一、破坏mbr表并修复

（1）备份分区表信息

[root@CentOS8 ~]#dd if=/dev/sda of=/data/dpt.img bs=1 count=64 skip=446
[root@CentOS8 ~]#ll /data/dpt.img 
-rw-r--r--. 1 root root 64 Apr 20 18:49 /data/dpt.img
[root@CentOS8 ~]#scp !* 10.0.0.207:/data

（2）破环分区表

[root@CentOS8 ~]#dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=1 count=64 seek=446
[root@CentOS8 ~]#hexdump -C -n 512 /dev/sda -v
[root@CentOS8 ~]#fdisk -l
[root@CentOS8 ~]#reboot

（3）恢复

进入rescue并配置网络
sh-4.4# ip a a 10.0.0.8/24 dev ens33
sh-4.4# ping 10.0.0.207
sh-4.4# scp 10.0.0.207:/data/dpt.img .
sh-4.4# ls -l dpt.img
-rw-r--r--. 1 root root 64 Apr 20 19:10 dpt.img
sh-4.4# dd if=dpt.img of=/dev/sda bs=1 seek=446
sh-4.4# reboot

二、总结RAID的各个级别及其组合方式和性能的不同。

RAID 解析

1.RAID 0

（1）将几块磁盘并行组合，横向写数据

（2）并发IO，写数据最快

缺点：不提供数据冗余，如果其中一块磁盘废掉，则数据全毁

详细：条带深度大时，一次IO 只能从一块磁盘上读取，无性能提升。要在某种程度上提升性能，需要减小条带深度。

2.RAID 1

（1）一块磁盘写，另一块作为备份，也在相同的位置写。

（2）当一块磁盘废掉或者磁盘某区域坏掉，则读取另外一个磁盘。

（3）写性能等于最低那块硬盘的写性能。

优点：

（1）提供初步数据保护

（2）虽然额外多了一个操作，但是写速度也很快

缺点：

速度太慢，一个写另一个也必须写

与RAID 0 的不同：

RAID 0 没有数据保护措施， RAID 1 数据有两份

3.RAID 2

（1）每两块数据盘就有一块校验盘(海明校验码)

（2）当数据损坏时通过校验码可恢复损坏磁盘上的数字，每次只能传输 2 路数据，因数据盘就两块。

（3）并存并取

缺点：1）数据存储时数据位被强行打散在两块磁盘上，每次读取数据都要两块磁盘联动

2）利用海明码开销太大

详细：

4 块数据盘， 3 块校验盘。假设 RAID 2 条带大小为4b （1b*4 块），控制器接收到 IO 的数据之后第一块磁盘写入1 5 9 13 等位，第二块磁盘写入2 6 10 14

等位，第三第四块磁盘相同，此时全盘读写，数据物理不连续，逻辑连续，导致对非事务性IO 效率低下。适合连续，大块IO 的情况

与RAID 0 的不同：

不能并发，每次IO 都占据了所有磁盘；每次都保证所有磁盘运行

4.RAID 3

（1）只留一块校验盘，将数据每一位之间做异或XOR 运算，任何一个扇区损坏通过剩余未和校验位一同进行异或运算，得到丢失位， 8 位一起校验则得到损坏的一个字节。

（2）条带深度小，将IO 分成小块每个块4KB ，让每个磁盘都有机会存储这些小块，这样多磁盘并行读写，性能高。

（3）XOR 只能判断数据是否有误，不能修正数据

缺点：校验盘会成为热点盘；每次IO 都需要牵动所有磁盘，和RAID 一样，不适合并发IO

详细：

每一个条带设计为OS 系统块的大小，深度随磁盘数量而定，最小为 1 个扇区；每个条带一般为OS 系统块长度，写数据时按数据块分散到各个磁盘。

优化方案 RAID 30 采用8 个数据盘， 2 个校验盘可以支持2 个IO 并发。

与RAID 2 的不同：

RAID 2 对扇区进行分散， RAID 3 保留了扇区的物理连续，以一个或多个扇区为单位来分散数据。

5.RAID 4

（1）为了实现并发IO，需要保证有空闲的磁盘未被IO 占用，以便其他的IO进行访问。

（2）如果IO 块小于RAID 3 的条带深度(横向写)，则数据纵向写，只放在一个磁盘上。

缺点：

校验盘无法并发，每次都读写，会成为热点盘，损坏几率大；写速度很慢

6.RAID 5

（1）是RAID 0 和RAID 1 的折中方案。

（2）将校验盘打散到各个盘之中，并发IO 可以同时访问校验盘，克服了校验盘不能并发成为热点盘的缺点。

缺点：写惩罚高，根本原因在于每次扇区都要产生其校验区写入校验盘；每一次写都要先读出老数据，然后读校验数据，然后写新数据和校验数据；只能坏一块磁盘

详细：

校验segment 循环分布在相邻条带上。为保证并发IO ，将条带做的较大，以保证每次IO 数据不会占满整个条带，造成其他IO 等待。要保证高并发率，否则会转成读改写，写惩罚高。

