Linux 学习笔记之 LVM

LVM相关概念：

LVM（Logical Volume Manager）利用Linux内核的device-mapper来实现存储系统的虚拟化（系统分区独立于底层硬件）。通过LVM，可以实现存储空间的抽象化并在上面建立虚拟分区（virtual partitions），从而可以更简便地扩大和缩小分区，可以在增删分区时无需担心某个硬盘上没有足够的连续空间，LVM只是提供了对硬盘的一个方便的管理机制，并没有提供额外的安全保证。

LVM的相关术语：

物理卷Physical volume(PV)：位于逻辑卷管理的最底层，可以是过个硬盘的多个分区。

卷组Volume group(VG)：建立在多个物理卷上，它将多个物理卷聚合为一个大的管理单元（卷组），可以动态管理卷组中的物理卷。

逻辑卷Logical volume(LV)：虚拟分区，它建立在卷组之上，可以动态的调整逻辑卷大小。

物理块Physical extent(PE)：它是物理卷中可供分配的最小存储单元（默认大小4M)。它的大小会在创建卷组的时候被指定，一旦卷组创建完成后，物理区域大小无法再调整；同一卷组中各个物理卷的物理块大小一致。

逻辑块Logical exten(LE)：LE是逻辑卷上的最小可存储单元，和PE大小一致。

优点

相对于普通的硬盘分区管理，LVM更富于弹性：

使用卷组(VG)，组合多个物理卷形成一个的大的存储池，可动态管理卷组。

使用逻辑卷（LV），可以创建跨越众多硬盘空间的分区（Virtual Partitions)，在调整逻辑卷（LV）大小时可以不用考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间。

可以在线（online）对逻辑卷（LV）和卷组（VG）进行管理操作，扩展，缩减，删除等。

允许创建快照，可以保存文件系统的备份。

缺点

相对于普通的卷，其创建过程更为复杂。

练习：利用现有磁盘sdb创建两个物理卷，组建一个15G的卷组vg1,并创建一个7G的逻辑卷lv1，挂载到/mnt/lv001


Step1：创建两个分区，并组建成一个15G的卷组

[[email protected] ~]# fdisk -l /dev/sdb    #查看sdb使用情况，磁盘未划分任何分区，接下来创建分区sdb1(5G),sdb2(10G)

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 15665 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x067824c0

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

[[email protected] ~]# fdisk -l /dev/sdb    #使用fdisk命令来创建分区sdb1,sdb2

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 15665 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x067824c0

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

[[email protected] ~]# fdisk  /dev/sdb

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It‘s strongly recommended to

switch off the mode (command ‘c‘) and change display units to

sectors (command ‘u‘).

Command (m for help): n    #创建分区

Command action

e   extended

p   primary partition (1-4)

p

Partition number (1-4): 1

First cylinder (1-15665, default 1):

Using default value 1

Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-15665, default 15665): +5G    #指定分区大小5G

Command (m for help): t    #改变分区ID号

Selected partition 1

Hex code (type L to list codes): 8e    #8e是LVM分区ID号

Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): w

The partition table has been altered!

[[email protected] ~]# partx -a /dev/sdb    #通知内核更新分区表

BLKPG: Device or resource busy

error adding partition 1

[[email protected] ~]# fdisk -l /dev/sdb    #验证分区是否创建好

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes

....此处略去N行信息

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

/dev/sdb1               1         654     5253223+  8e  Linux LVM

同理创建大小为10G的分区sdb2

[[email protected] ~]# fdisk -l /dev/sdb    #创建好的分区sdb1,sdb2如下

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes

...此处略去N行信息

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

/dev/sdb1               1         654     5253223+  8e  Linux LVM

/dev/sdb2             655        1960    10490445   8e  Linux LVM

Step2：将分区转化为物理卷

[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2}    #将分区sdb1,sdb2创建为物理卷PV
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created

Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

[[email protected] ~]# vgdisplay vg1    #创建卷组，取名为vg1
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               15.01 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              3842
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       3842 / 15.01 GiB

VG UUID               QhFxNx-SQz0-62zl-3kOR-hVM5-HucJ-kDuEP6

[[email protected] ~]# lvcreate -L 7G -n lv1 vg1    #创建逻辑卷，指定大小为7G,卷名为lv1

Logical volume "lv1" created

[[email protected] ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1     #格式化逻辑卷lv1为ext4文件系统格式

mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem label=

OS type: Linux

Block size=4096 (log=2)

Fragment size=4096 (log=2)

Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks

458752 inodes, 1835008 blocks

91750 blocks (5.00%) reserved for the super user

First data block=0

Maximum filesystem blocks=1879048192

56 block groups

32768 blocks per group, 32768 fragments per group

8192 inodes per group

Superblock backups stored on blocks:

32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632

Writing inode tables: done

Creating journal (32768 blocks): done

Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 37 mounts or

180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

[[email protected] ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1     #查看逻辑卷lv1的详细信息

--- Logical volume ---

LV Path                /dev/vg1/lv1

LV Name                lv1

VG Name                vg1

LV UUID                XpUB9b-8rjS-AHRo-Dxcs-5Do7-xm76-X3RN5w

LV Write Access        read/write

LV Creation host, time centos6, 2015-08-31 05:17:16 +0800

LV Status              available

# open                 0

LV Size                7.00 GiB

Current LE             1792

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           25

[[email protected] ~]# mkdir /mnt/lv001    #创建挂载点目录lv001

[[email protected] ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/lv001/    #挂载逻辑卷lv1到/mnt/lv001目录下

[[email protected] ~]# ll /mnt/lv001/    #验证已挂载成功

total 16

drwx------ 2 root root 16384 Aug 31 05:18 lost+found

至此，逻辑卷lv1已经创建成功，如果要实现自动挂载，修改/etc/fstab文件，为/dev/vg1/lv1添加相应的挂载条目即可。

练习：扩展lv1卷大小，将lv1大小调整到10G (故需要添加3G空间到原有7G空间上去)


[[email protected] ~]# lvextend --size +3G /dev/vg1/lv1 /dev/sdb2    #为lv1添加3G空间

Size of logical volume vg1/lv1 changed from 7.00 GiB (1792 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).

