第2章的内容学完之后，很多人的状态都是“看明白了但手还是生的”。磁盘、LVM、文件系统与扩容备份这几个主题，光靠看是看不出经验的，必须落到命令行上，手指跟着敲一遍，概念才会真正变成自己的。这套配套练习题就是把第2章的每一个关键知识点拆成具体题目，从分区、PV/VG/LV到挂载、扩容、备份全部覆盖一遍，做完之后再回头看课堂笔记，你会明显感觉到哪些地方当时只是“过了一遍脑子”，哪些地方已经真正理解了。
这套题适合三类人：刚完成第2章学习、想检验掌握程度的初学者；已经做过练习但想查漏补缺的进阶者；还有准备动手实操但希望先搭好知识框架的人。建议不要盲猜答案，每道题都先开一台虚拟机或容器环境验证后再对照解析，这样才能把题目变成自己的经验。
1. 刷题之前：这套练习题的定位与使用方法
1.1 为什么学完知识点还必须刷题
磁盘与LVM这部分看起来知识点不密集，但实际操作链条很长。比如创建一个逻辑卷，至少涉及分区、PV、VG、LV、文件系统、挂载六层，每一层对应不同命令和不同的查看工具，任何一步记混了都会导致后续全部出问题。看视频时觉得命令顺序清清楚楚，轮到自己敲的时候往往在第一、第二步就开始犹豫，这就是典型的“被动输入”学会了，“主动输出”没学会。
练习题的作用恰恰是把输出动作固定下来。当你看到一道题要判断“扩展逻辑卷后是否需要重新挂载”，你的大脑会主动去检索resize2fs、xfs_growfs这些命令的适用场景；当你要填“查看物理卷的命令是什么”，你能瞬间反应出pvs还是pvdisplay，这种检索过程比重复读笔记花的时间少，但留下印象深得多。
1.2 题目分级与建议用时
这套题按难度分成三层。基础题考的是命令和概念的一一对应关系，比如lsblk、df、blkid分别干什么；进阶题考的是操作流程和注意事项，比如LVM扩容的正确顺序、fstab字段的含义；综合题则模拟真实运维场景，需要自己组织完整的命令链。建议给自己设定90分钟左右，前60分钟做题，后30分钟开着虚拟机逐条验证答案，不要只做“纸上谈兵”的判断。
测试时环境最好是一台全新的Ubuntu虚拟机，至少准备一块额外的空白虚拟磁盘，比如/dev/sdb。如果条件允许，做任何修改前先打一个快照，这样即使把分区表搞坏了也能一键恢复，练习成本会低很多。
1.3 先看题还是先翻书
我的建议是先不看任何资料，直接做题。做错不要紧，重点是标出你犹豫和错误的题号，之后针对性回看对应章节。如果一上来就翻书，题目就失去了检验功能，变成了抄答案。做完一遍后再把错题对应的命令重新敲一遍，直到不需要看任何提示能完整跑出一个扩容流程为止，这才算过关。
2. 磁盘与分区：基础题热身
2.1 选择题（共8题）
想要查看当前系统所有块设备的树状结构、大小和挂载点，最合适的命令是（ ）
A. df -h
B. lsblk
C. fdisk -l
D. blkid设备文件/dev/sdb1中的“sdb”表示（ ）
A. 第二个IDE硬盘
B. 第二个SATA/SCSI硬盘
C. 第一个硬盘的第二个分区
D. 第二个虚拟光驱MBR分区表最多能管理多大容量的磁盘（ ）
A. 1TB
B. 2TB
C. 4TB
D. 16TB关于GPT分区表，下列说法正确的是（ ）
A. 只能在UEFI启动模式下使用
B. 分区数量理论上没有限制
C. 需要至少4个主分区
D. 不兼容Linux系统parted命令中，把分区表格式设置为GPT的指令是（ ）
A. mklabel gpt
B. mkpart gpt
C. set 1 gpt on
D. format gpt查看某个分区的UUID和文件系统类型，最合适的命令是（ ）
A. df -T
B. lsblk -f
C. fdisk -l
D. du -sh使用fdisk创建新分区后，必须执行哪个操作让内核重新读取分区表（ ）
A. partprobe
B. sync
C. mount -a
D. udevadm monitor一块磁盘被分成主分区和扩展分区之后，扩展分区的作用是（ ）
A. 直接存放文件
B. 作为启动分区
C. 容纳多个逻辑分区
