LVM邏輯卷管理(Logical Volume Manager)
隨着數據的逐漸增加，當初設計的磁盤大小已經滿足不了現在的需求了，當磁盤面臨着滿盤時，運維人員如何解決問題？是換一個更大的磁盤，把原先的數據copy到現在更大的磁盤裏面，繼續撐一段時間，還是尋找其它方法？LVM的出現很好的解決了這一問題。LVM是linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制，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有兩個特性
1、便捷的調整文件系統大小
2、支持快照snapshot
創建LVM的示意圖
PV可以是硬盤的分區，PV組成了VG，在VG上面割取PE就組成了LV
物理卷physical volume (PV)
物理卷是硬盤分區，也可以是整個硬盤或已創建的Software RAID 卷。
卷組volume group (VG)
卷組是LVM 中最高抽象層，是由一個或多個物理卷所組成的存儲器池。
物理塊physical extent (PE)
物理卷按大小相等的“塊”爲單位存儲，塊的大小與卷組中邏輯卷塊的大小相同。
邏輯塊logical extent (LE)
邏輯卷按“塊”爲單位存儲，在一卷組中的所有邏輯卷的塊大小是相同的。
邏輯卷logical volume (LV)
邏輯卷相當於非LVM 系統中的分區，它在卷組上建立，是一個標準的塊設備，可以在其上建立文件系統
從一塊硬盤到能使用LV文件系統的步驟：
硬盤----分區----PV----VG----LV----格式化(LV爲ext文件系統)----掛載
一、LVM的第一個特性，便捷的調整文件系統大小
1、PV的相關操作
先對硬盤進行分區
pvcreate 創建PV
[root@Redhat6 ~]# pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6 Physical volume "/dev/sda5" successfully created Physical volume "/dev/sda6" successfully created
pvromve 移除PV
[root@Redhat6 ~]# pvremove /dev/sda5 Labels on physical volume "/dev/sda5" successfully wiped
pvdisplay 顯示PV的詳細信息，用pvs也可以顯示pv的信息
[root@Redhat6 ~]# pvs PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sda2 vg0 lvm2 a-- 59.99g 7.99g /dev/sda5 lvm2 a-- 10.00g 10.00g /dev/sda6 lvm2 a-- 10.00g 10.00g
pvmove 移動pv，將此PV的數據轉移至其它PV
[root@Redhat6 ~]# pvmove /dev/sda5 /dev/sda6 #把sda5的數據轉移到sda6上面 /dev/sda5: Moved: 100.0%
2、VG的相關操作
vgcreate 創建vg，-s PE:指定PE大小，默認爲4M
[root@Redhat6 ~]# vgcreate myvg /dev/sda5 /dev/sda6 Volume group "myvg" successfully created
vgdisplay 顯示VG的詳細信息，用vgs也可以顯示VG的信息
[root@Redhat6 ~]# vgdisplay --- Volume group --- VG Name myvg System ID Format lvm2 Metadata Areas 3 Metadata Sequence No 2 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 25.01 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 6402 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 6402 / 25.01 GiB VG UUID cLkCtE-LB7X-SYCE-GcKF-I30f-pBYH-MTCLZC
vgremove 移除vg，只需跟vg的名稱即可
[root@Redhat6 ~]# vgremove myvg Volume group "myvg" successfully removed
vgextend vg的擴展，先必須添加其它的PV
首先準備好一個PV--->然後使用vgextend命令即可完成擴展
[root@Redhat6 ~]# pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6 #創建PV Physical volume "/dev/sda5" successfully created Physical volume "/dev/sda6" successfully created [root@Redhat6 ~]# vgcreate myvg /dev/sda5 /dev/sda6 #創建VG Volume group "myvg" successfully created [root@Redhat6 ~]# pvcreate /dev/sda3 #把另外一個分區創建爲PV Physical volume "/dev/sda3" successfully created [root@Redhat6 ~]# vgextend myvg /dev/sda3 #在myvg組裏面擴展VG Volume group "myvg" successfully extended
vgreduce vg的縮減，
確定要移除的PV--->將此PV的數據轉移至其它PV---->從卷組中將此PV移除
[root@Redhat6 ~]# pvs #查看PV，確定要移除哪個PV PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sda2 vg0 lvm2 a-- 59.99g 7.99g /dev/sda3 myvg lvm2 a-- 5.01g 5.01g /dev/sda5 myvg lvm2 a-- 10.00g 3.00g /dev/sda6 myvg lvm2 a-- 10.00g 10.00g [root@Redhat6 ~]# pvmove /dev/sda3 /dev/sda5 #把sda3的數據轉移到sda5上面 /dev/sda3: Moved: 100.0% [root@Redhat6 ~]# vgreduce myvg /dev/sda3 #從VG中把PV移除 Removed "/dev/sda3" from volume group "myvg" [root@Redhat6 ~]# pvs PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sda2 vg0 lvm2 a-- 59.99g 7.99g /dev/sda3 lvm2 a-- 5.01g 5.01g /dev/sda5 myvg lvm2 a-- 10.00g 3.00g /dev/sda6 myvg lvm2 a-- 10.00g 10.00g [root@Redhat6 ~]#