7.RAID 6

（1）为了解决两块数据盘损坏无法恢复的情况

（2）布尔运算两个方程式， x XOR y = 1 ，Ax XOR Bx = 0 ，求解

缺点：比RAID 5 多两个操作，多读一个校验数据，计算后还要写一次

整条写、重构写和读改写

1.整条写

每个条带上的segment 都更新，不需要额外的读写操作，写性能最好

2.重构写

当需要写入的磁盘数目超过阵列磁盘的一半时采取该方式

（1）从不需要修改的segment 中读取原来的数据，再和本条带中所有需要修改的segment 上的新数据一起计算XOR 校验值

（2）将新的segment 数据和没有更新过的segment 数据以及新的XOR 校验值一起写入

例如：

数据盘为8 块，某个时刻一个IO 只更新了一个条带的6 个segment ，剩余两个没有更新。在重构写模式下，会将没有更新的两个segment 数据读出，和需要更行的前6 个segment 计算出校验数据，然后数据和校验信息一起写入磁盘

与整条写的比较：

多出读segment 数据操作和写校验数据操作

3.读改写

当需要写入的磁盘数目不超过一半时采取

（1）从需要修改的segment 中读取旧数据，再从条带上读取旧的奇偶校验值（读）

（2）根据旧数据、旧校验值和需要修改的segment 上的新数据计算这个条带上的新校验值（改）

（3）写入新的数据和校验值（写）

三、创建一个2G的文件系统，块大小为2048byte，预留1%可用空间,文件系统 ext4，卷标为TEST，

要求此分区开机后自动挂载至/test目录，且默认有acl挂载选项

1、添加一块20G的硬盘并扫描

[root@CentOS8 ~]#echo '- - -' > /sys/class/scsi_host/host2/scan
[root@CentOS8 ~]#lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0  200G  0 disk 
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0   50G  0 part /data
├─sda3   8:3    0    4G  0 part [SWAP]
├─sda4   8:4    0    1K  0 part 
└─sda5   8:5    0   80G  0 part /
sdb      8:16   0   20G  0 disk 
sr0     11:0    1    7G  0 rom

2、对硬盘/dev/sdb进行分区，大小为2G

[root@CentOS8 ~]#fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.32.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x7dfaecad.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7dfaecad
Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-41943039, default 2048): 
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-41943039, default 41943039): +2G
Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 2 GiB.
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7dfaecad
Device     Boot Start     End Sectors Size Id Type
/dev/sdb1        2048 4196351 4194304   2G 83 Linux
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
[root@CentOS8 ~]#fdisk -l /dev/sdb
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7dfaecad
Device     Boot Start     End Sectors Size Id Type
/dev/sdb1        2048 4196351 4194304   2G 83 Linux

3、创建文件系统块大小为2048byte，预留1%可用空间,文件系统 ext4，卷标为TEST

[root@CentOS8 ~]#mke2fs -t ext4 -b 2048 -m 1 -L TEST /dev/sdb1
mke2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Creating filesystem with 1048576 2k blocks and 131072 inodes
Filesystem UUID: 8e6ed606-e250-48f7-8e63-dd5a8e08da2a
Superblock backups stored on blocks: 
	16384, 49152, 81920, 114688, 147456, 409600, 442368, 802816
Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@CentOS8 ~]#lsblk -f
NAME   FSTYPE  LABEL                      UUID                                 MOUNTPOINT
sda                                                                            
├─sda1 ext4                               ccb9e34d-a43a-4276-a697-d8ce684cd699 /boot
├─sda2 xfs                                759de453-b2ff-4553-8e01-e830d2f2468f /data
├─sda3 swap                               84faeb9d-3694-40bb-b0c9-f55047d09799 [SWAP]
├─sda4                                                                         
└─sda5 xfs                                19cfb9c8-bd59-4c52-8403-70527758bf86 /
sdb                                                                            
└─sdb1 ext4    TEST                       8e6ed606-e250-48f7-8e63-dd5a8e08da2a

4、设置开机自动挂载

[root@CentOS8 ~]#blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: LABEL="TEST" UUID="8e6ed606-e250-48f7-8e63-dd5a8e08da2a" TYPE="ext4" PARTUUID="7dfaecad-01"
[root@CentOS8 ~]#echo "UUID=8e6ed606-e250-48f7-8e63-dd5a8e08da2a /test                   ext4     defaults        0 0" >> /etc/fstab;cat /etc/fstab
[root@CentOS8 ~]#mkdir /test;mount -a;lsblk -f
NAME   FSTYPE  LABEL                      UUID                                 MOUNTPOINT
sda                                                                            
├─sda1 ext4                               ccb9e34d-a43a-4276-a697-d8ce684cd699 /boot
├─sda2 xfs                                759de453-b2ff-4553-8e01-e830d2f2468f /data
├─sda3 swap                               84faeb9d-3694-40bb-b0c9-f55047d09799 [SWAP]
├─sda4                                                                         
└─sda5 xfs                                19cfb9c8-bd59-4c52-8403-70527758bf86 /
sdb                                                                            
└─sdb1 ext4    TEST                       8e6ed606-e250-48f7-8e63-dd5a8e08da2a /test
sr0    iso9660 CentOS-8-1-1911-x86_64-dvd 2020-01-03-21-42-40-00

