14.1 磁盘配额 （Quota） 的应用与实作

• Quota 的一般用途 [1]

• 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盘空间 （教学环境中最常见！）

• 限制某一群组所能使用的最大磁盘配额 （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盘配额 （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！
• 限制某一目录 （directory, project） 的最大磁盘配额： 在旧版的 CentOS 当中，使用的默认文件系统为 EXT 家族，这种文件系统的磁盘配额主要是针对整个文件系统来处理，所以大多针对“挂载点”进行设计。 新的 xfs 可以使用 project 这种模式，就能够针对个别的目录 （非文件系统喔） 来设计磁盘配额耶！超棒的！

• Quota 的使用限制

• 在 EXT 文件系统家族仅能针对整个 filesystem： EXT 文件系统家族在进行 quota 限制的时候，它仅能针对整个文件系统来进行设计，无法针对某个单一的目录来设计它的磁盘配额。 因此，如果你想要使用不同的文件系统进行 quota 时，请先搞清楚该文件系统支持的情况喔！因为 XFS 已经可以使用 project 模式来设计不同目录的磁盘配额。
• 核心必须支持 quota ： Linux 核心必须有支持 quota 这个功能才行：如果你是使用 CentOS 7.x 的默认核心， 嘿嘿！那恭喜你了，你的系统已经默认有支持 quota 这个功能啰！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”打开了 quota 这个功能？否则下面的功夫将全部都视为“白工”。
• 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置 quota 呢，例如 root 就不能设置 quota ， 因为整个系统所有的数据几乎都是他的啊！ ^_^
• 若启用 SELinux，非所有目录均可设置 quota ： 新版的 CentOS 默认都有启用 SELinux 这个核心功能，该功能会加强某些细部的权限控制！由于担心管理员不小心设置错误，因此默认的情况下， quota 似乎仅能针对 /home 进行设置而已～因此，如果你要针对其他不同的目录进行设置，请参考到后续章节查阅解开 SELinux 限制的方法喔！ 这就不是 quota 的问题了...

• Quota 的规范设置项目：

• 分别针对使用者、群组或个别目录 （user, group & project）：

• 容量限制或文件数量限制 （block 或 inode）：

• 限制 inode 用量：可以管理使用者可以创建的“文件数量”；
• 限制 block 用量：管理使用者磁盘容量的限制，较常见为这种方式。
• 柔性劝导与硬性规定 （soft/hard）：

• hard：表示使用者的用量绝对不会超过这个限制值，以上面的设置为例， 使用者所能使用的磁盘容量绝对不会超过 500MBytes ，若超过这个值则系统会锁住该用户的磁盘使用权；
• soft：表示使用者在低于 soft 限值时 （此例中为 400MBytes），可以正常使用磁盘，但若超过 soft 且低于 hard 的限值 （介于 400~500MBytes 之间时），每次使用者登陆系统时，系统会主动发出磁盘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）：

• 目的与帐号：现在我想要让我的专题生五个为一组，这五个人的帐号分别是 myquota1, myquota2, myquota3, myquota4, myquota5，这五个用户的密码都是 password ，且这五个用户所属的初始群组都是 myquotagrp 。 其他的帐号属性则使用默认值。
• 帐号的磁盘容量限制值：我想让这五个用户都能够取得 300MBytes 的磁盘使用量（hard），文件数量则不予限制。 此外，只要容量使用率超过 250MBytes ，就予以警告 （soft）。
• 群组的限额 （option 1）：由于我的系统里面还有其他用户存在，因此我仅承认 myquotagrp 这个群组最多仅能使用 1GBytes 的容量。 这也就是说，如果 myquota1, myquota2, myquota3 都用了 280MBytes 的容量了，那么其他两人最多只能使用 （1000MB - 280x3 = 160MB） 的磁盘容量啰！这就是使用者与群组同时设置时会产生的后果。
• 共享目录限额 （option 2）：另一种设置方式，每个用户还是具有自己独立的容量限止，但是这五个人的专题共享目录在 /home/myquota 这里，该目录请设置为其他人没有任何权限的共享目录空间，仅有 myquotagrp 群组拥有全部的权限。 且无论如何，该目录最多仅能够接受 500MBytes 的容量。请注意，群组 （group） 的限制与目录 （directory/project） 无法同时并存喔！ 所以下面的流程中，我们会先以群组来设计，然后再以目录限制来进一步说明！
• 宽限时间的限制：最后，我希望每个使用者在超过 soft 限制值之后，都还能够有 14 天的宽限时间。