3、LV的相關操作
lvcreate 創建LV，相關參數：-l 指定PE個數，-L指定LV的大小，
-s創建一個快照卷，-n LV的名稱
[root@Redhat6 ~]# lvcreate -L 5G -n lv1 myvg Logical volume "lv1" created
lvdisplay 顯示LV的詳細信息，用lvs也可以顯示LV的信息
[root@Redhat6 ~]# lvdisplay --- Logical volume --- LV Path /dev/myvg/lv1 LV Name lv1 VG Name myvg LV UUID 7Ewvyg-pEFI-o4XL-kFDa-Jtvl-hmak-5fg3qT LV Write Access read/write LV Creation host, time Redhat6, 2013-07-23 05:42:33 +0800 LV Status available # open 0 LV Size 5.00 GiB #創建一個5G的lv Current LE 1280 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:4
lvremove 移除lv，需要移除lv的設備文件：
/dev/myvg/lv1或者/dev/mapper/myvg-lv1
[root@Redhat6 ~]# lvremove /dev/myvg/lv1 Do you really want to remove active logical volume lv1? [y/n]: y Logical volume "lv1" successfully removed
lvextend 擴展LV
先確定要擴展多大-->確定當前VG有足夠的空閒空間-->擴展(1、物理邊界---2、邏輯邊界)
當VG不夠時，先增加PV，在擴展VG，最後在VG上面擴展LV。
[root@Redhat6 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/lv1 #先把lv格式化 [root@Redhat6 ~]# lvextend -L +4G /dev/myvg/lv1 #實現物理擴容 Extending logical volume lv1 to 9.00 GiB #之前只有5G，現在擴了4G Logical volume lv1 successfully resized [root@Redhat6 ~]# resize2fs /dev/myvg/lv1 #實現邏輯擴容 resize2fs 1.41.12 (17-May-2010) Resizing the filesystem on /dev/myvg/lv1 to 2359296 (4k) blocks. The filesystem on /dev/myvg/lv1 is now 2359296 blocks long.
lvreduce 縮小LV
先卸載--->然後減小邏輯邊界---->最後減小物理邊界--->在檢測文件系統 ====謹慎用===
[root@Redhat6 ~]# umount /dev/mapper/myvg-lv1 [root@Redhat6 ~]# e2fsck -f /dev/myvg/lv1 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/myvg/lv1: 13/589824 files (0.0% non-contiguous), 73829/2359296 blocks [root@Redhat6 ~]# resize2fs /dev/myvg/lv1 7G #把lv減少到7G，減少了2G resize2fs 1.41.12 (17-May-2010) Resizing the filesystem on /dev/myvg/lv1 to 524288 (4k) blocks. The filesystem on /dev/myvg/lv1 is now 524288 blocks long. [root@Redhat6 ~]# lvs #查看lv的大小發現並沒有實際的減少 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv1 myvg -wi-a---- 9.00g root vg0 -wi-ao--- 20.00g swap vg0 -wi-ao--- 2.00g usr vg0 -wi-ao--- 10.00g var vg0 -wi-ao--- 20.00g [root@Redhat6 ~]# lvreduce -L -2G /dev/myvg/lv1 #減少lv的物理邊界，指定減少2G WARNING: Reducing active logical volume to 7.00 GiB THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce lv1? [y/n]: y Reducing logical volume lv1 to 7.00 GiB Logical volume lv1 successfully resized [root@Redhat6 ~]# lvs #查看lv的大小發現已經實際的減少了 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move Log Cpy%Sync Convert lv1 myvg -wi-a---- 7.00g root vg0 -wi-ao--- 20.00g swap vg0 -wi-ao--- 2.00g usr vg0 -wi-ao--- 10.00g var vg0 -wi-ao--- 20.00g [root@Redhat6 ~]# e2fsck -f /dev/myvg/lv1 #減少之後檢查文件系統 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/myvg/lv1: 13/131072 files (0.0% non-contiguous), 43698/524288 blocks
二、LVM的第二個特性，在備份數據的時候創鍵快照卷
當需要備份LV裏面的數據時，且LV的數據也在進行寫操作時，這個時候創建快照就很有必要了，快照是一個訪問LV裏面數據的一個通道，他不會保存LV裏面所有的數據，當LV某些PE裏面數據變化時，快照保存之前PE的數據，未變化的PE將不會被保存。
步驟：
分區--->創建PV--->創建VG--->創建LV--->格式化LV爲ext4--->掛載--->寫入數據--->需要備份(創建快照)--->創建快照卷--->再次繼續寫入數據---->掛載快照卷--->備份之前的數據到快照卷裏面--->卸載快照--->刪除快照卷
root@station128 ~]# fdisk /dev/sda #先建立兩個邏輯分區，大小爲10G
Command (m for help): n
First cylinder (9165-15665, default 9165):
Using default value 9165
