《Linux操作系統(tǒng)與應(yīng)用技術(shù)RHEL 8》（賀學(xué)劍）教案 第10課 設(shè)置磁盤配額和管理邏輯卷

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課題設(shè)置磁盤配額和管理邏輯卷課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解磁盤配額技術(shù)及設(shè)置磁盤配額的步驟（2）了解邏輯卷管理技術(shù)及創(chuàng)建邏輯卷的步驟（3）會使用Linux命令進(jìn)行磁盤配額管理和邏輯卷管理素質(zhì)目標(biāo)：（1）提高工程實踐能力（2）增強(qiáng)合理使用磁盤空間的意識教學(xué)重難點教學(xué)重點：磁盤配額技術(shù)及設(shè)置磁盤配額的步驟，邏輯卷管理技術(shù)及創(chuàng)建邏輯卷的步驟教學(xué)難點：使用Linux命令進(jìn)行磁盤配額管理和邏輯卷管理教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→→傳授新知（18min）→課堂討論（5min）→課堂實踐（15min）第2節(jié)課：問題導(dǎo)入（5min）→傳授新知（10min）→課堂討論（10min）→課堂實踐（15min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，預(yù)習(xí)本節(jié)課要講的知識【學(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，使學(xué)生提前預(yù)習(xí)要學(xué)的知識，提高課堂教效果考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出以下問題：什么是磁盤配額？為什么要設(shè)置磁盤配額？通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（18min）【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識，介紹磁盤配額和磁盤配額管理命令等知識一、磁盤配額概述1．磁盤配額簡介磁盤配額是一種磁盤空間管理機(jī)制。使用磁盤配額能夠限制某個用戶或用戶組針對特定目錄使用的磁盤空間，一旦超過限制就不允許繼續(xù)使用。有效的磁盤配額管理可以確保用戶使用系統(tǒng)的公平性和安全性。Linux操作系統(tǒng)使用quota技術(shù)實現(xiàn)磁盤配額管理，一般從兩方面進(jìn)行限制，一方面是限制用戶或用戶組占用的磁盤空間，另一方面是限制用戶或用戶組所能創(chuàng)建的最大文件個數(shù)。此外，quota技術(shù)還有軟限制和硬限制的功能，其含義如下。（1）軟限制。當(dāng)達(dá)到軟限制時，系統(tǒng)會提示用戶，且在一段時間內(nèi)仍允許用戶繼續(xù)使用，這段時間稱為寬限時間，默認(rèn)為7天。寬限時間到期后，如果用戶所使用的空間仍超過軟限制，則不能繼續(xù)使用。（2）硬限制。當(dāng)達(dá)到硬限制時會提示用戶，且強(qiáng)制終止用戶的操作。2．設(shè)置磁盤配額的步驟設(shè)置磁盤配額主要包括啟動文件系統(tǒng)的磁盤配額功能、設(shè)置用戶或用戶組的磁盤配額和啟動磁盤配額限制3個步驟。（1）啟動文件系統(tǒng)的磁盤配額功能可分為兩個步驟，首先編輯“/etc/fstab”文件，然后重啟系統(tǒng)。（2）設(shè)置用戶或用戶組的磁盤配額，即限制用戶或用戶組使用的磁盤空間大小和文件個數(shù)。（3）啟動磁盤配額限制，這樣用戶或用戶組的磁盤配額限制才會生效。二、磁盤配額管理命令常用的磁盤配額管理命令包括設(shè)置磁盤配額信息（xfs_quota）、編輯指定用戶或用戶組的磁盤配額信息（edquota）、啟動和關(guān)閉磁盤配額限制（quotaon和quotaoff）、查看指定用戶或用戶組的磁盤配額信息（quota）和查看文件系統(tǒng)的磁盤配額信息（repquota）等。1．設(shè)置磁盤配額信息——xfs_quota命令設(shè)置磁盤配額信息使用xfs_quota命令，其格式如下。xfs_quota[選項]指令[掛載點]xfs_quota命令中常用選項的含義如表4-2-2所示。?