ОС Лаб.работа №13-14 (Методические указания по выполнению всех лабораторных работ)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э. БАУМАНАФакультет «Информатика и системы управления»Кафедра «Автоматизированные системы обработки информациии управления»Сёмкин П.С., Сёмкин А.П.Методические указания по выполнению лабораторных работпо дисциплине«Операционные системы»Лабораторная работа № 13-14«Управление логическими томами ОС Ubuntu»Москва2017 г.Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)ОГЛАВЛЕНИЕ21ЦЕЛЬ РАБОТЫ ....................................................................................................... 22ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..................................................................................... 22.1Назначение управления логическими томами ........................................................................................

22.2Организация LVM ......................................................................................................................................... 32.2.1Тома и группы томов............................................................................................................................... 32.2.2Диапазоны ................................................................................................................................................

42.2.3Модуль отображения устройств ............................................................................................................. 52.3Задачи, решаемые с помощью LVM2 ........................................................................................................ 52.3.1Установка LVM2 ..................................................................................................................................... 52.3.2Создание новых томов ............................................................................................................................

52.3.3Расширение томов ................................................................................................................................... 62.3.4Уменьшение логических томов .............................................................................................................. 83ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ .............................................................. 84КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ..................................................................................

95ЛИТЕРАТУРА .......................................................................................................... 96ПРИЛОЖЕНИЕ. КОМАНДЫ LINUX ..................................................................... 106.1Установка пакетов ...................................................................................................................................... 106.2Управление логическими томами(LVM) ................................................................................................ 106.2.1Создание физических томов LVM ....................................................................................................... 106.2.2Создание групп томов LVM .................................................................................................................

106.2.3Создание логических томов LVM ........................................................................................................ 106.2.4Создание файловой системы на логическом томе LVM .................................................................... 116.2.5Увеличение дискового пространства логического тома и файловой системы ................................

116.2.6Уменьшение дискового пространства логического тома и размера файловой системы ................ 116.2.7Удаление логических томов и групп томов ........................................................................................ 126.3Операции LVM ............................................................................................................................................ 121 Цель работыЦелью работы является знакомство со средствами управления логическимитомами (LVM) ОС UbuntuПродолжительность работы – 4 часа.2 Теоретическая часть2.1 Назначение управления логическими томамиУправление логическими томами (LVM) - это инструмент управлениядисковым пространством в Linux - системах.

В рамках LVM физические дискии разделы вне зависимости от их размера и разбиения могут рассматриватьсякак единое хранилище данных.Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)3LVM позволяет: Объединять небольшие объемы дисковой памяти в больший виртуальный диск (логическую группу,volume group). Добавлять диски/разделы в дисковую группу и расширять существующие файловые системы «на лету» Уменьшить размеры файловых систем и удалить диски из дисковойгруппы, когда их емкость больше не требуется Создавать внутренне согласованные резервные копии на основе мгновенных копий файловой системы2.2 Организация LVMLVM состоит из трех элементов: Тома(Volume): физические и логические тома и группы томов Диапазоны Модуль(Extent): физические и логические диапазоныотображения устройств (Device-mapper): модуль ядраLinux2.2.1 Тома и группы томовВ Linux LVM используютсяфизические тома (physical volume – PV) - физические диски или разделыфизических дисковгруппы томов (volume groups – VG) - объединяют физические тома.логические тома (logical volume – LV) - создаются как логические частигруппы томовТаким образом, в группе томов производится отображение из n физических томов в m логических.

После назначения физических томов группеможно создать логический том любого размера (вплоть до суммарного объемагруппы томов).После создания логического тома его можно использовать с любой файловой системой, и смонтировать его в некоторую точку монтирования.Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)42.2.2 ДиапазоныЧтобы можно было отобразить n физических томов в m логических, физические тома и группы томов должны состоять из базовых блоков одинакового размера; они называются физическими диапазонами (physical extents —PE) и логическими диапазонами (logical extents — LE). PE и LE всегда находятся в соотношении 1 к 1.В программе управления логическими томами LVM2 нет ограничения намаксимальное количество диапазонов в физических и логических томах.