# 制作帐号环境时，由于有五个帐号，因此鸟哥使用 script 来创建环境！
[[email protected] ~]# vim addaccount.sh
#!/bin/bash
# 使用 script 来创建实验 quota 所需的环境
groupadd myquotagrp
for username in myquota1 myquota2 myquota3 myquota4 myquota5
do
    useradd -g myquotagrp $username
    echo "password" | passwd --stdin $username
done
mkdir /home/myquota
chgrp myquotagrp /home/myquota
chmod 2770 /home/myquota
[[email protected] ~]# sh addaccount.sh

[[email protected] ~]# df -hT /home
Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-home xfs   5.0G   67M  5.0G   2% /home

[[email protected] ~]# vim /etc/fstab
/dev/mapper/centos-home  /home  xfs  defaults,usrquota,grpquota   0 0
# 其他项目鸟哥并没有列出来！重点在于第四字段！于 default 后面加上两个参数！
[[email protected] ~]# umount /home
[[email protected] ~]# mount -a
[[email protected] ~]# mount | grep home
/dev/mapper/centos-home on /home type xfs （rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,usrquota,grpquota）

• uquota/usrquota/quota：针对使用者帐号的设置
• gquota/grpquota：针对群组的设置
• pquota/prjquota：针对单一目录的设置，但是不可与 grpquota 同时存在！

[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "指令" [挂载点]
选项与参数：
-x  ：专家模式，后续才能够加入 -c 的指令参数喔！
-c  ：后面加的就是指令，这个小节我们先来谈谈数据回报的指令
指令：
      print ：单纯的列出目前主机内的文件系统参数等数据
      df    ：与原本的 df 一样的功能，可以加上 -b （block） -i （inode） -h （加上单位） 等
      report：列出目前的 quota 项目，有 -ugr （user/group/project） 及 -bi 等数据
      state ：说明目前支持 quota 的文件系统的信息，有没有起动相关项目等
范例一：列出目前系统的各的文件系统，以及文件系统的 quota 挂载参数支持
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "print"
Filesystem          Pathname
/                   /dev/mapper/centos-root
/srv/myproject      /dev/vda4
/boot               /dev/vda2
/home               /dev/mapper/centos-home （uquota, gquota）  # 所以这里就有显示支持啰
范例二：列出目前 /home 这个支持 quota 的载点文件系统使用情况
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "df -h" /home
Filesystem     Size   Used  Avail Use% Pathname
/dev/mapper/centos-home
               5.0G  67.0M   4.9G   1% /home
# 如上所示，其实跟原本的 df 差不多啦！只是会更正确就是了。
范例三：列出目前 /home 的所有用户的 quota 限制值
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -ubih" /home
User quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks                            Inodes
User ID      Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
root           4K      0      0  00 [------]      4      0      0  00 [------]
dmtsai      34.0M      0      0  00 [------]    432      0      0  00 [------]
.....（中间省略）.....
myquota1      12K      0      0  00 [------]      7      0      0  00 [------]
myquota2      12K      0      0  00 [------]      7      0      0  00 [------]
myquota3      12K      0      0  00 [------]      7      0      0  00 [------]
myquota4      12K      0      0  00 [------]      7      0      0  00 [------]
myquota5      12K      0      0  00 [------]      7      0      0  00 [------]
# 所以列出了所有用户的目前的文件使用情况，并且列出设置值。注意，最上面的 Block
# 代表这个是 block 容量限制，而 inode 则是文件数量限制喔。另外，soft/hard 若为 0，代表没限制
范例四：列出目前支持的 quota 文件系统是否有起动了 quota 功能？
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "state"
User quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: ON    # 有启用计算功能
  Enforcement: ON   # 有实际 quota 管制的功能
  Inode: #1568 （4 blocks, 4 extents）  # 上面四行说明的是有启动 user 的限制能力
Group quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: ON
  Enforcement: ON
  Inode: #1569 （5 blocks, 5 extents）  # 上面四行说明的是有启动 group 的限制能力
Project quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: OFF
  Enforcement: OFF
  Inode: #1569 （5 blocks, 5 extents）  # 上面四行说明的是 project 并未支持
Blocks grace time: [7 days 00:00:30]  # 下面则是 grace time 的项目
Inodes grace time: [7 days 00:00:30]
Realtime Blocks grace time: [7 days 00:00:30]

