LVM邏輯卷創建管理

一、簡介

LVM是邏輯盤卷管理(Logical Volume Manager)的簡稱,它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制,LVM是建立在硬盤和分區之上的一個邏輯層,來提高磁盤分區管理的靈活性。

LVM的工作原理其實很簡單,它就是通過將底層的物理硬盤抽象的封裝起來,然後以邏輯卷的方式呈現給上層應用。在傳統的磁盤管理機制中,我們的上層應用是直接訪問文件系統,從而對底層的物理硬盤進行讀取,而在LVM中,其通過對底層的硬盤進行封裝,當我們對底層的物理硬盤進行操作時,其不再是針對於分區進行操作,而是通過一個叫做邏輯卷的東西來對其進行底層的磁盤管理操作。比如說我增加一個物理硬盤,這個時候上層的服務是感覺不到的,因爲呈現給上層服務的是以邏輯卷的方式。

LVM最大的特點就是可以對磁盤進行動態管理。因爲邏輯卷的大小是可以動態調整的,而且不會丟失現有的數據。如果我們新增加了硬盤,其也不會改變現有上層的邏輯卷。作爲一個動態磁盤管理機制,邏輯卷技術大大提高了磁盤管理的靈活性。

基本的邏輯卷管理概念:

PV(Physical Volume)- 物理卷 
物理卷在邏輯卷管理中處於最底層,它可以是實際物理硬盤上的分區,也可以是整個物理硬盤,也可以是raid設備

VG(Volumne Group)- 卷組 
卷組建立在物理卷之上,一個卷組中至少要包括一個物理卷,在卷組建立之後可動態添加物理捲到卷組中。一個邏輯卷管理系統工程中可以只有一個卷組,也可以擁有多個卷組。

LV(Logical Volume)- 邏輯卷 
邏輯卷建立在卷組之上,卷組中的未分配空間可以用於建立新的邏輯卷,邏輯卷建立後可以動態地擴展和縮小空間。系統中的多個邏輯卷可以屬於同一個卷組,也可以屬於不同的多個卷組。



好的我們瞭解了這麼多,那麼我們就來玩下吧!

一、準備好我們的分區,然後更改好分區的格式

[root@bogon ~]# fdisk -l 
Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
#查看下有哪些空閒的磁盤,我這裏使用/dev/sdb和塊,部分信息省略。


[root@bogon ~]# fdisk /dev/sdb
Command (m for help): t
Partition number (1-4, default 4): 
Hex code (type L to list all codes): 8e ##更改格式爲8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x6428a1e6

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    62916607    31457280   8e  Linux LVM
/dev/sdb2        62916608   125831167    31457280   8e  Linux LVM
/dev/sdb3       125831168   188745727    31457280   8e  Linux LVM
/dev/sdb4       188745728   251658239    31456256   8e  Linux LVM
########################################看此時我們的格式都全部改爲了8e lvm格式。

[root@bogon ~]# ls /dev/sdb* #查看下有沒有識別到我們分區
/dev/sdb  /dev/sdb1  /dev/sdb2  /dev/sdb3  /dev/sdb4
[root@bogon ~]# partprobe /dev/sdb #如果分區沒識別我們需要刷新下強制識別。

二、創建pv卷

PV 有關的命令:

  • pvcreate :將實體 partition 創建成爲 PV ;

  • pvscan :掃描系統存在的pv,pvs簡要顯示

  • pvdisplay :顯示出目前系統上面的 PV 狀態;

  • pvremove :將 PV 屬性移除,讓該 partition 不具有 PV 屬性。

[root@bogon ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2,3}
  Device /dev/sdb1. not found (or ignored by filtering).
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created
  ##我們一次創建了三個pv,分別爲/dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3

[root@bogon ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb2         lvm2 [30.00 GiB]
  PV /dev/sdb3         lvm2 [30.00 GiB]
  PV /dev/sdb1         lvm2 [30.00 GiB]
  Total: 3 [90.00 GiB] / in use: 0 [0   ] / in no VG: 3 [90.00 GiB] 
  ## 顯示pv的基本信息,總共pv大小,vg已經使用pv大小,剩餘pv的大小
  
  
[root@bogon ~]# pvdisplay ##顯示pv的詳細信息
  "/dev/sdb2" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb2 ##pv的名稱
  VG Name               ##沒有被分配所以顯示空白
  PV Size               30.00 GiB ##pv容量大小
  Allocatable           NO #是否被分配
  PE Size               0  #PE的大小 
  Total PE              0  已分配出去PE大小 
  Free PE               0 空閒PE大小
  Allocated PE          0 #剩下可用PE大小
  PV UUID               bmWNn0-7PND-2yVL-TGT7-U9mf-Du01-ERq7FY#pv的id號
  ##由於PE是在啊VG創建的時候纔會指定各種的大小,所以此次大不分都顯示0
   