【教師】通過多媒體展示“xfs_quota命令中常用選項的含義”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-2xfs_quota命令中常用選項的含義選項含義-x專家模式，讓運(yùn)維人員能夠?qū)Υ疟P配額進(jìn)行更多復(fù)雜的配置-c以參數(shù)的形式設(shè)置要執(zhí)行的指令xfs_quota命令中常用指令的含義如表4-2-3所示。?【教師】通過多媒體展示“xfs_quota命令中常用指令的含義”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-3xfs_quota命令中常用指令的含義指令含義report列出磁盤配額信息，如“xfs_quota-xc'report'/boot”limit設(shè)置用戶或用戶組的磁盤配額信息，如“xfs_quota-xc'limit-ubsoft=3Mbhard=6Misoft=3ihard=6stu01'/boot”表示設(shè)置用戶的磁盤配額信息timer設(shè)置用戶或用戶組的寬限時間，如“xfs_quota-xc'timer-g-b7days'/boot”表示設(shè)置用戶組的寬限時間【提示】xfs_quota是專門針對xfs文件系統(tǒng)來管理磁盤容量配額服務(wù)而設(shè)計的命令。xfs_quota命令中的選項“-x”必須在“-c”前面，其位置不能調(diào)換。2．編輯指定用戶或用戶組的磁盤配額信息——edquota命令編輯指定用戶或用戶組的磁盤配額信息使用edquota命令，其格式如下。edquota[選項][用戶名或用戶組名]edquota命令中常用選項的含義如表4-2-4所示。?【教師】通過多媒體展示“edquota命令中常用選項的含義”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-4edquota命令中常用選項的含義選項含義-u編輯用戶的磁盤配額-g編輯用戶組的磁盤配額-t編輯寬限時間-p將用戶的磁盤配額信息復(fù)制給其他用戶3．啟動和關(guān)閉磁盤配額限制——quotaon命令和quotaoff命令（1）啟動磁盤配額限制使用quotaon命令，其格式如下。quotaon[選項][磁盤分區(qū)名]quotaon命令中常用選項的含義如表4-2-5所示。?【教師】通過多媒體展示“用戶與Linux操作系統(tǒng)的交互”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-5quotaon命令常用選項的含義選項含義-a啟動所有的磁盤配額限制-u啟動用戶的磁盤配額限制-g啟動用戶組的磁盤配額限制（2）關(guān)閉磁盤配額限制使用quotaoff命令，其格式如下。quotaoff[選項][磁盤分區(qū)名]quotaoff命令中常用選項的含義與quotaon命令中的基本相同，此處不再贅述。4．查看指定用戶或用戶組的磁盤配額信息——quota命令查看指定用戶或用戶組的磁盤配額信息使用quota命令，其格式如下。quota[選項][用戶名或用戶組名]quota命令中常用選項的含義如表4-2-6所示。?【教師】通過多媒體展示“quota命令中常用選項的含義”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-6quota命令中常用選項的含義選項含義-u查看用戶的磁盤配額信息-g查看用戶組的磁盤配額信息【提示】quota命令未指定選項時，表示查看當(dāng)前用戶的磁盤配額信息。5．查看文件系統(tǒng)的磁盤配額信息——repquota命令查看文件系統(tǒng)的磁盤配額信息使用repquota命令，其格式如下。repquota[選項][磁盤分區(qū)名]repquota命令中常用選項的含義如表4-2-7所示。?【教師】通過多媒體展示“repquota命令中常用選項的含義”表格，介紹相關(guān)知識表4-2-7repquota命令中常用選項的含義選項含義-a查看所有配置了磁盤配額的文件系統(tǒng)的磁盤配額信息-u查看用戶的磁盤配額信息-g查看用戶組的磁盤配額信息【提示】執(zhí)行repquota命令時，如果不加“-a”選項，則必須加磁盤分區(qū)名?