Linux作業7

1、創建一個10G分區，並格式爲ext4文件系統；

   (1) 要求其block大小爲2048, 預留空間百分比爲2, 卷標爲MYDATA, 默認掛載屬性包含acl；

   (2) 掛載至/data/mydata目錄，要求掛載時禁止程序自動運行，且不更新文件的訪問時間戳；

    1、創建分區；

    使用fdisk命令在磁盤/dev/sdb上創建分區，過程如下：

    

    2、格式化分區；

    使用mke2fs命令將/dev/sdb1格式爲ext4文件系統：

    mke2fs命令選項說明：

        -t：指定文件系統；

      -b：指定磁盤塊大小，單位爲字節；

      -m：指定爲管理人員預留的空間佔據的百分比；爲避免空間耗盡導致管理操作（mv、cp等）無法完成，可使用該參數指定一定比例的預留空間，默認5%；

      -L：指定卷標；

    

    CentOS7中格式化分區時默認已經包含acl掛載選項，可通過tune2fs -l命令進行查看，如下：

    

    如果不包含，可通過tune2fs命令選項來修改默認的掛載屬性，如下：

    tune2fs -o {FEATURE|^FEATURE}

      FEATURE：啓用默認屬性

      ^FEATURE：禁用默認屬性

    

   

    3、掛載文件系統

    使用mount命令掛載文件系統，過程如下：

    1).創建文件系統掛載目錄，即掛載點；

    2).使用mount命令進行掛載，並使用-o來啓用或禁用文件系統選項；

        mount文件系統選項說明：

        noexec: 不允許文件系統上的文件運行爲進程，即使文件有執行權限；

        noatime：在訪問文件或目錄時不更新其訪問時間戳，以減少磁盤I/O； 

    3).驗證；   

    

    

2、創建一個大小爲1G的swap分區，並創建好文件系統，並啓用之；

    1). 使用free命令查看下當前的swap空間大小：

    

    2). 使用fdisk命令創建一個分區，並修改該分區ID爲82（82爲swap文件系統的ID，默認爲83）：

    

    

 使用partx命令通知kernel重讀磁盤分區表，選項說明如下：

    -a: 通知kernel添加制定或全部分區

    -v: verbose,顯示詳細信息

    -s: 列出分區

 

    3). 使用mkswap命令將分區格式化爲swap文件系統：

    

    4). 使用swapon命令激活swap交換分區：

        swapon命令常用選項說明：

        -a: 激活所有的交換分區；

        -v: verbose，顯示詳細信息；

        -s, --summary: 顯示摘要信息；

        -p, --priority <prio>: 指定交換分區設備的優先級；

        

    5). 驗證：

    

    可使用swapon -s或free -m命令驗證結果。 

3、寫一個腳本

   (1)、獲取並列出當前系統上的所有磁盤設備；

#!/bin/bash
#
echo "$(fdisk -l /dev/[sh]d[a-z] | grep -o '^Disk /dev/[sh]d[a-z]')"

 結果：

 

   (2)、顯示每個磁盤設備上每個分區相關的空間使用信息；

#!/bin/bash
#
diskDev=$(fdisk -l /dev/[sh]d[a-z] | grep -o '^/dev/[sh]d[a-z][[:digit:]]')
for i in $diskDev
do
    echo "$(fdisk -l $i)\n"
done

 結果：

   

