1. 基础磁盘认知与操作

1.1 磁盘接口与命名规则

接口类型：SCSI、IDE、SATA，系统中统一以 /dev/sdX 命名（如 /dev/sda 为第一块磁盘，/dev/sdb 为第二块）

分区命名：磁盘后加数字，如 /dev/sdb1（sdb 磁盘的第一个主分区）

1.2 磁盘直接 使用三步骤

磁盘需经过 “分区→格式化→挂载” 才能供目录使用，具体操作如下：

分区：用 fdisk 工具，示例：

fdisk /dev/sdb  # 进入磁盘分区界面

n（新建分区）--> p（主分区）-->定义分区名 -->设置存储区域的起始空间位置--->设置存储区域末端的位置（+10G）--> p 查看已设置的分区列表/ d 删除指定的 分区列表--->w 保存退出

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格式化：创建文件系统（常用 XFS/ext4），示例：

mkfs -t xfs /dev/sdb1  # XFS格式
mkfs.ext4 /dev/sdb1    # ext4格式

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挂载：临时挂载重启失效，永久挂载需写 /etc/fstab：

临时挂载：mount /dev/sdb1 /mnt（设备文件→挂载点）
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永久挂载：

  1. 用 blkid /dev/sdb1 查看分区 UUID（避免设备名变动失效）；

  2. 编辑 /etc/fstab，添加一行：

UUID=xxxx-xxxx-xxxx-xxxx  /mnt  xfs  defaults  0  0

执行 mount -a 生效（无需重启）

1.3 磁盘查询命令

命令功能描述
fdisk -l查看所有磁盘 / 分区信息（含分区类型、大小）
df -hT查看已挂载磁盘的容量、类型、挂载点
lsblk查看磁盘 / 分区的层级关系、挂载状态
blkid查看磁盘 / 分区的 UUID（用于永久挂载）

2. LVM 逻辑卷管理

2.1 LVM 核心概念

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组件简称作用
物理卷PV（Physical Volume）基础存储单元，需先将分区 / 磁盘初始化为 PV（如 /dev/sdb1）
卷组VG（Volume Group）多个 PV 的集合，形成 “存储池”（如将 /dev/sdb1+/dev/sdc1 组成 VG）
逻辑卷LV（Logical Volume）从 VG 中划分的 “虚拟磁盘”，可直接格式化挂载（如从 VG 中划 20G LV）
物理扩展块PE（Physical Extent）VG 的最小存储单元（默认 4MB），LV 由多个 PE 组成

2.2 LVM 主要管理命令

功能物理卷管理（PV）卷组管理（VG）逻辑卷管理（LV）
Scan 扫描pvscanvgscanlvscan
Create 建立pvcreatevgcreatelvcreate
Display 显示pvdisplayvgdisplaylvdisplay
Remove 删除pvremovevgremovelvremove
Extend 扩展——vgextendlvextend
Reduce 减少——vgreducelvreduce

2.2 LVM 完整操作流程

2.2.1将分区类型改为8e

先将目标分区（如 /dev/sdb1、/dev/sdc1）的类型改为 8e（Linux LVM）。

fdisk /dev/sdb

t（修改分区类型）--> 8e（Linux LVM）-->w 保存退出

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2.2.2 创建 LVM（PV→VG→LV）

创建物理卷PV

pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1  # 同时初始化2个分区

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pvscan  # 验证PV是否创建成功

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创建卷组 VG，将 PV 组合成卷组（命名为 vgname1）

vgcreate vgname1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

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vgdisplay vgname1  # 查看VG容量、PE数量等信息

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创建逻辑卷 LV，从 VG 中划分逻辑卷（如划 20G，命名 lvname1）

lvcreate -L 20G -n lvname1 vgname1  # -L指定容量，-n指定名称

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lvdisplay /dev/vgname1/lvname1  # 验证LV

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2.2.3 格式化与挂载
mkfs -t xfs /dev/vgname1/lvname1  # 格式化LV

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mount /dev/vgname1/lvname1 /opt   # 挂载到/opt（临时）

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df -Th   #验证挂载

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2.2.4 LVM 扩容

当分区空间不足时，可添加新分区（如 /dev/sdc2）扩容：

扩容 VG，将新分区加入现有 VG

pvcreate /dev/sdc2  # 先初始化新分区为PV
vgextend vgname1 /dev/sdc2  # 扩展VG

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扩容 LV，增加 LV 容量（如加 10G）

lvextend -L +10G /dev/vgname1/lvname1  # +10G表示新增10G

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刷新文件系统，让扩容生效（需区分文件系统）

xfs_growfs /dev/vgname1/lvname1  # XFS文件系统用此命令
resize2fs /dev/vgname1/lvname1  # ext4文件系统用此命令