Поумолчанию размер диапазона составляет 4 МБ, и для большинства конфигураций его нет необходимости изменять, поскольку производительностьввода/вывода не меняется при меньшем или большем размере диапазона.Однако средства LVM могут хуже работать при большом числе диапазонов, а использование диапазонов больших размеров позволяет сохранить количество диапазонов небольшим.С другой стороны, необходимо помнить, что диапазоны различных размеров нельзя объединить в одной группе томов, а изменение размера диапазона является единственной небезопасной операцией с LVM: такая операцияможет повредить данные.

Наилучшее решение - работать всегда с размеромдиапазона, выбранным в начале установки.Различные размеры диапазонов означают различную возможность изменения размера логических групп. Например, если выбрать размер диапазона,равный 4 Мб, то можно уменьшить или увеличить логический том только навеличину, кратную 4 Мб.Системный администратор может устанавливать различные правила выделения диапазонов, но обычно в этом нет необходимости, так как политикапо умолчанию (называемая «нормальной политикой выделения») используетвполне разумные правила.Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)52.2.3 Модуль отображения устройствМодуль отображения устройств (dm_mod) является модулем ядра Linux(он может быть встроен в ядро), начиная с версии ядра 2.6.9. Его работа состоит в отображении устройств - это требование LVM2.В большинстве основных дистрибутивов модуль отображения устройствустановлен по умолчанию и обычно запускается автоматически во время загрузки, или когда установлены или включены пакеты LVM2/EVMS (EVMS –это альтернативный инструмент управления томами)При создании групп томов и логических томов им можно дать осмысленные имена.

Работа модуля отображения устройств заключается в корректномотображении этих имен на физические устройства2.3 Задачи, решаемые с помощью LVM22.3.1 Установка LVM2Для использования программы управления логическими томами необходимо установить пакет LVM2.Модуль отображения устройств должен быть загружен при запуске системы. Проверить, загружен ли он на текущий момент, можно, используя команду lsmod | grep dm_mod.

Загрузить модуль отображения устройств можнос помощью команды modprobe dm_mod2.3.2 Создание новых томовИспользуя программы разметки (fdisk, parted, gparted), необходимо создать разделы для использования LVM.Большинство таких инструментов разметки обычно по умолчанию создают новые разделы с идентификатором раздела 0x83 (Linux).

Необходимоизменить тип раздела на 0x8e (Linux LVM).Далее необходимо инициализировать каждый раздел Linux LVM как физический том LVM с помощью команды pvcreateДалее создаётся группы томов создаются с помощью команды vgcreateПосле создания группы томов можно ввести команду vgdisplay для просмотра общей информации о вновь созданной группе томов:Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)6После того, как группа томов готова к использованию, её можно использовать как виртуальный диск для создания/удаления/изменения размера логических томов.Группа томов является абстрактным объектом, который виден толькосредствами LVM.Новый логический том создаётся командой lvcreateПосле создания тома можно проверить наличие узла этого устройства, используя команду ls.Просмотреть свойства логического тома можно с помощью командыlvdisplayИмя/путь логического тома для всех практических целей задаютсявформате/dev/{VG_name}/{LV_name},например,/dev/vg1/lv1.Файл /dev/mapper/{VG_name}-{LV_name} используется чащевсего для создания ссылки /dev/{VG_name}/{LV_name}.После того, как логический том создан, Его можно отформатировать влюбой из поддерживаемых файловых систем и смонтировать в нужную точкумонтирования.Может потребоваться изменить файл fstab для автоматического монтирования файловой системы во время загрузки:Логический том считается блочным устройством для всех целей, включая, в частности, использование его в качестве неформатированного разделадля баз данных.2.3.3 Расширение томовЕсли достаточно свободного места в группе томов, для расширения томадостаточно ввести команду lvextend, том даже не требуется предварительноразмонтировать.Операционные системы Лаб.работа № 13-14(Управление логическими томами ОС Ubuntu)7Затем нужно расширить файловую систему внутри логического тома.