4、總結RAID的各個級別及其組合方式和性能的不同；

    常用RAID級別及說明如下表：  

RAID級別	描述	性能	冗餘	可用空間	最少磁盤數
RAID-0	被稱爲條帶卷(strip)；將多塊磁盤並行組織起來，將數據條帶化後切割爲多段（chunk），平均同時存往各磁盤，讀取數據時也從多塊磁盤讀取數據後再在RAID控制器的組織下組合爲完整的數據；	讀、寫性能均有提升	無容錯能力，且風險率會隨磁盤個數的增加而增長	N*min(S1,S2,...)    磁盤個數*最小磁盤可用空間	2
RAID-1	被稱爲鏡像卷(mirror)；將多塊磁盤並行組織起來，數據chunk在多塊磁盤各寫一份，讀取時分別從各磁盤讀取；	讀性能提升，寫性能略有下降	有	1*min(S1,S2,…)    由最小可用空間的磁盤決定	2
RAID-4    不常用	磁盤分兩類，一類用來存儲數據，另一類用來存儲校驗碼（數據磁盤的異或值）。校驗碼磁盤至少有一塊，數據chunk以條帶方式存儲到各數據磁盤上，同時計算出數據的異或值並存儲於校驗磁盤；	讀寫性能有提升，但更換磁盤後數據恢復時校驗盤會成爲瓶頸	有，允許壞1塊磁盤	(N-1)*min(S1,S2,…)    數據磁盤個數*最小磁盤的可用空間	3
RAID-5	與RAID-4類似，不同之處爲各磁盤輪流作爲校驗磁盤；	讀、寫性能均有提升	有，允許壞1塊磁盤	(N-1)*min(S1,S2,…)    數據磁盤個數*最小磁盤的可用空間
RAID-6    不常用	與RAID-5類似，不同之處爲同時由2塊磁盤輪流作爲校驗盤；	讀、寫性能均有提升	有，允許壞2塊磁盤	(N-2)*min(S1,S2,…)	4
RAID-10	多塊磁盤先組織爲RAID-1，再將多組磁盤鏡像組織爲RAID-0，即先鏡像再條帶；	讀、寫性能均有提升	有，每組鏡像最多同時只能壞一塊	N*min(S1,S2,...)/2    所有最小磁盤空間數量的一半	4
RAID-01    不常用	與RAID-10相反，多塊磁盤先組織爲條帶，多組磁盤條帶再組織爲鏡像；	讀、寫性能均有提升	有，同時只能有一個條帶組出現故障，哪怕整個條帶組的所有磁盤都出故障；	N*min(S1,S2,...)/2    所有最小磁盤空間數量的一半	4
JBOD	將多塊磁盤的可用空間串行組織爲一個大的連續空間；	無	無容錯能力，且風險率會隨磁盤個數的增加而增長	sum(S1,S2,…)	N

5、創建一個大小爲10G的RAID1，要求有一個空閒盤，而且CHUNK大小爲128k;

  1). 創建三個大小爲10G的分區，用來模擬三塊磁盤（RAID-1至少需要2塊磁盤，1塊用來模擬空閒盤）：

    

  通知kernel重讀磁盤分區表：

    

    

  2). 創建RAID：

    Linux下的軟RAID是通過kernel的md模塊來實現的，mdadm命令爲kernel的md模塊的管理命令，其常用選項及相關參數如下：

    語法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>

    模式：

  創建：-C

    -n #: 使用#個塊設備來創建此RAID；

    -l #：指明要創建的RAID的級別，mdadm支持的RAID級別：LINEAR, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10;；

    -a {yes|no}：自動創建目標RAID設備的設備文件；

    -c CHUNK_SIZE: 指明塊大小；

    -x #: 指明空閒盤的個數；

   裝配: -A

   監控: -F

   管理：

    -f：將磁盤人工標記爲損壞（faulty）

    -r：將塊設備從RAID卷中移除

    -a：向RAID卷中添加塊設備

    -S, --stop：拆除RAID卷，釋放所有塊設備

# mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2 -x 1 -c 128 /dev/sdb{1,2,3}

     檢查RAID設備狀態，帶有冗餘功能的RAID在創建後需要做按位對齊，使得某磁盤在損壞後可以恢復：

        檢查命令： mdadm -D 或 cat /proc/mdstat

    

   對齊成功後：

    

 3). 使用RAID：

  (1).格式化。將/dev/md0格式化爲ext4文件系統，並指明卷標爲“MD0”：

    

  (2).掛載。將/dev/md0掛載至/mydata，並檢查掛載狀態：

    

 4). 模擬磁盤故障：

    將/dev/sdb1人工標記爲故障，來模擬磁盤錯誤，並觀察空閒磁塊的狀態：

    

    卸載故障磁盤：

    

    

    向RAID卷中添加塊設備/dev/sdb1：

    

 5). 拆除RAID卷：

    拆除RAID前需先卸載該RAID：

    

    

6、創建一個大小爲4G的RAID5設備，chunk大小爲256k，格式化ext4文件系統，要求可開機自動掛載至/backup目錄，而且不更新訪問時間戳，且支持acl功能；

  1). 創建四個大小爲4G的分區（/dev/sdb{5,6,7,8}），用來模擬組建RAID卷的磁盤設備，其三個作爲數據盤，一個作爲空閒盤：

       

  2). 創建RAID-5，chunk爲256K：

    

  3). 格式化RAID設備爲ext4文件系統，指明卷標，並檢查默認掛載屬性：

    