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師的講解和演示，使學(xué)生了解磁盤配額和磁盤配額管理命令的相關(guān)知識課堂討論（5min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：Linux操作系統(tǒng)使用什么技術(shù)實現(xiàn)磁盤配額管理，一般從哪兩個方面進(jìn)行限制？【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價各組的發(fā)言，并進(jìn)行總結(jié)通過課堂討論，鞏固所學(xué)知識，加深學(xué)生磁盤配額課堂實踐（15min）【教師】演示設(shè)置磁盤配額的方法，然后讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實際操作一、啟動文件系統(tǒng)的磁盤配額功能步驟

1登錄Linux操作系統(tǒng)打開命令行終端，使用文本編輯器Vim編輯文件“/etc/fstab”，在“/dev/sdb2”分區(qū)記錄項中添加參數(shù)“uquota”和“gquota”，編輯完成后保存文件并退出Vim。[root@localhost~]#vim/etc/fstab/dev/sdb2/mnt/sdb2xfsdefaults,uquota,gquota00步驟2執(zhí)行以下命令重啟系統(tǒng)。[root@localhost~]#reboot【提示】RHEL8中已經(jīng)默認(rèn)安裝了quota程序包，但存儲設(shè)備卻默認(rèn)沒有開啟對quota技術(shù)的支持，此時需要手動編輯配置文件后重啟系統(tǒng)，或者先卸載增加磁盤配額功能的文件系統(tǒng)，然后重新掛載使配置文件生效。二、設(shè)置用戶和用戶組的磁盤配額步驟1設(shè)置用戶Lina對目錄“/mnt/sdb2”的磁盤配額，其中磁盤空間軟限制為2000MB，硬限制為2100MB，創(chuàng)建文件個數(shù)的軟限制為500個，硬限制為550個。[root@localhost~]#xfs_quota-xc'limit-ubsoft=2000Mbhard=2100Misoft=500ihard=550Lina'/mnt/sdb2步驟2為用戶Susa設(shè)置與用戶Lina相同的磁盤配額。[root@localhost~]#edquota-pLina-uSusa步驟3設(shè)置用戶組develop對目錄“/mnt/sdb2”的磁盤配額，其中磁盤空間軟限制為3500MB，硬限制為4000MB，創(chuàng)建文件個數(shù)的軟限制為1000個，硬限制為1500個。[root@localhost~]#xfs_quota-xc'limit-gbsoft=3500Mbhard=4000Misoft=1000ihard=1500develop'/mnt/sdb2【提示】設(shè)置用戶磁盤配額時，limit后面的選項“-u”可以省略，但是對用戶組設(shè)置磁盤配額時，選項“-g”不可以省略。步驟4設(shè)置用戶的寬限時間為14天。[root@localhost~]#xfs_quota-xc'timer-u-b14days'/mnt/sdb2【知識庫】可以使用“edquota[-u或-g][用戶名或用戶組名]”命令修改用戶或用戶組的磁盤配額?？梢允褂谩癳dquota-t”命令修改寬限時間。三、啟動磁盤配額限制并測試步驟1執(zhí)行以下命令啟動磁盤配額限制。[root@localhost~]#quotaon/dev/sdb2步驟2執(zhí)行以下命令增加其他用戶對目錄“/mnt/sdb2”的寫權(quán)限。[root@localhost~]#chmod-Ro+w/mnt/sdb2步驟3執(zhí)行以下命令切換到普通用戶Lina。[root@localhost~]#su-Lina步驟4執(zhí)行以下命令，在“/mnt/sdb2”目錄下創(chuàng)建大小為2080MB的文件“Lina”。[Lina@localhost~]$ddif=/dev/zeroof=/mnt/sdb2/Linabs=1Mcount=2080可以看出，在“/mnt/sdb2”目錄下創(chuàng)建超過軟限制（2000MB）大小的文件“Lina”時，當(dāng)前文件依然能夠創(chuàng)建成功。【知識庫】dd命令用于讀取設(shè)備或文件中的內(nèi)容，并復(fù)制到指定位置。