5、查看是否有acl权限

[root@CentOS8 ~]#dumpe2fs -h /dev/sdb1
Default mount options:    user_xattr acl

四、创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG;要求PE大小为16MB,

而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv;挂载至/users目录

1、添加硬盘并识别

[root@CentOS8 ~]#lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0  200G  0 disk 
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0   50G  0 part /data
├─sda3   8:3    0    4G  0 part [SWAP]
├─sda4   8:4    0    1K  0 part 
└─sda5   8:5    0   80G  0 part /
sdb      8:16   0   20G  0 disk 
└─sdb1   8:17   0    2G  0 part /test
sdc      8:32   0   15G  0 disk 
sdd      8:48   0    5G  0 disk 
sr0     11:0    1    7G  0 rom

2、创建pv

[root@CentOS8 ~]#pvcreate /dev/sdc /dev/sdd
[root@CentOS8 ~]#pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize  PFree 
  /dev/sdc      lvm2 ---  15.00g 15.00g
  /dev/sdd      lvm2 ---   5.00g  5.00g
[root@CentOS8 ~]#pvdisplay 
  "/dev/sdc" is a new physical volume of "15.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc
  VG Name               
  PV Size               15.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               GNtOUt-wkOL-y1zp-WqnQ-5Yya-TcIK-fjBW7Y
   
  "/dev/sdd" is a new physical volume of "5.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdd
  VG Name               
  PV Size               5.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               wS0exJ-G9zc-4Xlu-xqet-ESFy-Toql-fFiP3r

3、创建vg名称为testvg，并指定pe大小为16m

[root@CentOS8 ~]#vgcreate -s 16M testvg /dev/sdc /dev/sdd
[root@CentOS8 ~]#vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
  testvg   2   0   0 wz--n- <19.97g <19.97g
[root@CentOS8 ~]#vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               testvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               <19.97 GiB
  PE Size               16.00 MiB
  Total PE              1278
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       1278 / <19.97 GiB
  VG UUID               eJGHGb-LHdR-I9Br-hwzM-1FsI-Aw2H-8MzYdn

4、创建lv名称为testlv，从testvg获取大小为5g的空间

[root@CentOS8 ~]#lvcreate -n testlv -L 5G testvg
[root@CentOS8 ~]#lvs
  LV     VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  testlv testvg -wi-a----- 5.00g                                                    
[root@CentOS8 ~]#lvdisplay 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/testvg/testlv
  LV Name                testlv
  VG Name                testvg
  LV UUID                a9advS-AVsz-WiGY-YNLV-6GIa-BWgP-9ZNXuF
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time CentOS8, 2021-04-22 10:18:20 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                5.00 GiB
  Current LE             320
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0
映射关系
[root@CentOS8 ~]#ll /dev/testvg/testlv
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Apr 22 10:18 /dev/testvg/testlv -> ../dm-0
[root@CentOS8 ~]#ll /dev/mapper/testvg-testlv 
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Apr 22 10:18 /dev/mapper/testvg-testlv -> ../dm-0

5、创建/users并挂载

[root@CentOS8 ~]#mkfs.ext4 /dev/testvg/testlv
[root@CentOS8 ~]#blkid 
/dev/mapper/testvg-testlv: UUID="d52c722c-378f-4636-937a-6cbe08c497fc" TYPE="ext4"
[root@CentOS8 ~]#echo "UUID=d52c722c-378f-4636-937a-6cbe08c497fc /users                   ext4     defaults        0 0"  >> /etc/fstab;cat /etc/fstab
[root@CentOS8 ~]#mkdir /users;mount -a;df -h
Filesystem                 Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs                   967M     0  967M   0% /dev
tmpfs                      983M     0  983M   0% /dev/shm
tmpfs                      983M  9.1M  974M   1% /run
tmpfs                      983M     0  983M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5                   80G  4.8G   76G   7% /
/dev/sda2                   50G  390M   50G   1% /data
/dev/sda1                  976M  123M  787M  14% /boot
tmpfs                      197M  4.0K  197M   1% /run/user/0
/dev/sdb1                  2.0G  9.1M  2.0G   1% /test
/dev/mapper/testvg-testlv  4.9G   20M  4.6G   1% /users

第七周