Linux系统分区

Linux默认可分为3个分区，分别是boot分区、swap分区和根分区。

boot分区

在linux中，boot是存储内核及在引导过程中使用文件的分区，是启动linux时使用的一些核心文件在boot中包括了系统Kernel的配置文件、启动管理程序GRUB的目录、启动时的模块供应的主要来源Initrd文件和vmlinuz文件。

/boot分区就是 *** 作系统的内核及在引导过程中使用的文件，一般是几年前的版本要求划分的一个区，大小为100MB左右，但现在的新版本都不需要对这个分区进行单独划分，也就是说你完全可以不分/boot。

安装Linux只要求两个基本分区，即根分区及交换分区，如果你的磁盘空间足够大，可以多划分空间给根分区，你也可以把常用的目录新建到桌面，如下载的软件包，放到桌面不影响你进入Linux系统的速度，当然这要求你有足够大的根分区。

swap分区

SWAP就是LINUX下的虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后,将磁盘空间(也就是SWAP分区)虚拟成内存来使用

它和Windows系统的交换文件作用类似，但是它是一段连续的磁盘空间，并且对用户不可见。

需要注意的是,虽然这个SWAP分区能够作为"虚拟"的内存,但它的速度比物理内存可是慢多了,因此如果需要更快的速度的话,并不能寄厚望于SWAP,最好的办法仍然是加大物理内存。SWAP分区只是临时的解决办法.

根分区

linux根分区是系统分区的意思，系统内所有的东西都存放在根分区中，也被称为root分区Linux是一个树形文件系统，根分区就是它的root节点，任何的目录文件都会挂在根节点以下，并且linux只有一个根，不管对硬盘分多少个区，都要将这些分区挂载到根目录底下才可以使用。

所谓根分区，说白了就是系统分区，是root分区，所有的东西都放在这里面。

Linux是一个树形文件系统，根分区就是它的root节点，任何的目录文件都会挂在根节点以下。Linux只有一个根。你可以给你的硬盘进行分区，但是，分区设备一定挂载到linux根目录下的指定位置，如/usr,/var,/home等。如果要对分区进行 *** 作的话，只能到分区所挂载的目录中进行 *** 作。所以，不管对硬盘分多少个区，都要将这些分区挂载到根目录底下才可以使用。

Linux系统一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起形成了基本的 *** 作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。\x0d\x0a一．Linux内核\x0d\x0a内核是 *** 作系统的核心，具有很多最基本功能，如虚拟内存、多任务、共享库、需求加载、可执行程序和TCP/IP网络功能。Linux内核的模块分为以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信、系统的初始化和系统调用等。\x0d\x0a二．Linux shell\x0d\x0ashell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互 *** 作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，是一个命令解释器。另外，shell编程语言具有普通编程语言的很多特点，用这种编程语言编写的shell程序与其他应用程序具有同样的效果。\x0d\x0a三．Linux文件系统\x0d\x0a文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT和ISO9660。\x0d\x0a四．Linux应用程序\x0d\x0a标准的Linux系统一般都有一套都有称为应用程序的程序集，它包括文本编辑器、编程语言、XWindow、办公套件、Internet工具和数据库等。

LVM（Logical Volume Manager）卷组管理器，通过对底层物理磁盘的封装，可以将多块物理磁盘组合成逻辑资源池，提供给上层应用使用（如文件系统）. LVM的好处是，可以跨物理硬盘为文件系统提供容量，并且可以动态进行分区容量的调整，而不会损坏原有的文件系统.

物理磁盘 ：物理存储介质，可以是整块物理存储或一个分区.

物理卷PV（physical volume） ：LVM要使用物理磁盘，在物理磁盘的头部写入lvm标签头，就创建了一个PV，PV是组成VG的基本单元.

卷组VG（Volume Group） ：VG相当于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个PV组成，形成一个存储资源池.

逻辑卷LV（logical volume） ：LV相当于非LVM系统中的硬盘分区，LV建立在卷组VG之上，文件系统建立在LV之上.

物理块PE（physical Extent） ：创建LV时可以分配的最小存储单元，大小可以指定，默认为4MB

如上是从物理磁盘到lvm逻辑卷的创建过程及映射关系，lv01、lv02被创建后，通过device-mapper映射为逻辑块设备（块设备路径/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02），供文件系统使用，通过mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可创建ext4文件系统.

元数据主要是两部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，从2048 sector开始是数据区域.

通过pvcreate创建pv时，会将pv header写入物理磁盘，位置一般是在磁盘的第二个sector（512B/sector），lvm扫描磁盘时，通过pv header来识别PV.

pv header主要信息包括，pv uuid、元数据位置和metadata位置.

pv header实例:

metadata记录的是vg和lv的配置信息，以ASCII码的方式写入metadata区域；vg和lv的每次配置变更，都会以追加的方式写入metadata区域，并打上时间戳，该区域写满后，新的变更记录会覆盖最早的一次记录. 进行vgscan时，猜测应该是通过读取最新一次的配置记录，进行激活.

vg配置信息，主要是包含的pv信息.

lv配置信息，主要是lv的起始位置和PE大小.

实例：

pvcreate /dev/vdb1

pvcreate /dev/vdb2

pvcreate /dev/vdb3

vgcreate /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

vgcreate wan /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

lvcreate -L 300M -n lv01 wan

将PV的前2048个sector通过dd拷贝出来，用cat查看如下.

假设我们有一块磁盘 /dev/sdb1 作为应用数据盘使用，以此为例创建lvm分区

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdb1

创建卷组VG,卷组命名为kylin，命令：vgcreate kylin /dev/sdb1

在VG中创建逻辑分区LV，命令：lvcreate -L 30G -n test kylin

创建逻辑分区后，进行格式化，然后便可以挂载使用.

mkfs.ext4 /dev/kylin/test

mount /dev/kylin/test /data

假设我们在上述基础上，又获得一块磁盘/dev/sdc1进行扩容，将磁盘容量增加到LV分区/dev/kylin/test中，具体 *** 作如下.

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdc1

将/dev/sdc1添加进VG kylin，命令：vgextend kylin /dev/sdc1

增加LV分区容量，命令：lvextend -L +30G /dev/kylin/test

lvm卷组配置备份

lvm的配置信息默认在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/两个目录存在备份，当lvm元数据损坏，lvm卷组读取异常时，可通过备份文件进行恢复.

/etc/lvm/backup: 保留了当前配置的备份

/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的备份

实例演示

逻辑卷/dev/wan/lv01

在/dev/wan/lv01上创建文件系统

挂载并创建文件

覆盖/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元数据，并重启系统，vg已不能识别

通过pvcreate命令修复pv header 和metadata数据.

激活逻辑卷

挂载/dev/wan/lv01成功，说明成功修复

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