Linux系統LVM邏輯卷的創建與擴容(命令詳解,圖文並茂)

LVM簡介:

LVM(Logical Volume Manager)中文名:邏輯卷管理器,本質上是一個虛擬設備驅動,是在內核中塊設備和物理設備之間添加的一個新的抽象層次,它可以將幾塊磁盤(物理卷,PhysicalVolume)組合起來形成一個存儲池或者卷組(VolumeGroup)。
LVM可以每次從卷組中劃分出不同大小的邏輯卷(LogicalVolume)創建新的邏輯設備。底層的原始的磁盤不再由內核直接控制,而由LVM層來控制。對於上層應用來說卷組替代了磁盤塊成爲數據存儲的基本單元。
LVM管理着所有物理卷的物理盤區,維持着邏輯盤區和物理盤區之間的映射。LVM邏輯設備向上層應用提供了和物理磁盤相同的功能,如文件系統的創建和數據的訪問等。但LVM邏輯設備不受物理約束的限制,邏輯卷不必是連續的空間,它可以跨越許多物理卷,並且可以在任何時候任意的調整大小。相比物理磁盤來說,更易於磁盤空間的管理。

LVM的優點與缺點:

我們平時使用電腦,當磁盤空間不足時,一般沒辦法對磁盤空間進行擴充,我們只能添加新的硬盤,在對新的硬盤進行分區創建,再格式化才能使用。當然這對於我們個人電腦當然足夠,除了有點麻煩。但在工作環境下的服務器,我們很難將其關機再添加新的硬盤,要知道運行着重要服務的服務器一般是24小時不間斷運行的,此時通過LVM我們就能對系統的磁盤進行動態管理。

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LVM機制的基本概念:

卷組(VG)示意圖:

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術語解釋:

  • 物理存儲介質(The physical media):這裏指系統的存儲設備:硬盤,如:/dev/hda1、/dev/sda等等,是存儲系統最低層的存儲單元。

  • 物理卷(physical volume)PV:物理卷就是指硬盤分區或從邏輯上與磁盤分區具有同樣功能的設備(如RAID),是LVM的基本存儲邏輯塊,但和基本的物理存儲介質(如分區、磁盤等)比較,卻包含有與LVM相關的管理參數。

  • 卷組(Volume Group)VG:LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬盤,其由物理卷組成。可以在卷組上創建一個或多個“LVM分區”(邏輯卷),LVM卷組由一個或多個物理卷組成。

  • 邏輯卷(logical volume)LV:LVM的邏輯卷類似於非LVM系統中的硬盤分區,在邏輯卷之上可以建立文件系統(比如/home或者/usr等)。

  • 物理塊(physical extent)PE:每一個物理卷被劃分爲稱爲PE(Physical Extents)的基本單元,具有唯一編號的PE是可以被LVM尋址的最小單元。PE的大小是可配置的,默認爲4MB。

  • 邏輯塊(logical extent)LE:邏輯卷也被劃分爲被稱爲LE(Logical Extents) 的可被尋址的基本單位。在同一個卷組中,LE的大小和PE是相同的,並且一一對應。

LVM的管理命令:

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主要命令:

pvcreate命令:創建新的物理卷(格式:pvcreate...設備名1...[設備名2])

vgcreate命令:創建新的卷組(格式:vgcreate...卷組名...物理卷名1...物理卷名2)

lvcreate命令:創建新的邏輯卷(格式:lvcreate...-L...容量大小...-n...邏輯卷名...卷組名)

lvextend命令:添加邏輯卷的存儲空間(格式:lvextend...-L...+容量大小.../dev/卷組名/邏輯卷名)

LVM創建邏輯卷的流程(實際操作):

第一步:建立物理卷(PV)。

1.給虛擬機添加三塊20G的硬盤,然後重啓Linux系統(重啓系統才能識別到硬盤,用“reboot”或“init6”命令重啓)。
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2.用fdisk命令,檢查硬盤是否添加成功。
輸入:fdisk -l
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3.對磁盤sdb進行配置,將所有空間全部分配到一個主分區,然後轉換分區格式爲LVM格式。(磁盤管理的內容我在前面的博客寫過了,有不會的朋友可以去看一下)

輸入:fdisk /dev/sdb----------管理磁盤sdb
輸入:n---------------------------新建分區
輸入:p--------------------------選擇分區類型爲主分區
回車-------------------------------默認設置分區號爲1
回車-------------------------------默認設置起始扇區
回車------------------------------默認分配全部空間給分區1
輸入:t--------------------------轉換分區格式
輸入:8e-----------------------LVM格式的代碼(不知道的可以輸入L查詢)
輸入:w------------------------保存退出

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4.用上面的方法,對磁盤sdc、sdd進行於磁盤sdb相同的配置,並保存退出磁盤配置面板。(因爲過程相同我就不多贅述了)
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5.再次用fdisk命令,檢查磁盤分區是否配置成功。
輸入:fdisk -l
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6.用pvcreate命令將三個磁盤分區創建爲三個物理卷。
(我用的是正則表達式輸入,更簡便,跟輸入“pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1”命令行結果是相同的)
輸入:pvcreate /dev/sd{b..d}1

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第二步:新建卷組(VG)。

1.將物理卷sdb1、sdc1、sdd1加入到卷組mailbox內。

輸入:vgcreate mailbox /dev/sd{b..d}1---------新建卷組mailbox並將物理卷sdb1、sdc1、sdd1添加進去
輸入:pvscan-------------------------------------------查看物理卷信息

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2.查看一下卷組mailbox的詳細信息。

輸入:vgdisplay----------顯示卷組詳細信息

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第三步:新建邏輯卷(LV)