步驟5執(zhí)行以下命令，在“/mnt/sdb2”目錄下創(chuàng)建大小為2200MB的文件“Lina01”。[Lina@localhost~]$ddif=/dev/zeroof=/mnt/sdb2/Lina01bs=1Mcount=2200可以看出，在創(chuàng)建大小為2200MB的文件“Lina01”時，系統(tǒng)提示“超出磁盤限額”，并只創(chuàng)建了大小為21MB的文件，這說明對用戶Lina的磁盤配置設(shè)置成功。步驟6執(zhí)行以下命令，查看用戶組develop及組中的成員Lina和Susa的磁盤配額。……（詳見教材）【學(xué)生】按照要求進(jìn)行操作，如遇問題可自行掃碼觀看“設(shè)置磁盤配額”視頻，或者詢問老師【教師】巡堂輔導(dǎo)，及時解決學(xué)生遇到的問題，根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)完成任務(wù)評價表4-2-1任務(wù)評價項目名稱評價內(nèi)容評價分?jǐn)?shù)分值自評互評師評職業(yè)素養(yǎng)考核項目（30%）考勤、儀容儀表10分安全意識、責(zé)任意識10分團(tuán)隊合作與交流10分專業(yè)能力考核項目（70%）積極參與教學(xué)活動10分15分任務(wù)實施過程記錄的完成度15分啟動文件系統(tǒng)磁盤配額功能的熟練度10分設(shè)置、查看用戶和用戶組磁盤配額的熟練度20分合計：綜合分?jǐn)?shù)自評（20%）+互評（20%）+師評（60%）100分綜合評語教師（簽字）：通過具體實踐，讓學(xué)生將所學(xué)知識與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實操能力第二節(jié)課問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出以下問題：什么是邏輯卷？什么是邏輯卷管理？通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（10min）【教師】介紹邏輯卷管理和邏輯卷管理命令的相關(guān)知識一、邏輯卷管理概述1．邏輯卷管理簡介?【教師】通過多媒體展示“LVM技術(shù)架構(gòu)”圖片（詳見教材），幫助學(xué)生對這些內(nèi)容有更直觀地認(rèn)識邏輯卷管理（logicalvolumemanager，LVM）是Linux操作系統(tǒng)中對磁盤分區(qū)進(jìn)行管理的一種機(jī)制，它是建立在硬盤和分區(qū)之上，文件系統(tǒng)之下的一個邏輯層。LVM機(jī)制能夠在保持現(xiàn)有數(shù)據(jù)不變的情況下動態(tài)調(diào)整磁盤容量，從而提高磁盤管理的靈活性。2．LVM基本術(shù)語（1）物理卷（physicalvolume，PV）處于LVM的最底層，可以將其理解為物理磁盤或者磁盤分區(qū)。（2）卷組（volumegroup，VG）是由一個或多個物理卷組合而成，可以將卷組看作單獨的邏輯磁盤。卷組創(chuàng)建后，可以在卷組中動態(tài)地添加或移除物理卷。（3）邏輯卷（logicalvolume，LV）是從卷組中分割出的一塊空間。邏輯卷相當(dāng)于分區(qū)，用于創(chuàng)建文件系統(tǒng)，并掛載到Linux操作系統(tǒng)的目錄中使用。（4）物理區(qū)域（physicalextent，PE）是物理卷中可用于分配的最小存儲單元，物理區(qū)域的大小可根據(jù)實際情況在建立物理卷時指定，同一卷組中的所有物理卷的物理區(qū)域大小須一致。3．創(chuàng)建邏輯卷的步驟?【教師】通過多媒體展示“創(chuàng)建邏輯卷的步驟”圖片（詳見教材），幫助學(xué)生對這些內(nèi)容有更直觀地認(rèn)識創(chuàng)建邏輯卷依次執(zhí)行創(chuàng)建物理卷→創(chuàng)建卷組→創(chuàng)建邏輯卷→創(chuàng)建文件系統(tǒng)→掛載文件系統(tǒng)5個步驟?！咎崾尽慨?dāng)生產(chǎn)環(huán)境中不再使用邏輯卷時，將其刪除即可。刪除邏輯卷時，需要提前備份好重要的數(shù)據(jù)信息，然后依次刪除邏輯卷、卷組和物理卷設(shè)備，這個順序不可以顛倒。