[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit [-ug] b[soft|hard]=N i[soft|hard]=N name"
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "timer [-ug] [-bir] Ndays"
选项与参数：
limit ：实际限制的项目，可以针对 user/group 来限制，限制的项目有
        bsoft/bhard : block 的 soft/hard 限制值，可以加单位
        isoft/ihard : inode 的 soft/hard 限制值
        name        : 就是用户/群组的名称啊！
timer ：用来设置 grace time 的项目喔，也是可以针对 user/group 以及 block/inode 设置
范例一：设置好用户们的 block 限制值 （题目中没有要限制 inode 啦！）
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -u bsoft=250M bhard=300M myquota1" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -u bsoft=250M bhard=300M myquota2" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -u bsoft=250M bhard=300M myquota3" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -u bsoft=250M bhard=300M myquota4" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -u bsoft=250M bhard=300M myquota5" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -ubih" /home
User quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks                            Inodes
User ID      Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
myquota1      12K   250M   300M  00 [------]      7      0      0  00 [------]
范例二：设置好 myquotagrp 的 block 限制值
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -g bsoft=950M bhard=1G myquotagrp" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -gbih" /home
Group quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks                            Inodes
Group ID     Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
myquotagrp    60K   950M     1G  00 [------]     36      0      0  00 [------]
范例三：设置一下 grace time 变成 14 天吧！
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "timer -ug -b 14days" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "state" /home
User quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
.....（中间省略）.....
Blocks grace time: [14 days 00:00:30]
Inodes grace time: [7 days 00:00:30]
Realtime Blocks grace time: [7 days 00:00:30]
范例四：以 myquota1 用户测试 quota 是否真的实际运行呢？
[[email protected] ~]# su - myquota1
[[email protected] ~]$ dd if=/dev/zero of=123.img bs=1M count=310
dd: error writing ‘123.img’: Disk quota exceeded
300+0 records in
299+0 records out
314552320 Bytes （315 MB） copied, 0.181088 s, 1.7 GB/s
[[email protected] ~]$ ll -h
-rw-r--r--. 1 myquota1 myquotagrp 300M Jul 24 21:38 123.img
[[email protected] ~]$ exit
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -ubh" /home
User quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks
User ID      Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- ---------------------------------
myquota1     300M   250M   300M  00 [13 days]
myquota2      12K   250M   300M  00 [------]
# 因为 myquota1 的磁盘用量已经破表，所以当然就会出现那个可怕的 grace time 啰！

• 修改 /etc/fstab 内的文件系统支持参数

# 1\. 先修改 /etc/fstab 的参数，并启动文件系统的支持
[[email protected] ~]# vim /etc/fstab
/dev/mapper/centos-home /home xfs  defaults,usrquota,grpquota,prjquota  0 0
# 记得， grpquota 与 prjquota 不可同时设置喔！所以上面删除 grpquota 加入 prjquota
[[email protected] ~]# umount /home
[[email protected] ~]# mount -a
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "state"
User quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: ON
  Enforcement: ON
  Inode: #1568 （4 blocks, 4 extents）
Group quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: OFF         <==已经取消啰！
  Enforcement: OFF
  Inode: N/A
Project quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: ON          <==确实启动啰！
  Enforcement: ON
  Inode: N/A
Blocks grace time: [7 days 00:00:30]
Inodes grace time: [7 days 00:00:30]
Realtime Blocks grace time: [7 days 00:00:30]

• 规范目录、专案名称（project）与专案 ID

# 2.1 指定专案识别码与目录的对应在 /etc/projects
[[email protected] ~]# echo "11:/home/myquota" >> /etc/projects
# 2.2 规范专案名称与识别码的对应在 /etc/projid
[[email protected] ~]# echo "myquotaproject:11" >> /etc/projid
# 2.3 初始化专案名称
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "project -s myquotaproject"
Setting up project myquotaproject （path /home/myquota）...
Processed 1 （/etc/projects and cmdline） paths for project myquotaproject with recursion 
depth infinite （-1）.    # 会闪过这些讯息！是 OK 的！别担心！
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "print " /home
Filesystem          Pathname
/home               /dev/mapper/centos-home （uquota, pquota）
/home/myquota       /dev/mapper/centos-home （project 11, myquotaproject）
# 这个 print 功能很不错！可以完整的查看到相对应的各项文件系统与 project 目录对应！
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -pbih " /home
Project quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks                            Inodes
Project ID       Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
myquotaproject      0      0      0  00 [------]      1      0      0  00 [------]
# 喔耶！确定有抓到这个专案名称啰！接下来准备设置吧！