1.給mailbox卷組新建一個邏輯卷mbox01。(我一塊磁盤的大小是20G,25G的邏輯卷很明顯可以跨磁盤建立)

輸入:lvcreate -L 25G -n mbox01 mailbox----------給mailbox卷組新建一個名爲mbox01的邏輯卷,容量爲25G
輸入:lvdisplay-----------------------------------------------顯示邏輯卷詳細信息

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2.再給mailbox卷組創建一個邏輯卷mbox02,容量設置爲15G。

輸入:lvcreate -L 15G -n mbox02 mailbox
輸入:lvdisplay

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3.如果感覺邏輯卷mbox01的空間給少了,我們可以給它擴展一個10G的空間。

輸入:lvextend -L +10G /dev/mailbox/mbox01--------給mbox01擴展10G空間,“+”表示增加多少容量,如果不帶“+”表示擴容到多少容量。
輸入:lvdisplay

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第四步:格式化邏輯卷並掛載

1.格式化邏輯卷mbox01和mbox02。

輸入:mkfs.xfs /dev/mailbox/mbox01----------將邏輯卷mbox01格式化爲xfs文件格式
輸入:mkfs.xfs /dev/mailbox/mbox02----------將邏輯卷mbox02格式化爲xfs文件格式

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2.在/mnt/目錄下新建兩個目錄作爲兩個邏輯卷的掛載點。

輸入:mkdir /mnt/mbox0{1..2}----------在/mnt/目錄下新建兩個名爲mbox01、mbox02的目錄
輸入:ls /mnt/--------------------------------查看/mnt/目錄下的文件或目錄

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3.在/etc/fstab文件裏添加邏輯卷mbox01、mbox02的自動掛載命令。(自動掛載我之前的博客寫過了,不會的朋友可以看一下)

輸入:vim /etc/fstab------------------------------------------------------------------------------用vim編輯器對fstab文件進行編輯
輸入:/dev/mailbox/mbox01     /mnt/mbox01     xfs     defaults        0 0----------添加自動掛載命令
輸入:/dev/mailbox/mbox02     /mnt/mbox02     xfs     defaults        0 0----------添加自動掛載命令
輸入:mount -a------------------------------------------------------------------------------------掛載所有設備
輸入:df -hT----------------------------------------------------------------------------------------查看掛載信息

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LVM的擴容:

邏輯卷(LV)的擴容:

ext2/ext3/ext4文件系統,調整命令是resize2fs,或者直接用“-r”自動擴展文件系統大小:

1.將mbox01邏輯卷解掛載,然後將文件格式,格式化爲ext4格式。

輸入:umount /dev/mailbox/mbox01-------------解掛載mbox01
輸入:mkfs.ext4 /dev/mailbox/mbox01----------格式化文件格式爲ext4

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2.將mbox01重新掛載,然後查看掛載詳細信息。

輸入:mount /dev/mailbox/mbox01 /mnt/mbox01----------掛載mbox01
輸入:df -hT-------------------------------------------------------------查看掛載詳情

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3.我們給mbox01添加1G容量,然後查看掛載詳情,發現容量並沒有增加。

輸入:lvextend -L +1G /dev/mailbox/mbox01---------------增加容量
輸入:df -hT-------------------------------------------------------------查看掛載詳情

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4.用resize2fs命令執行容量調整,然後查看發現增加容量成功。

輸入:resize2fs /dev/mailbox/mbox01-------------------------執行調整
輸入:df -hT-------------------------------------------------------------查看掛載詳情

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5.使用“-r”選項直接自動擴展文件系統大小。
輸入:lvextend -L +1G /dev/mailbox/mbox01 -r-------------增加mbox01容量1G並自動擴展
輸入:df -hT-------------------------------------------------------------查看掛載詳情
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xfs文件系統的調整命令是xfs_growfs,或者直接用“-r”自動擴展文件系統大小:

1.如果在使用mbox02的過程中,容量不夠了,我們可以直接進行擴容,但前提是卷組中有足夠的容量支持。
輸入:lvextend -L +5G /dev/mailbox/mbox02----------給mbox02邏輯卷增加5G容量
輸入:lvdisplay /dev/mailbox/mbox02-------------------顯示mbox02邏輯卷詳細信息
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2.我們再用df -hT命令查看一下掛載信息,發現mbox02的容量並沒有增加。這是因爲文件系統還沒有同步,我們只需用xfs_growfs命令同步一下即可。

輸入:df -hT-------------------------------------------------查看掛載詳情
輸入:xfs_growfs /dev/mailbox/mbox02-----------執行調整
輸入:df -hT-------------------------------------------------查看掛載詳情

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3.用“-r”直接自動擴展文件系統大小。

輸入:lvextend -L +1G /dev/mailbox/mbox02 -r-------------增加mbox02容量1G並自動擴展
輸入:df -hT-------------------------------------------------------------查看掛載詳情

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卷組(VG)的擴容:

1.如果我們發現卷組的剩餘空間不足,首先我們添加一塊硬盤。
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2.添加完硬盤後一般是重啓系統,但企業中服務器是不能隨意重啓的,這裏我們用echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan命令重新掃描scsi總線來添加磁盤。

輸入:echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan----------掃描scsi總線添加硬盤
輸入:fdisk -l /dev/sde--------------------------------------------------查看新增的磁盤sde

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3.將新增磁盤格式化,然後添加到卷組mailbox中去,查看空間添加成功。

輸入:pvcreate /dev/sde-----------------------創建一個新的物理卷/dev/sde
輸入:vgextend mailbox /dev/sde----------將磁盤/dev/sde添加到卷組mailbox中去
輸入:vgs-------------------------------------------查看卷組信息

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