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3. RAID 磁盘阵列

3.1 常用 RAID 级别特性（面试重点）

RAID 级别最低磁盘数量结构描述读写性能特性磁盘利用率容错能力主要缺陷
RAID 0N≥1将数据按块拆分，并行存储在 N 块磁盘（条带化），无数据冗余读：N 倍单盘性能（并行读取）；写：N 倍单盘性能（并行写入），I/O 性能极高100%（N/N）无容错能力，任一磁盘损坏即丢失全部数据无数据备份机制，可靠性差
RAID 1N≥2（偶数）N 块磁盘（偶数）两两组成镜像对，数据同步存储在镜像对中（镜像化）读：接近 N 倍单盘性能（双盘并行读取）；写：单盘性能（需同步写入镜像对，双倍写入量）50%（N/2）支持 1 块磁盘故障（任意镜像对中 1 块损坏，可从镜像盘恢复）磁盘利用率低，成本较高（需双倍磁盘空间）
RAID 5N≥3N 块磁盘（N≥3），数据按块条带化存储于 N-1 块磁盘，第 N 块存储奇偶校验信息（校验信息分布式存储）读：接近（N-1）倍单盘性能（并行读取）；写：性能稍弱（需计算并写入校验信息）(N-1)/N支持 1 块磁盘故障（通过校验信息重建丢失数据）写性能受校验计算影响，单盘故障时重建效率较低
RAID 6N≥4N 块磁盘（N≥4），数据按块条带化存储于 N-2 块磁盘，剩余 2 块存储双重奇偶校验信息读：接近（N-2）倍单盘性能（并行读取）；写：性能弱于 RAID 5（需计算并写入双重校验）(N-2)/N支持 2 块磁盘同时故障（通过双重校验信息重建数据）写性能较差，成本高于 RAID 5（需额外校验盘）
RAID 10N≥4（偶数）先将 N 块磁盘（偶数）两两组成 RAID 1 镜像对（镜像化），再对所有镜像对做 RAID 0 条带化读：接近 N 倍单盘性能（所有磁盘并行读取）；写：N/2 倍单盘性能（同步写入镜像对后条带化）50%（N/2）支持每组镜像中 1 块磁盘故障，最多允许 2 块（分属不同镜像对）成本高（需双倍磁盘），利用率低
RAID 01N≥4（偶数）先将 N 块磁盘（偶数）分为两组做 RAID 0 条带化，再对两组条带做 RAID 1 镜像化读：接近 N 倍单盘性能（两组条带并行读取）；写：N/2 倍单盘性能（条带化后同步镜像）50%（N/2）仅支持每组条带中 1 块磁盘故障，若同一 RAID 0 组内 2 块损坏则整体失效容错能力弱于 RAID 10，可靠性受限

3.2 软 RAID 创建步骤（用 mdadm 工具）

3.2.1 准备：安装工具 + 分区改类型

安装 mdadm：软 RAID 管理工具

rpm -q mdadm  # 检查是否安装
yum install -y mdadm  # 未安装则执行

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分区改类型：将目标分区（如 /dev/sdb1、/dev/sdc1）改为 fd（Linux raid autodetect），用 fdisk 操作。

fdisk /dev/sdd 

t（修改分区类型）--> fd（Linux raid autodetect）-->w 保存退出

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3.2.2 创建 RAID 设备（示例：RAID5，含 1 块热备盘）
创建RAID5：名称/dev/md5，3块数据盘，1块热备盘
mdadm -C -v /dev/md5 -l5 -n3 /dev/sd\[bcd]1 -x1 /dev/sde1

参数说明：
-C：新建RAID；-v：显示详情；-l5：RAID级别5；-n3：3块数据盘；-x1：1块热备盘

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3.2.3 查看 RAID 状态
cat /proc/mdstat  # 查看RAID状态（含创建进度）

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mdadm -D /dev/md5  # 查看RAID详细信息（成员盘、热备盘等）

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watch -n 10 'cat /proc/mdstat'  # 每10秒刷新一次状态

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3.2.4 格式化与永久挂载
mkfs -t xfs /dev/md5  # 格式化RAID设备

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mkdir /myraid  # 创建挂载点
mount /dev/md5 /myraid  # 临时挂载
df -Th  #查看挂载

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永久挂载：将/dev/md5写入/etc/fstab
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak  # 修改前备份
echo "/dev/md5  /myraid  xfs  defaults  0  0" >> /etc/fstab
mount -a  # 生效

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