  4). 修改/etc/fstab文件：

    /etc/fstab文件中增加一行，使用卷標自動掛載RAID設備，並使用noatime參數。如下：

LABEL=MD0   /mydata     ext4    defaults,noatime,acl    0 0

 運行以下命令，根據/etc/fstab掛載設備：

# mount -a

  5). 查看掛載狀態：

    

7、寫一個腳本

   (1) 接受一個以上文件路徑作爲參數；

   (2) 顯示每個文件擁有的行數；

   (3) 總結說明本次共爲幾個文件統計了其行數；

#!/bin/bash
#
if [ $# -eq 0 ];then
    echo "Parameters cannot be empty!"
    exit 1
fi
fileCount=0
for i in $@
do
    if [ -f $i ]
    then
        linecount=($(wc -l $i))
        echo "$i has $linecount lines."
        let fileCount++
    else
        echo "$i not be regular file!"
    fi
done

echo -e "Counted files: $fileCount \n"

     結果：

    

8、寫一個腳本

   (1) 傳遞兩個以上字符串當作用戶名；

   (2) 創建這些用戶；且密碼同用戶名；

   (3) 總結說明共創建了幾個用戶；

#/bin/bash
#
if [ ! $UID -eq 0 ]
then
    echo "Please login root."
    exit 1
fi

if [ $# -eq 0 ]
then
    echo -e "Parameters cannot be empty!\n"
fi

userCount=0
for user in $@
do
    if id $user &> /dev/null 
    then
        echo "$user already exists."
    else
        useradd $user
        [ $? -eq 0 ] && echo "$user" | passwd --stdin $user > /dev/null || echo -e "$user not created!\n"
        echo "$user to create success!"
        let userCount++
    fi
done
echo -e "Total of created user: $userCount\n"

     結果：

    

9、寫一個腳本，新建20個用戶，visitor1-visitor20；計算他們的ID之和；

#/bin/bash
#

declare -i userNum=1
declare -i sumUID=0
while [ $userNum -le 20 ] ; do
    if id visitor$userNum &> /dev/null ; then
        echo "visitor$userNum already existing!"
    else
        useradd visitor$userNum &> /dev/null && echo "visitor$userNum" | passwd --stdin visitor$userNum &> /dev/null
        [ $? -eq 0 ] && echo "visitor$userNum created successfully." || echo "visitor$userNum Chris create failure!"
    fi
    echo "visitor$userNum UID is: $(id -u visitor$userNum)"
    let sumUID+=$(id -u visitor$userNum)
    let userNum++
done
echo "The sum of the UID: $sumUID"

    結果：

    

10、寫一腳本，分別統計/etc/rc.d/rc.sysinit、/etc/rc.d/init.d/functions和/etc/fstab文件中以#號開頭的行數之和，以及總的空白行數；

#/bin/bash
#
declare -i sum1=0  # Sum for # lines
declare -i sum2=0  # Sum for null lines

for file in $@; do
    if [ -f $file ]; then
            s1=$(grep '^#' $file | wc -l)
            s2=$(grep '^$' $file | wc -l)
            echo "$file # lines: $s1"
            echo "$file null lines: $s2"
            sum1+=s1
            sum2+=s2
    else
        echo "$file not found or not text file!"
    fi
done
echo -e "\nTotal # lines: $sum1"
echo "Total null lines: $sum2"

    結果：

    

11、寫一個腳本，顯示當前系統上所有默認shell爲bash的用戶的用戶名、UID以及此類所有用戶的UID之和；

#!/bin/bash
#
userList=$(grep '\/bin\/bash$' /etc/passwd)
declare -i sumUID=0
for user in $userList ; do
    userName=$(echo $user | cut -d: -f1)
    uid=$(echo $user | cut -d: -f3)
    echo -e "User: $userName\tUID: $uid"
    let sumUID+=$uid
done
echo "Sum UID: $sumUID"

    結果：

    

12、寫一個腳本，顯示當前系統上所有，擁有附加組的用戶的用戶名；並說明共有多少個此類用戶；

#!/bin/bash
#
allUsername=$(cut -d: -f1 /etc/passwd)
declare -i sumSG=0
echo 'There are supplementary groups of user: '
for user in $allUsername; do
    if id $user | grep ',' &> /dev/null ; then
       echo -n "$user " 
       let sumSG++
    fi
done
echo -e  "\nSum users: $sumSG"

    結果：

    

13、創建一個由至少兩個物理卷組成的大小爲20G的卷組；要求，PE大小爲8M；而在卷組中創建一個大小爲5G的邏輯卷mylv1，格式化爲ext4文件系統，開機自動掛載至/users目錄，支持acl；

    1). 創建磁盤塊。創建/dev/sdb{1,2,3}並調整分區ID爲8e，用來模擬構成PV的磁盤塊：

        

    2). 創建PV；

        使用pvcreate命令創建PV，使用pvs命令顯示pv列表：

        

    3). 創建VG；

        創建vg命令：vgcreate  [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName  PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath...]