D. 备份分区表
2.2 判断题（共6题）
- fdisk命令既支持MBR分区表，也能处理GPT分区表。（ ）
- 一块磁盘上创建了扩展分区后，主分区数量最多可以达到128个。（ ）
- 删除一个正在使用的分区之前不需要先卸载它。（ ）
- lsblk命令能显示每个分区对应的UUID。（ ）
- GPT分区表在磁盘尾部保存了一份备份分区表头，因此比MBR更抗损坏。（ ）
- 用dd命令把磁盘的MBR备份出来，可以通过备份快速恢复引导扇区。（ ）
2.3 参考答案与解析
选择题答案：B、B、B、B、A、B、A、C。这也太整齐了，但每道题都是考点。第1题lsblk是查看块设备的首选，df -h只能看已挂载文件系统的容量，fdisk -l虽然能看分区信息但输出不如lsblk直观，blkid偏重于UUID和文件系统类型。第2题中，Linux的sd前缀代表SCSI/SATA/USB这类硬盘设备，第一块为sda，第二块为sdb，分区号从1开始编号。第3题是关键分界点，MBR分区表用4个16字节的分区表项描述分区，地址采用32位块号，最大寻址约2TB，超过这个容量必须用GPT。第4题GPT的核心优势是分区数量不依赖扩展分区机制，理论上可以创建非常多的分区，而MBR最多4个主分区。第5题parted使用mklabel gpt，fdisk则通过交互菜单来切换，两者不要混淆。第6题lsblk -f可以一次性显示所有块设备的UUID、文件系统类型和挂载点，最适合做题时的快速排查。第7题partprobe通知内核重新读取分区表，避免重启，是实际操作中极易忘记的一步。第8题扩展分区本身不能被格式化，它的唯一使命就是容纳逻辑分区。
判断题答案：对、错、错、对、对、对。第2题错误，MBR模式主分区最多4个，想要更多分区只能建立扩展分区，再在其中划分逻辑分区。第3题错误，直接删除使用中的分区会导致正在读写的数据损坏，正确做法是先umount卸载，再做分区操作。第4题正确，lsblk -f确实能显示UUID。第5题也是GPT的容错设计之一，磁盘头部和尾部都有分区表副本，对比MBR只在头部有一份，抗损坏能力明显更强。第6题正确，dd备份前446字节的引导代码加上分区表，确实能用于恢复引导扇区，这也是后面备份实操题的基础。
3. LVM核心概念与命令：填空与操作选择
3.1 概念填空题（共8题）
- LVM体系中的三层结构从底层到顶层依次是：物理卷（PV）、（ ）和逻辑卷（LV）。
- 创建一个物理卷使用的命令是（ ）。
- 查看一个卷组中包含了哪些物理卷，可以使用命令（ ）。
- 将新的物理卷加入已有卷组，使用的命令是（ ）。
- 在卷组vg0中创建一个名为data、大小为10G的逻辑卷，命令是（ ）。
- 逻辑卷设备文件在系统中的路径通常是（ ）/（逻辑卷名）。
- 扫描系统中所有LVM卷组并重新识别它们，可以执行（ ）。
- XFS文件系统扩容时要使用（ ）命令，而不是resize2fs。
3.2 命令选择题（共6题）
想把一整块磁盘/dev/sdc作为物理卷交给LVM管理，正确的命令是（ ）
A. pvcreate /dev/sdc1
B. pvcreate /dev/sdc
C. vgcreate /dev/sdc
D. lvcreate /dev/sdc使用lvcreate创建逻辑卷时，如果希望大小随卷组剩余空间全部使用，参数是（ ）
A. -l 100%FREE
B. -L 100%FREE
C. -s 100%FREE
D. -m 100%FREE下列哪个命令用于查看逻辑卷的详细信息，包括大小和条带属性（ ）
A. lvs
B. lvscan
C. lvdisplay
D. blkid执行lvextend -L +5G /dev/vg0/data之后，还差哪一步才能让文件系统真正变大（ ）
A. 执行umount后重新挂载
B. 执行resize2fs或xfs_growfs
C. 执行pvscan
D. 无需其他操作关于LVM缩减逻辑卷，下列说法正确的是（ ）
A. XFS文件系统支持在线缩减
B. ext4文件系统支持先缩减文件系统再缩减LV