  "/dev/sdb3" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb3
  VG Name               
  PV Size               30.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               sRE2ko-dd80-RxF3-zTGi-OMFH-z1AD-KFN0cL
   
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               30.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               67mTD7-OroO-n5iK-GWBQ-Mqow-BYzi-HXraKm

三、創建VG

創建 VG 相關的命令:

vgcreate -s   大小  VG名   pv名(創建的時候可以指定PE大小)

  • vgcreate :就是主要創建 VG 的命令

  • vgscan :搜尋系統上面是否有 VG ,vgs顯示簡要信息

  • vgdisplay :顯示目前系統上面的 VG 狀態

  • vgextend :擴展VG

  • vgreduce :在 VG 內移除 PV

  • vgchange :配置 VG 是否啓動 (active)

  • vgremove :刪除一個 VG 

[root@bogon ~]# vgcreate vg0 /dev/sdb{1,2,3}
  Volume group "vg0" successfully created
  
[root@bogon ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    3   0   0 wz--n- 89.99g 89.99g
  
[root@bogon ~]# vgscan 
  Reading all physical volumes.  This may take a while...
  Found volume group "vg0" using metadata type lvm2
  
[root@bogon ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  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                3
  Act PV                3
  VG Size               89.99 GiB##VG總共的大小90G(我pv每個大小30G)
  PE Size               4.00 MiB ##每個PE的大小爲4MB
  Total PE              23037
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       23037 / 89.99 GiB
  VG UUID               p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

四、創建LVM

LVM創建相關命令:

  • lvcreate :創建 LV 

  • lvscan :查詢系統上面的

  • lvdisplay :顯示系統上面的 LV 狀態啊

  • lvextend :擴展容量

  • lvreduce :減少容量

  • lvremove :刪除一個 LV

[root@bogon ~]# lvcreate -L +50G -n lv0 vg0 ##創建LVM大小50G,名稱lv0,從vg0中調容量
  Logical volume "lv0" created.##創建成功
  
[root@bogon ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-a----- 50.00g  
                                                    
[root@bogon ~]# lvscan 
  ACTIVE            '/dev/vg0/lv0' [50.00 GiB] inherit
  
[root@bogon ~]# lvdisplay 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg0/lv0#lv全名稱
  LV Name                lv0
  VG Name                vg0
  LV UUID                bCpncg-nTn7-V5vk-NWVq-NTT5-lmQx-Ayfcqd
  LV Write Access        read/write ##可讀可寫權限
  LV Creation host, time bogon, 2016-06-04 15:16:40 +0800#創建時間和創建人
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                50.00 GiB
  Current LE             12800
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

五、將創建好的lvm捲進行文件系統格式處理,然後掛載供我們使用

[root@bogon ~]# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
3276800 inodes, 13107200 blocks
655360 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2162163712
400 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, 2654208, 
	4096000, 7962624, 11239424

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

[root@bogon ~]# mkdir /lvmtest/
[root@bogon ~]# mount /dev/vg0/lv0 /lvmtest/
[root@bogon ~]# mount 

/dev/sda5 on /testdir type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/dev/sda1 on /boot type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
tmpfs on /run/user/42 type tmpfs (rw,nosuid,nodev,relatime,seclabel,size=100136k,mode=700,uid=42,gid=42)
tmpfs on /run/user/0 type tmpfs (rw,nosuid,nodev,relatime,seclabel,size=100136k,mode=700)
/dev/mapper/vg0-lv0 on /lvmtest type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)
[root@bogon ~]# cd /lvmtest/
[root@bogon lvmtest]# ls
lost+found
[root@bogon lvmtest]# mkdir lvmtest1
[root@bogon lvmtest]# ls
lost+found  lvmtest1
創建了/lvmtest目錄,然後掛載到此目錄下,去寫了點東西,測試OK沒有問題!

當我們的vg和lv空間不夠用了那麼我們該怎麼辦呢?