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (9165-15665, default 15665): +10G
Command (m for help): t
Partition number (1-5): 5
Hex code (type L to list codes): 8e #並改爲LVM文件系統
Changed system type of partition 5 to 8e (Linux LVM)
Command (m for help): n
First cylinder (10471-15665, default 10471):
Using default value 10471
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (10471-15665, default 15665): +10G
Command (m for help): t
Partition number (1-6): 6
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 6 to 8e (Linux LVM)
Command (m for help): w
[root@Redhat6 ~]# pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6 #創建PV
Physical volume "/dev/sda5" successfully created
Physical volume "/dev/sda6" successfully created
[root@Redhat6 ~]# vgcreate -s 8M myvg /dev/sda5 /dev/sda6 #創建VG，並指定PE爲8M
Volume group "myvg" successfully created
[root@Redhat6 ~]# lvcreate -L 4G -n lv1 myvg #創建LV爲4G
Logical volume "lv1" created
[root@Redhat6 ~]# mkfs -t ext4 /dev/myvg/lv1 #格式化LV爲ext4
[root@Redhat6 ~]# blkid #顯示設備的UUID及文件系統類型,及卷標
/dev/mapper/vg0-var: UUID="c9776f08-bbaf-4a36-a009-3e16a09ad924" TYPE="ext4"
/dev/sda1: UUID="dc3cc214-a9f6-4730-a186-d08765ccfa4f" TYPE="ext4"
/dev/sda2: UUID="zPpbgE-0Ip7-A4m2-GG4K-sBrC-eUeU-V8VdCI" TYPE="LVM2_member"
/dev/sda5: UUID="e5eLw1-JTrG-H9Q7-18qA-SrPV-axMc-QLPW5M" TYPE="LVM2_member"
/dev/sda6: UUID="7OOZcJ-XzLf-zJJq-JbdF-e386-xCTl-Ym2UE3" TYPE="LVM2_member"
/dev/mapper/vg0-root: UUID="bae7835a-af3b-4935-a04b-5932b2fc123b" TYPE="ext4"
/dev/mapper/vg0-swap: UUID="3e0cb4a7-d393-4f75-af12-1fe6e8c96273" TYPE="swap"
/dev/mapper/vg0-usr: UUID="46d516b8-03ea-4c0d-bb03-0e9d6893bd1a" TYPE="ext4"
/dev/mapper/myvg-lv1: UUID="2d44718c-993d-42e6-896b-05e06af45aee" TYPE="ext4"
[root@Redhat6 ~]# mkdir /mnt/lv1 #創建LV的掛載點
[root@Redhat6 ~]# mount /dev/myvg/lv1 /mnt/lv1/ #掛載LV
[root@Redhat6 ~]# cd /mnt/lv1/ #進入到LV的掛載點
[root@Redhat6 lv1]# ls
lost+found
[root@Redhat6 lv1]# cp /etc/rc.sysinit /etc/inittab ./ #copy一個文件到LV的掛載目錄裏面
[root@Redhat6 lv1]# ls
inittab lost+found rc.sysinit
[root@Redhat6 lv1]# lvcreate -L 50M -s -p r -n MY_SNAP /dev/myvg/lv1 #創建快照卷爲50M，且只能讀，名稱爲MY_SNAP
Rounding up size to full physical extent 56.00 MiB
Logical volume "MY_SNAP" created
[root@Redhat6 lv1]# mkdir /mnt/snap #創建快照卷的掛載點
[root@Redhat6 lv1]# mount /dev/myvg/MY_SNAP /mnt/snap/ #掛載快照卷
mount: block device /dev/mapper/myvg-MY_SNAP is write-protected, mounting read-only
[root@Redhat6 lv1]# mkdir /backup #創建備份目錄
[root@Redhat6 lv1]# tar -jcf /backup/lv1.tar.bz2 /mnt/snap/* #把快照卷裏面的數據歸檔
tar: Removing leading `/' from member names
[root@Redhat6 lv1]# cp /etc/fstab /mnt/lv1/ #copy文件到LV文件，使LV文件與之前快照的文件有所改變
[root@Redhat6 lv1]# umount /dev/myvg/MY_SNAP #備份完成後，卸載快照卷的掛載點
[root@Redhat6 lv1]# lvremove /dev/myvg/MY_SNAP #移除快照卷
Do you really want to remove active logical volume MY_SNAP? [y/n]: y
Logical volume "MY_SNAP" successfully removed
[root@Redhat6 lv1]# cd /mnt/lv1/
[root@Redhat6 lv1]# ls #可以查看到LV文件裏面有3個文件
fstab inittab lost+found rc.sysinit
[root@Redhat6 lv1]# cd /backup/
[root@Redhat6 backup]# tar xf lv1.tar.bz2 #解壓之前備份的文件
[root@Redhat6 backup]# ls
lv1.tar.bz2 mnt
[root@Redhat6 backup]# cd mnt/lv1/
[root@Redhat6 lv1]# ls #查看到快照只備份了之前的文件
inittab lost+found rc.sysinit
[root@Redhat6 lv1]#