C. 缩减操作没有任何风险
D. 缩减前不需要备份数据某PV已经不再需要，想把它的数据迁移到卷组内其他PV上，可以使用（ ）
A. pvmove
B. pvremove
C. vgextend
D. lvreduce
3.3 参考答案与解析
填空题答案：卷组（VG）；pvcreate；pvs（或pvdisplay）；vgextend；lvcreate -L 10G -n data vg0；/dev/vg0；vgscan；xfs_growfs。第1题是LVM的总纲，所有操作都围绕PV、VG、LV三层展开，一定要记清层级关系。第2题pvcreate后跟上整个PV设备，比如/dev/sdc；而/dev/sdc1是分区设备，如果你还没给磁盘分区，直接pvcreate /dev/sdc才是对的。第3题pvs是精简视图，pvdisplay是详细信息。第5题需要注意顺序：lvcreate -L大小 -n名字 卷组名，设备路径自动生成/dev/vg0/data。第6题中LV路径是“/dev/卷组名/逻辑卷名”，这也是实现跨设备统一命名的好处。第7题在系统启动或新接入磁盘后常用，vgscan会把所有卷组信息重新加载一遍。第8题是第2章最容易踩的坑，XFS不支持resize2fs，必须用xfs_growfs。
选择题答案：B、A、C、B、B、A。第1题直接对整块盘做PV，不需要先分区，这是LVM相对传统分区的一个优势。第2题中缩写的“-l”代表指定PE数量，“-L”指定容量，所以100%FREE要用-l。第3题lvdisplay给出LV的完整属性，lvs更适合日常一眼扫过。第4题lvextend只是把LV的边界扩大，文件系统还不知道自己变大了，必须用resize2fs（ext4）或xfs_growfs（XFS）通知文件系统吸收新空间。第5题里XFS只能扩大不能缩小，ext4虽然能缩小，但必须先卸载、检查文件系统、缩小文件系统再缩小LV，顺序不能反，而且风险较高，建议操作前备份。第6题pvmove会把源PV上的数据平滑迁移到卷组内其他空闲PV，这是在线维护存储的利器。
4. 文件系统与挂载：实操题与fstab细节
4.1 实操题：把150G的逻辑卷格式化成ext4并挂载到/data
假设系统里已经有一个逻辑卷/dev/vg0/data，空间为150G，当前没有文件系统。请你写出完成以下目标的命令序列。
要求：
- 创建ext4文件系统；
- 创建挂载目录/data；
- 临时挂载逻辑卷；
- 查看挂载结果和UUID；
- 将该挂载项写入/etc/fstab，实现开机自动挂载。
这道题覆盖了第2章文件系统挂载的主要流程，动手做的时候建议在虚拟机上完整执行一遍，不要只看命令。
4.2 扩展实操：开机自动挂载最常见的三个错误
很多人在把挂载项写入/etc/fstab后重启系统，发现进不了图形界面，或者系统停在救援模式，这通常是fstab写错导致。下面三个错误是我见过最多的：
第一个错误是直接写设备路径。比如写“/dev/vg0/data /data ext4 defaults 0 0”，如果系统里LVM设备顺序发生变化，或者内核在挂载阶段还没激活VG，这个路径可能会失效。更稳妥的写法是先用blkid查出UUID，然后写“UUID=xxxx /data ext4 defaults 0 0”。UUID在文件系统创建时就固定了，除非重新格式化，否则不会变。
第二个错误是漏写挂载参数。defaults是最常见选择，但它背后对应rw、suid、dev、exec、auto等默认选项的组合，日常挂载数据盘用defaults没问题。但如果挂载点涉及用户读写访问，可能需要追加“uid=xxx,gid=xxx”或“nofail”。特别是当磁盘是可拆卸设备时，建议加上nofail参数，这样设备不在时系统不会卡在挂载阶段。
第三个错误是写完fstab后没有先执行mount -a验证就直接重启。正确的检查流程是：写完文件后用mount -a重挂载所有文件系统，能成功就说明配置无误；再用findmnt核对挂载点是否符合预期。如果mount -a报错，直接修改fstab后再重启，不要带着错误重启。