六、vg的擴展,縮減,移除

擴展vg卷大小

    我之前還有一個/dev/sdb4分區沒有,現在可以派上用場了。

[root@bogon ~]# vgextend vg0 /dev/sdb4 
  Physical volume "/dev/sdb4" successfully created##將/dev/sdb4分區創建成了pv
  Volume group "vg0" successfully extended###/dev/sdb4這個pv成功的加入到了vg中來了
  
[root@bogon ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]##看此時相比前面多了一個pv
  Total: 4 [119.98 GiB] / in use: 4 [119.98 GiB] / in no VG: 0 [0   ]
[root@bogon ~]# vgscan 
  Reading all physical volumes.  This may take a while...
  Found volume group "vg0" using metadata type lvm2
  
[root@bogon ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        4
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                4
  Act PV                4
  VG Size               119.98 GiB###看大小發生了改變了
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              30716
  Alloc PE / Size       12800 / 50.00 GiB
  Free  PE / Size       17916 / 69.98 GiB
  VG UUID               p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

縮減vg大小

[root@bogon ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  Total: 4 [119.98 GiB] / in use: 4 [119.98 GiB] / in no VG: 0 [0   ]
  ##查看下pv有哪些是沒有被使用的,由此我們可以看出/dev/sdb3 /dev/sdb4沒用
  
  [root@bogon ~]# vgreduce vg0 /dev/sdb4 
  Removed "/dev/sdb4" from volume group "vg0"
[root@bogon ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3   VG vg0   lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4            lvm2 [30.00 GiB]  
  Total: 4 [119.99 GiB] / in use: 3 [89.99 GiB] / in no VG: 1 [30.00 GiB]
  
[root@bogon ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  9
  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               89.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              23037
  Alloc PE / Size       12800 / 50.00 GiB
  Free  PE / Size       10237 / 39.99 GiB
  VG UUID               p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

七、擴展、縮減LV

擴展邏輯卷:(支持在線擴展)

[root@bogon ~]# lvextend -L +30G /dev/vg0/lv0 
  Size of logical volume vg0/lv0 changed from 80.00 GiB (20480 extents) to 110.00 GiB (28160 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.##o擴展成功
  
root@bogon ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-ao---- 110.00g      
  
 [root@bogon ~]# df -h 
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2             94G  3.2G   90G   4% /
devtmpfs             475M     0  475M   0% /dev
tmpfs                489M   84K  489M   1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M   2% /run
tmpfs                489M     0  489M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5             19G   33M   19G   1% /testdir   
##lv已經擴展成功了,但是我們文件系統中的大小沒加大,所以我麼還需要處理下。

[root@bogon ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0 ##通過此命令讓文件系統容量確實增大
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/vg0/lv0 is mounted on /lvmtest; on-line resizing required
old_desc_blocks = 7, new_desc_blocks = 14
The filesystem on /dev/vg0/lv0 is now 28835840 blocks long.

[root@bogon ~]# df -h 
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2             94G  3.2G   90G   4% /
devtmpfs             475M     0  475M   0% /dev
tmpfs                489M   84K  489M   1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M   2% /run
tmpfs                489M     0  489M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5             19G   33M   19G   1% /testdir
/dev/sda1            473M  153M  321M  33% /boot
tmpfs                 98M   16K   98M   1% /run/user/42
tmpfs                 98M     0   98M   0% /run/user/0
/dev/mapper/vg0-lv0  109G   60M  104G   1% /lvmtest ### ok顯示現在已經是110G

縮減邏輯卷(不支持在線擴展,必須先卸載)

確保縮減後的空間可以存儲原來所有數據。並且在縮減前先要進行強制檢查,確保文件系統處於一致狀態

[root@bogon ~]# umount /lvmtest/##卸載
[root@bogon ~]# e2fsck -f /dev/vg0/lv0 ##強行檢查文件系統
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
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/vg0/lv0: 12/7208960 files (0.0% non-contiguous), 500575/28835840 blocks


[root@bogon ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0 5G ##縮減邏輯空間到5G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg0/lv0 to 1310720 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/vg0/lv0 is now 1310720 blocks long.



[root@bogon ~]# lvreduce -L 5G /dev/vg0/lv0 ##縮減邏輯空間到5G
  WARNING: Reducing active logical volume to 5.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce lv0? [y/n]: y #輸入y同意
  Size of logical volume vg0/lv0 changed from 110.00 GiB (28160 extents) to 5.00 GiB (1280 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.##縮減成功
  
  
[root@bogon ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-a----- 5.00g  ##查看lv已經變成5G大小了
  
                                                    
[root@bogon ~]# mount /dev/vg0/lv0 /lvmtest/##重新掛載我麼的文件系統
[root@bogon ~]# df -h 
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2             94G  3.2G   90G   4% /
devtmpfs             475M     0  475M   0% /dev
tmpfs                489M   84K  489M   1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M   2% /run
tmpfs                489M     0  489M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5             19G   33M   19G   1% /testdir
/dev/sda1            473M  153M  321M  33% /boot
tmpfs                 98M   16K   98M   1% /run/user/42
tmpfs                 98M     0   98M   0% /run/user/0
/dev/mapper/vg0-lv0  4.8G   33M  4.6G   1% /lvmtest
[root@bogon ~]# cd /lvmtest/
[root@bogon lvmtest]# ls
lost+found  lvmtest1#####測試看ok沒有問,數據沒損壞壞

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