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磁碟配额 (Quota) 的应用与实作  

2015-01-04 09:33:20|  分类: Linux技术文章 |  标签: |举报 |字号 订阅

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Quota 这个玩意儿就字面上的意思来看,就是有多少『限额』的意思啦!如果是用在零用钱上面, 就是类似『有多少零用钱一个月』的意思之类的。如果是在电脑主机的磁碟使用量上呢?以 Linux 来说,就是有多少容量限制的意思了。我们可以使用 quota 来让磁碟的容量使用较为公平, 底下我们会介绍什么是 quota ,然后以一个完整的范例来介绍 quota 的实作哦!

  什么是 Quota

  在 Linux 系统中,由于是多人多工的环境,所以会有多人共同使用一个硬碟空间的情况发生, 如果其中有少数几个使用者大量的占掉了硬碟空间的话,那势必压缩其他使用者的使用权力! 因此管理员应该适当的限制硬碟的容量给使用者,以妥善的分配系统资源!避免有人抗议呀!

  举例来说,我们使用者的预设家目录都是在 /home 底下,如果 /home 是个独立的 partition , 假设这个分割槽有 10G 好了,而 /home 底下共有 30 个帐号,也就是说,每个使用者平均应该会有 333MB 的空间才对。 企业邮箱偏偏有个使用者在他的家目录底下塞了好多只影片,占掉了 8GB 的空间,想想看,是否造成其他正常使用者的不便呢? 如果想要让磁碟的容量公平的分配,这个时候就得要靠 quota 的帮忙了!

  Quota 的一般用途

  quota 比较常使用的几个情况是:

  针对 WWW server ,例如:每个人的网页空间的容量限制!

  针对 mail server,例如:每个人的邮件空间限制。

  针对 file server,例如:每个人最大的可用网络硬碟空间 (教学环境中最常见!)

  上头讲的是针对网络服务的设计,如果是针对 Linux 系统主机上面的设定那么使用的方向有底下这一些:

  限制某一群组所能使用的最大磁碟配额 (使用群组限制):

  你可以将你的主机上的使用者分门别类,有点像是目前很流行的付费与免付费会员制的情况, 你比较喜好的那一群的使用配额就可以给高一些!呵呵! ...

  限制某一使用者的最大磁碟配额 (使用使用者限制):

  在限制了群组之后,你也可以再继续针对个人来进行限制,使得同一群组之下还可以有更公平的分配!

  以 Link 的方式,来使邮件可以作为限制的配额 (更改 /var/spool/mail 这个路径):

  如果是分为付费与免付费会员的『邮件主机系统』,是否需要重新再规划一个硬碟呢? 也不需要啦!直接使用 Link 的方式指向 /home (或者其他已经做好的 quota 磁碟) 就可以啦! 这通常是用在原本磁碟分割的规划不好,外贸企业邮箱但是却又不想要更动原有主机架构的情况中啊!

  大概有这些实际的用途啦!

  Quota 的使用限制

  虽然 quota 很好用,但是使用上还是有些限制要先了解的:

  仅能针对整个 filesystem:

  quota 实际在运作的时候,是针对『整个 filesystem』进行限制的, 例如:如果你的 /dev/sda5 是挂载在 /home 底下,那么在 /home 底下的所有目录都会受到限制!

  核心必须支援 quota :

  Linux 核心必须有支援 quota 这个功能才行:如果你是使用 CentOS 5.x 的预设核心, 那恭喜你了,你的系统已经预设有支援 quota 这个功能了!如果你是自行编译核心的, 那么请特别留意你是否已经『真的』开启了 quota 这个功能?否则底下的功夫将全部都视为『白工』。

  Quota 的记录档:

  目前新版的 Linux distributions 使用的是 Kernel 2.6.xx 的核心版本,这个核心版本支援新的 quota 模组,使用的预设档案 (aquota.user, aquota.group )将不同于旧版本的 quota.user, quota.group ! (多了一个 a 呦!) 而由旧版本的 quota 可以藉由 convertquota 这个程式来转换呢!

  只对一般身份使用者有效:

  这就有趣了!并不是所有在 Linux 上面的帐号都可以设定 quota 呢,例如 root 就不能设定 quota , 因为整个系统所有的资料几乎都是他的啊!

  所以了,你不能针对『某个目录』来进行 Quota 的设计,但你可以针对『某个档案系统 (filesystem) 』来设定。 如果不明白目录与挂载点还有档案系统的关系,请回到第八章去看一看再回来!

  Quota 的规范设定项目:

  quota 这玩意儿针对整个 filesystem 的限制项目主要分为底下几个部分:

  容量限制或档案数量限制 (block 或 inode):

  我们在第八章谈到档案系统中,说到档案系统主要规划为存放属性的 inode 与实际档案资料的 block 区块,Quota 既然是管理档案系统,所以当然也可以管理 inode 或 block 了! 这两个管理的功能为:

  限制 inode 用量:可以管理使用者可以建立的『档案数量』;

  限制 block 用量:管理使用者磁碟容量的限制,较常见为这种方式。

  柔性劝导与硬性规定 (soft/hard):

  既然是规范,当然就有限制值。不管是 inode/block ,限制值都有两个,分别是 soft 与 hard。 通常 hard 限制值要比 soft 还要高。举例来说,若限制项目为 block ,可以限制 hard 为 500MBytes 而 soft 为 400MBytes。这两个限值的意义为:

  hard:表示使用者的用量绝对不会超过这个限制值,以上面的设定为例, 美国空间使用者所能使用的磁碟容量绝对不会超过 500Mbytes ,若超过这个值则系统会锁住该用户的磁碟使用权;

  soft:表示使用者在低于 soft 限值时 (此例中为 400Mbytes),可以正常使用磁碟,但若超过 soft 且低于 hard 的限值 (介于 400~500Mbytes 之间时),每次使用者登入系统时,系统会主动发出磁碟即将爆满的警告讯息, 且会给予一个宽限时间 (grace time)。不过,若使用者在宽限时间倒数期间就将容量再次降低于 soft 限值之下, 则宽限时间会停止。

  会倒数计时的宽限时间 (grace time):

  刚刚上面就谈到宽限时间了!这个宽限时间只有在使用者的磁碟用量介于 soft 到 hard 之间时,才会出现且会倒数的一个咚咚! 由于达到 hard 限值时,使用者的磁碟使用权可能会被锁住。为了担心使用者没有注意到这个磁碟配额的问题, 因此设计了 soft 。当你的磁碟用量即将到达 hard 且超过 soft 时,系统会给予警告,但也会给一段时间让使用者自行管理磁碟。 一般预设的宽限时间为七天,如果七天内你都不进行任何磁碟管理,那么 soft 限制值会即刻取代 hard 限值来作为 quota 的限制。

  以上面设定的例子来说,假设你的容量高达 450MBytes 了,那七天的宽限时间就会开始倒数, 若七天内你都不进行任何删除档案的动作来替你的磁碟用量瘦身, 那么七天后你的磁碟最大用量将变成 400MBytes (那个 soft 的限制值),此时你的磁碟使用权就会被锁住而无法新增档案了。

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