4.3 实操参考答案与错误分析
完整命令序列如下：
mkfs.ext4 /dev/vg0/data mkdir -p /data mount /dev/vg0/data /data blkid /dev/vg0/data把blkid输出的UUID记录下来，然后编辑/etc/fstab，添加这样一行：
UUID=你的UUID值 /data ext4 defaults 0 0写入后依次执行：
mount -a findmnt /data systemctl daemon-reload如果findmnt正常输出/data的挂载信息，说明fstab配置没有问题，关机重启验证一次即可。
这道题里最常见的错误是第4步和第5步衔接不上：blkid输出的是UUID，但在写fstab时仍然图省事写设备路径。前者更稳妥，因为LVM设备路径在特殊情况下会漂移，UUID则相对稳定。另外，如果mkfs之后立刻用blkid看不到UUID，可以执行udevadm settle或者稍等几秒，因为内核和udev需要一点时间识别新文件系统。这一步虽然不起眼，但很多人在写脚本时会因为时序问题遇到“blkid找不到UUID”的假故障。
5. 扩容与备份：综合题与排错思路
5.1 场景题：在线扩容一个ext4文件系统
系统环境如下：
- 卷组vg0当前剩余空间为0；
- 现有逻辑卷/dev/vg0/data，大小120G，文件系统ext4，挂载在/data，业务正在运行不能中断；
- 管理员新插入一块300G空白磁盘/dev/sdb。
请写出完整的扩容步骤，要求做到在线扩容，即业务不中断、不卸载/data。
这个场景是磁盘管理中非常典型的“容量告急”情况。解题的关键在于把操作顺序分为四段。第一段是物理层：给新磁盘创建分区并把分区标记为LVM可用，注意在现代Linux中整套LVM已经可以识别分区类型自动处理，但用fdisk创建分区时把类型设为8E（Linux LVM）有助于后续识别。创建后执行partprobe刷新分区表。第二段是PV层：pvcreate /dev/sdb1，再把PV加入卷组，vgextend vg0 /dev/sdb1。此时用vgs可以看到vg0的空闲空间已经变成300G左右。第三段是把空闲空间分配给LV：lvextend -L +200G /dev/vg0/data，注意这里的“+”号表示在原有基础之上增加200G。第四段是文件系统层：resize2fs /dev/vg0/data，把ext4文件系统扩展到整个LV，然后df -h确认扩容结果。
这四个阶段环环相扣，很多人会漏掉某一环。最典型的是lvcreate/lvextend完成之后，文件系统大小不变，于是跑来问为什么df显示没变化。原因就是没有执行resize2fs。同理，如果文件系统是XFS，第四步必须换成xfs_growfs /data，走一遍就会发现XFS和ext4在扩容命令上的差异非常明确。
5.2 备份与恢复：三个不同的备份工具怎么选
同样是备份，dd、tar、rsync的定位完全不同，选错工具会把简单问题复杂化。我把它们的适用场景拆开讲一下。
dd适合块级备份，比如备份整个分区或整块磁盘，包括文件系统结构。命令：
dd if=/dev/sda of=/backup/sda.img bs=4M status=progress恢复时反过来：
dd if=/backup/sda.img of=/dev/sda bs=4M status=progress注意dd是按块拷贝，恢复目标盘必须等于或大于备份源盘，否则会截断数据，而且恢复时目标分区不能挂载，否则等于边写边读一个正在使用的文件系统，后果完全不可控。dd还会把UUID一起复制过去，如果备份源和目标同时挂在系统里，这两个分区的UUID会冲突，要特别小心。
tar适合文件级备份，可以打包目录并保留权限。备份命令示例：
tar czvf /backup/data_$(date +%F).tar.gz -C /data .解压恢复：