Logical volume lv1 successfully resized

[[email protected] ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1     #查看lv1的详细信息

--- Logical volume ---

LV Path                /dev/vg1/lv1

LV Name                lv1

VG Name                vg1

LV UUID                XpUB9b-8rjS-AHRo-Dxcs-5Do7-xm76-X3RN5w

LV Write Access        read/write

LV Creation host, time centos6, 2015-08-31 05:17:16 +0800

LV Status              available

# open                 1

LV Size                10.00 GiB

Current LE             2560

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:4

[[email protected] ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1    #扩展文件系统大小，扩展完成后，逻辑卷lv1的10G空间就可以正常使用

resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem at /dev/vg1/lv1 is mounted on /mnt/lv001; on-line resizing required

old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1

Performing an on-line resize of /dev/vg1/lv1 to 2621440 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 2621440 blocks long.


练习：缩减逻辑卷大小，将lv1从10G缩减到3G


注意：逻辑卷缩小后的空间不能小于它上面文件现占有的空间，否则可能坏导致数据损坏，缩减逻辑卷的大致步骤是：

卸载文件系统--》使用e2fsck检测逻辑卷--》使用resize2fs调整文件系统大小-》使用lvreduce缩减逻辑卷大小

[[email protected] ~]# df -lh /dev/vg1/lv1    #验证缩减前实际使用空间不超过3G

Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/mapper/vg1-lv1  9.8G   16M  9.3G   1% /mnt/lv001

[[email protected] ~]# umount /dev/vg1/lv1    #卸载逻辑卷

[[email protected] ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1    #强制检测逻辑卷

e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)

Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes

Pass 2: Checking directory structure

Pass 3: Checking directory connectivity

Pass 4: Checking reference counts

Pass 5: Checking group summary information

/dev/vg1/lv1: 12/655360 files (0.0% non-contiguous), 77935/2621440 blocks

[[email protected] ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 3G    #调整文件系统大小

resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 786432 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 786432 blocks long.

[[email protected] ~]# lvreduce -L 3G /dev/vg1/lv1    #缩减逻辑卷大小至3G

WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce lv1? [y/n]: y    #回答y确认操作

Size of logical volume vg1/lv1 changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 3.00 GiB (768 extents).

Logical volume lv1 successfully resized        #提示已经调整成功

[[email protected] ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1     #再度查看lv1详细信息，确认大小已经缩减为3G

--- Logical volume ---

LV Path                /dev/vg1/lv1

LV Name                lv1

VG Name                vg1

LV UUID                XpUB9b-8rjS-AHRo-Dxcs-5Do7-xm76-X3RN5w

LV Write Access        read/write

LV Creation host, time centos6, 2015-08-31 05:17:16 +0800

LV Status              available

# open                 0

LV Size                3.00 GiB

Current LE             768

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:4

练习：为卷组vg1添加一个新的10G的PV


...此处省略创建物理卷sb3（大小为10G)的过程。

[[email protected] ~]# vgextend vg1 /dev/sdb3    #使用vgextend添加新的物理卷sdb3到卷组vg1

Physical volume "/dev/sdb3" successfully created

Volume group "vg1" successfully extended

[[email protected] ~]# vgdisplay /dev/vg1    #查看vg1的详细信息,卷组大小已经扩展到20G

--- Volume group ---

VG Name               vg1

System ID

Format                lvm2

Metadata Areas        3

Metadata Sequence No  5

VG Access             read/write

VG Status             resizable

MAX LV                0

Cur LV                1

Open LV               1

Max PV                0

Cur PV                3

Act PV                3

VG Size               25.01 GiB

PE Size               4.00 MiB

Total PE              6402

Alloc PE / Size       768 / 3.00 GiB

Free  PE / Size       5634 / 22.01 GiB

VG UUID               QhFxNx-SQz0-62zl-3kOR-hVM5-HucJ-kDuEP6

相关命令如下：


dm: device manager:将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块

设备文件路径：/dve/dm-#

逻辑卷的文件路径

/dev/mapper/卷组_逻辑卷 或 /dev/卷组/逻辑卷

pv管理工具：

pvs：简要显示系统上的PV的信息

pvdisplay 物理卷：查看指定pv的详细信息

vg管理工具：

vgs 简要显示系统上的卷组信息

vgdisplay 卷组：查看指定卷组的详细信息

lv管理工具：

lvs：简要显示逻辑卷的信息

lvdisplay 逻辑卷: 查看指定逻辑卷的详细信息

lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup  创建逻辑卷

lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME    删除逻辑卷

扩展逻辑卷：

# lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME

缩减逻辑卷：

# umount /dev/VG_NAME/LV_NAME

# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME

# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]

# lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

# mount

时间： 2024-10-11 17:51:43

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