二、邏輯卷管理命令常用的邏輯卷管理命令包括創(chuàng)建邏輯卷（pvcreate、vgcreate和lvcreate）、顯示邏輯卷（pvdisplay、vgdisplay和lvdisplay）、調(diào)整邏輯卷（vgextend、vgreduce、lvextend和lvreduce）和刪除邏輯卷（lvremove、vgremove和pvremove）等。1．創(chuàng)建邏輯卷——pvcreate命令、vgcreate命令和lvcreate命令（1）創(chuàng)建物理卷使用pvcreate命令，其格式如下。pvcreate物理卷名列表（2）創(chuàng)建卷組使用vgcreate命令，其格式如下。vgcreate卷組名物理卷名列表（3）創(chuàng)建邏輯卷使用lvcreate命令，其格式如下。lvcreate-n邏輯卷名-L邏輯卷容量卷組名2．顯示邏輯卷——pvdisplay命令、vgdisplay命令和lvdisplay命令（1）顯示物理卷使用pvdisplay命令，其格式如下。pvdisplay[物理卷名]（2）顯示卷組使用vgdisplay命令，其格式如下。vgdisplay[卷組名]（3）顯示邏輯卷使用lvdisplay命令，其格式如下。lvdisplay[邏輯卷名]3．調(diào)整邏輯卷——vgextend命令、vgreduce命令、lvextend命令和lvreduce命令調(diào)整邏輯卷命令如表4-3-2所示。?【教師】通過多媒體展示“調(diào)整邏輯卷命令”表格，介紹相關(guān)知識表4-3-2調(diào)整邏輯卷命令功能調(diào)整卷組調(diào)整邏輯卷擴(kuò)展vgextend卷組名物理卷名lvextend-L邏輯卷容量邏輯卷名縮小vgreduce卷組名物理卷名lvreduce-L邏輯卷容量邏輯卷名【提示】擴(kuò)展邏輯卷前，首先需要卸載磁盤設(shè)備和掛載點的關(guān)聯(lián)。為了降低丟失數(shù)據(jù)的風(fēng)險，執(zhí)行縮小邏輯卷操作時，一定要提前做好數(shù)據(jù)備份。4．刪除邏輯卷——lvremove命令、vgremove命令和pvremove命令（1）刪除邏輯卷使用lvremove命令，其格式如下。lvremove邏輯卷名（2）刪除卷組使用vgremove命令，其格式如下。vgremove卷組名（3）刪除物理卷使用pvremove命令，其格式如下。pvremove物理卷名列表【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師的講解和演示，使學(xué)生了解邏輯卷管理和邏輯卷管理命令的相關(guān)知識課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價各組的發(fā)言，并進(jìn)行總結(jié)通過課堂討論，鞏固所學(xué)知識，加深學(xué)生對管理邏輯卷課堂實踐（15min）【教師】演示管理邏輯卷的方法，然后讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實際操作在業(yè)務(wù)量不斷增加的情況下，小旌原先分配的磁盤分區(qū)已經(jīng)無法滿足需求。為了實現(xiàn)對磁盤資源的動態(tài)調(diào)整，小旌計劃對新添加的兩塊SATA磁盤“/dev/sdc”和“/dev/sdd”進(jìn)行邏輯卷管理。要創(chuàng)建邏輯卷，須首先創(chuàng)建物理卷，然后創(chuàng)建卷組，最后創(chuàng)建邏輯卷，具體情況如下。（1）對磁盤設(shè)備“/dev/sdc”和“/dev/sdd”創(chuàng)建物理卷。（2）創(chuàng)建名為“vg01”的卷組。（3）在卷組中創(chuàng)建名為“l(fā)v01”且大小為250MB的邏輯卷，并將其格式化為ext4文件系統(tǒng)，然后開機(jī)自動掛載到“/mnt/data”目錄。（4）將邏輯卷擴(kuò)展到500MB。一、創(chuàng)建邏輯卷步驟1打開虛擬機(jī)軟件，在虛擬機(jī)中添加兩塊磁盤“/dev/sdc”和“/dev/sdd”，添加磁盤設(shè)備。步驟2登錄Linux操作系統(tǒng)打開命令行終端。步驟3執(zhí)行以下命令，創(chuàng)建名為“vg01”的卷組，然后查看卷組的狀態(tài)。……（詳見教材）【學(xué)生】按照要求進(jìn)行操作，如遇問題可自行掃碼觀看“