mkdir -p /data_restore tar xzvf /backup/data_2025-06-01.tar.gz -C /data_restoretar备份时要注意必须带上-p参数或在root下执行以保留权限，漏了权限恢复后文件owner和mode可能会乱。另外，tar会消耗大量IO，如果系统正在提供在线服务，建议错峰执行。
rsync适合同步和增量备份，这里给一个最常用的镜像同步命令：
rsync -av --delete /data/ /backup/data_mirror/-a保留权限、时间戳等属性，-v显示进度，--delete让目标目录与源完全一致，源里删除的文件目标也会删除。这个过程是增量的，第一次慢，之后只传变化部分，非常适合定期备份。但要注意一条铁律：rsync同步目录时，源路径写成/data/和写成/data含义不同。前者把目录内容复制到目标，后者把目录本身复制到目标，多一个斜杠结果完全不同。
5.3 备份验证与恢复测试的常见坑
备份做完了不等于备份就能用。我见过太多备份文件躺在磁盘上，但真正恢复时发现tar包损坏、dd镜像文件系统无法挂载的情况。所以备份后至少做两件事：第一，用tar -tzf压缩包名看文件列表能否正常列出，验证压缩包完整性；第二，把备份恢复到一台临时虚拟机或空目录里，启动或挂载确认可用。这一步叫“恢复演练”，比备份本身更考验真实水平。另外，dd压缩镜像时可以使用“gzip”管道，但也要注意恢复时先解压再写入，避免管道错误导致半成品镜像。
6. 综合场景题：从0到1搭建一套可扩容、可备份的存储环境
6.1 场景描述
某公司（这里泛指测试环境）的一台Ubuntu服务器现有系统盘/dev/sda，此外还有三块300G数据盘：/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd。需求如下：
- 三块数据盘全部纳入同一个名为vg_data的卷组；
- 在vg_data上创建两个逻辑卷：lv_app大小为200G，文件系统为ext4，挂载到/opt/app；lv_log大小为100G，文件系统为XFS，挂载到/var/log/app；
- 将来lv_app和lv_log都需要支持在线扩容；
- 每周对/opt/app做一次tar全量备份，备份文件放到外置存储/backup；
- 每天晚上对/var/log/app做一次rsync增量同步到/backup/log_mirror。
请根据上述需求完成整套方案，并回答以下问题。
6.2 分步问题
- 写出创建PV、VG的命令序列，并要求一启动就能识别卷组。
- 写出创建lv_app并格式化为ext4、创建lv_log并格式化为XFS的命令。
- 写出挂载两个逻辑卷并写进fstab的方案，要求使用UUID而不是设备路径。
- 如果未来需要给lv_app扩容到300G，卷组中的剩余空间是否够用？写出扩容命令。
- 写出每周全量备份/opt/app的tar命令，并说明为什么要把备份放到/backup而不是/opt/app本身。
- 写出rsync增量备份/var/log/app的命令，并解释--delete参数在此场景下的风险。
- 在扩容lv_app时如果文件系统是ext4，假设忘记执行resize2fs，会发生什么？
- 整个方案中，磁盘分区表应该选择MBR还是GPT？为什么？
6.3 参考答案与完整命令序列
第1题：
pvcreate /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd vgcreate vg_data /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd vgscan vgchange -ay直接用整块磁盘做PV，省去分区步骤，这是LVM最常见的做法。vgcreate时同时把三块PV放入一个卷组，vgscan用于启动或设备变化后重建缓存。
第2题：