• 实际设置规范与测试

# 3.1 先来设置好这个 project 吧！设置的方式同样使用 limit 的 bsoft/bhard 喔！：
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "limit -p bsoft=450M bhard=500M myquotaproject" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -pbih " /home
Project quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                            Blocks                            Inodes
Project ID       Used   Soft   Hard Warn/Grace     Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- --------------------------------- ---------------------------------
myquotaproject      0   450M   500M  00 [------]      1      0      0  00 [------]
[[email protected] ~]# dd if=/dev/zero of=/home/myquota/123.img bs=1M count=510
dd: error writing '/home/myquota/123.img': No space left on device
501+0 records in
500+0 records out
524288000 Bytes （524 MB） copied, 0.96296 s, 544 MB/s
# 你看！连 root 在该目录下面创建文件时，也会被挡掉耶！这才是完整的针对目录的规范嘛！赞！

• disable：暂时取消 quota 的限制，但其实系统还是在计算 quota 中，只是没有管制而已！应该算最有用的功能啰！
• enable：就是回复到正常管制的状态中，与 disable 可以互相取消、启用！
• off：完全关闭 quota 的限制，使用了这个状态后，你只有卸载再重新挂载才能够再次的启动 quota 喔！也就是说， 用了 off 状态后，你无法使用 enable 再次复原 quota 的管制喔！注意不要乱用这个状态！一般建议用 disable 即可，除非你需要执行 remove 的动作！
• remove：必须要在 off 的状态下才能够执行的指令～这个 remove 可以“移除”quota 的限制设置，例如要取消 project 的设置， 无须重新设置为 0 喔！只要 remove -p 就可以了！

# 1\. 暂时关闭 XFS 文件系统的 quota 限制功能
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "disable -up" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "state" /home
User quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
 Accounting: ON
  Enforcement: OFF   <== 意思就是有在计算，但没有强制管制的意思
  Inode: #1568 （4 blocks, 4 extents）
Group quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
  Accounting: OFF
  Enforcement: OFF
  Inode: N/A
Project quota state on /home （/dev/mapper/centos-home）
 Accounting: ON
  Enforcement: OFF
  Inode: N/A
Blocks grace time: [7 days 00:00:30]
Inodes grace time: [7 days 00:00:30]
Realtime Blocks grace time: [7 days 00:00:30]
[[email protected] ~]# dd if=/dev/zero of=/home/myquota/123.img bs=1M count=520
520+0 records in
520+0 records out  # 见鬼！竟然没有任何错误发生了！
545259520 Bytes （545 MB） copied, 0.308407 s, 180 MB/s
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -pbh" /home
Project quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks
Project ID       Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- ---------------------------------
myquotaproject   520M   450M   500M  00 [-none-]
# 其实，还真的有超过耶！只是因为 disable 的关系，所以没有强制限制住就是了！
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "enable -up" /home  # 重新启动 quota 限制
[[email protected] ~]# dd if=/dev/zero of=/home/myquota/123.img bs=1M count=520
dd: error writing ‘/home/myquota/123.img’: No space left on device
# 又开始有限制！这就是 enable/disable 的相关对应功能喔！暂时关闭/启动用的！
# 完全关闭 quota 的限制行为吧！同时取消 project 的功能试看看！
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "off -up" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "enable -up" /home
XFS_QUOTAON: Function not implemented
# 您瞧瞧！没有办法重新启动！因为已经完全的关闭了 quota 的功能！所以得要 umouont/mount 才行！
[[email protected] ~]# umount /home; mount -a
# 这个时候使用 report 以及 state 时，管制限制的内容又重新回来了！好！来瞧瞧如何移除project
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "off -up" /home
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "remove -p" /home
[[email protected] ~]# umount /home; mount -a
[[email protected] ~]# xfs_quota -x -c "report -phb" /home
Project quota on /home （/dev/mapper/centos-home）
                        Blocks
Project ID       Used   Soft   Hard Warn/Grace
---------- ---------------------------------
myquotaproject   500M      0      0  00 [------]
# 嘿嘿！全部归零！就是“移除”所有限制值的意思！

1. 将 /var/spool/mail 这个目录完整的移动到 /home 下面；
2. 利用 ln -s /home/mail /var/spool/mail 来创建链接数据；
3. 将 /home 进行 quota 限额设置