            -s: 指定PE的大小

        顯示vg詳情：vgdisplay [VolumeGroupName]

        

    4). 創建LV；

        LV創建命令：lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup

            -L: 指定LV的大小；

            -n: 批定LV的名稱；

        LV查看命令：lvdisplay  [-a|--all]  [-v|--verbose]  [VolumeGroupName|LogicalVolume{Name|Path} ...]

        創建大小爲5G的邏輯卷mylv1：

            

    5). 格式化LV，並檢查默認掛載選項；

        將/dev/mapper/myvg-mylv1格式化爲ext4文件系統：

        

    6). 創建/users掛載點，修改/etc/fstab使LV自動掛載，並啓用acl功能：        

# mkdir -v /users
mkdir: created directory ‘/users’

# blkid /dev/mapper/myvg-mylv1 
/dev/mapper/myvg-mylv1: UUID="18c0e102-3072-4b5f-96c8-6c914169ae71" TYPE="ext4"

# vim /etc/fstab
UUID=18c0e102-3072-4b5f-96c8-6c914169ae71   /users  ext4    defaults,acl    0 0     #在/etc/fstab文件中添加該行

# mount -a

    結果：

    

14、新建用戶magedu；其家目錄爲/users/magedu，而後su切換至此用戶，複製多個文件至家目錄；

[root@C1 ~]# useradd -d /users/magedu magedu
[root@C1 ~]# su - magedu
[magedu@C1 ~]$ pwd
/users/magedu
[magedu@C1 ~]$ cp /etc/fstab /etc/hosts .

15、擴展mylv1至9G，確保擴展完成後原有數據完全可用；

    擴展LV分區需要兩步：

    1). 使用lvextend命令擴展LV；

        # lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

    2). 使用resize2fs命令擴展邏輯捲上的文件系統，當不指定[NEW_SIZE]時代表擴展至最大；

        # resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME [NEW_SIZE]

    

    檢查源數據是否可用：

    

16、縮減mylv1至7G，確保縮減完成後原有數據完全可用；

    收縮LV需經過以下步驟：

        1). 卸載文件。收縮LV不允許在線運行；

        2). 收縮前強制檢查LV；

        3). 收縮LV前需使用resize2fs命令收縮LV上的文件系統。注意：必須保證收縮後的空間可以存下該LV下的所有數據；

        4). 使用lvreduce命令收縮LV至指定大小，空間大小的指定也可使用相對值，如：-2G；

        5). 收縮LV後重新掛載該LV；

        6). 檢查數據是否可用；

    過程如下：

        

17、對mylv1創建快照，並通過備份數據；要求保留原有的屬主屬組等信息；

    LV快照說明：

1.         對LV創建的快照可以保存LV在某一核的所有信息，包換狀態信息和數據；

2.         快照的大小可以於LV相同也可不同，這取決於快照的使用期限，當對LV創建快照時相當於創建了一個LV上元數據的監聽器，當LV上數據更新時會首先將LV中的數據複製一份到快照後再對LV上的數據進行修改，在讀取數據時會先檢查快照中是否有數據，有則讀取，沒有則會讀取與之對應的LV上的數據，此時快照相當於LV的另一個入口；
   

3.         LV和與之對應的快照必須在同一個卷組（VG）中；
   

4.         LV的快照可以單獨掛載；
   

    LV快照創建命令：

        lvcreate -s -L #[mMgGtT] -p r -n snapshot_lv_name original_lv_name            

            -s|--snapshot: 指明創建快照；

            -L|--size: 指定快照大小；

            -p|--permission  {r|rw}: 指定快照是否可寫，通常快照爲只讀；

            -n|--name    SnapshotLogicalVolume{Name|Path}: 指定快照名；

    對mylv1創建快照並檢查快照信息：            

        

    

    查看LV上的元數據信息，修改後再與快照上同文件元數據對比：