lvcreate -L 200G -n lv_app vg_data lvcreate -L 100G -n lv_log vg_data mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_app mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_log如果卷组剩余空间不足以创建对应LV，会直接报错提示空间不足，这也是分布式创建不同文件系统逻辑卷的标准做法。第3题：
blkid /dev/vg_data/lv_app blkid /dev/vg_data/lv_log把两个UUID写入/etc/fstab，对应行如下：
UUID=lv_app的UUID /opt/app ext4 defaults 0 0 UUID=lv_log的UUID /var/log/app xfs defaults 0 0然后执行mkdir -p创建挂载目录，执行mount -a挂载全部文件系统，再用findmnt验证。注意xfs的fstab字段和ext4格式一致，但文件系统类型必须写xfs。
第4题：卷组总空间300G×3=900G，lv_app初始200G，lv_log初始100G，已分配300G，剩余约600G，扩容200G绝对够。命令：
lvextend -L +200G /dev/vg_data/lv_app resize2fs /dev/vg_data/lv_app如果是XFS，用xfs_growfs挂载点替代resize2fs。扩容全程不需要卸载，完全在线。
第5题：
mkdir -p /backup tar czvf /backup/app_$(date +%F).tar.gz -C /opt/app .备份文件必须放到独立于源数据之外的存储上。如果放在/opt/app内部，备份文件本身也在源目录里，下次备份时会被一起打包进去，造成备份文件指数级增长，同时占用的还是被备份盘自己的空间。
第6题：
rsync -av --delete /var/log/app/ /backup/log_mirror/--delete在镜像同步场景下很有用，但如果源目录因为误删文件导致内容不完整，--delete也会把目标里还保留的完整副本删掉。所以对日志这类要保留历史的数据，建议不要加--delete，或者配合版本化目录使用。
第7题：忘记执行resize2fs时，lvextend只是把LV边界扩大了，文件系统元数据仍然认为分区大小是200G。结果是df -h显示容量没变，依然是200G，但lvdisplay或lvs里LV大小已经变成400G，白白浪费新空间。这是扩容操作中最高频的错误，没有之一。
第8题：总容量900G，远超MBR的2TB限制吗？并没有，900G小于2TB，MBR理论上够用。但考虑未来还可能继续加盘、单个分区可能超过2TB，建议直接用GPT。GPT在Linux下的兼容性已经非常成熟，而且分区表自带备份，容错性更好。使用parted set /dev/sdb mklabel gpt可以转换，但实际操作中直接让LVM管理整块盘时，分区表的影响并不大，整块盘作为PV是最省事的选择。
7. 做完题之后的收尾建议
整套题做完，最重要的不是“对了多少题”，而是能不能不看答案把6.2里的综合场景完整复现一遍。我实测过，如果能在30分钟内从裸磁盘一路做到挂载、扩容、备份验证，这份能力应付日常Linux服务器的存储管理需求已经足够。
我个人的练习顺序建议是：先做完2到3、再独立做4、5各一次，最后对着6的综合场景写完整命令。哪一步卡住了，立刻回到对应章节看原理，而不是硬背命令。比如lvextend和resize2fs到底谁先谁后，理解“LV边界先扩大，文件系统再吸收空间”这个逻辑，永远就不会记反。再比如XFS和ext4的区别，只要记住一句话——XFS只能进不能退，所有的缩减需求先在选型阶段就规避掉，后面能少踩一大半的坑。
如果这套题里还有某道题让你觉得“看了答案也不太服气”，那恭喜你，这恰恰说明你已经发现了自己知识的盲区。别急着往后学，把对应命令在虚拟机里反复敲上十遍，直到形成指尖记忆，再进入下一课。
