized.
[root@node01 /]# mount /dev/mytestvg/mylv /lvdata
[root@node01 /]# df -h
文件系统                   容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root     50G  2.6G   48G    6% /
devtmpfs                   1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                      1.9G   17M  1.9G    1% /run
tmpfs                      1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                 1014M  143M  872M   15% /boot
/dev/sdd1                  9.8G   13M  7.8G    1% /mydata
/dev/mapper/centos-home     46G   33M   46G    1% /home
tmpfs                      380M     0  380M    0% /run/user/0
/dev/mapper/mytestvg-mylv  3.9G   16M  3.6G    1% /lvdata

注意针对xfs文件系统只能扩容，不能进行缩容操作，扩容时先对LV进行扩容，接着对文件系统进行扩容，扩容命令：xfs_growfs

GPT、LVM概念介绍及shell脚本

1、描述GPT是什么，应该怎么使用。

2、创建一个10G的分区，并格式化为ext4文件系统。要求：

3、创建一个大小为1G的swap分区，并启用。

4、编写脚本计算/etc/passwd文件中第10个用户和第20个用户id号之和。

5、将当前主机名保存至hostName变量中，主机名如果为空，或者为localhost.localdomain则将设置为www.magedu.com

6、编写脚本，通过命令行参数传入一个用户名，判断id号是偶数还是奇数。

7、lvm基本应用以及扩展缩减实现

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