什麼是LVM

LVM是邏輯盤卷管理（LogicalVolumeManager）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。通過LVM系統管理員可以輕鬆管理磁盤分區，如：將若干個磁盤分區連接爲一個整塊的卷組（volumegroup），形成一個存儲池。管理員可以在卷組上隨意創建邏輯卷組（logicalvolumes），並進一步在邏輯卷組上創建文件系統。

管理員通過LVM可以方便的調整存儲卷組的大小，並且可以對磁盤存儲按照組的方式進行命名、管理和分配，例如按照使用用途進行定義："development"和"sales"，而不是使用物理磁盤名"sda"和"sdb"。而且當系統添加了新的磁盤，通過LVM管理員就不必將磁盤的文件移動到新的磁盤上以充分利用新的存儲空間，而是直接擴展文件系統跨越磁盤即可。

如何管理磁盤

如果使用邏輯卷管理磁盤，需要如下的步驟：

將磁盤設置成爲物理卷，一個磁盤可以是物理卷，一個分區可以是物理卷，RAID也可以是物理卷
將物理卷組成卷組，這就相當於把底層的磁盤無論是分區還是RAID還是單個磁盤，進行組合，讓我們看起來他就像是一塊盤一樣。
接下來，我們可以在卷組中分出一部分邏輯卷，格式化，掛載，使用。

實驗操作

接下來我們通過實驗來說明如何通過邏輯捲來管理我們的磁盤，實現在不關機的情況下，對磁盤的容量進行增加或減少。

我們先介紹命令，在實現各種操作：

物理卷PV管理

創建物理卷

命令：pvcreate

-y：自動yes

-u：通過UUID創建

一般我們可以直接創建，及pvcreate /dev/sdv

查看物理卷：

pvs ：顯示簡略信息，可以跟設備，也可以不跟

pvdisplay：顯示詳細信息

卷組vg管理

創建卷組

命令：vgcreate

格式：vgcreate [option] volumeGroup physicalDevicePath [+]

參數：

-s：設置物理捲上PE的大小

-l：卷組上允許創建的最大邏輯卷數

-p：卷組中允許添加的最大物理卷數

查看卷組

vgs：查看卷組的大概信息

vgdisplay：查看卷組的詳細信息

如：vgs /dev/vg0

管理卷組

vgextend：卷組擴展

vgreduce：卷組縮減

如：vgextend /dev/vg0 /dev/sdb /dev/sdc

vgreduce /dev/vg0 /dev/sdb /dev/sdd

刪除卷組

先刪除物理卷pvmove

再刪除卷組vgmove ※

邏輯卷lv管理

創建邏輯卷

命令：lvcreate

格式：

lvcreate –L [MGT] –n lv_name VolumeGroup

lvcreate –l 60%VG –n lv_name VolumeGroup

lvcreate –l 100%FREE –n lv_name VolumeGroup

查看邏輯卷

lvs：查看lv大概信息

lvdisplay：查看lv詳細信息

邏輯卷管理

lvextend：邏輯卷擴展

lvreduce：邏輯捲縮減

刪除邏輯卷

lvremove:刪除邏輯卷

例如：

lvremove /dev/vg0/lv0

上面的命令並不是我們需要的所有命令，還有一部分的明林我們在實驗過程中在來介紹。接下來我們進行幾個實驗，包括基本的邏輯卷的創建掛載，擴展邏輯卷，減少邏輯卷，將某塊硬盤從LVM中剝離，將LVM遷移。

實驗一基本邏輯卷的創建掛載

在創建可用的邏輯卷之前，我們需要幾塊硬盤，我的是實驗硬盤是一個RAID5的一個分區（50G）一個獨立硬盤（50G）

第一步：

創建物理卷，在我們創建物理卷之前，如果我們使用的是一個分區，我們需要將其轉換成Linux LVM,方式如下：

接下來創建物理卷：

pvcreate /dev/md0p1

pvcreate /dev/sdg

物理卷創建完成後，我們可以看一個物理卷的詳細信息：以/dev/sdg爲例：

物理卷創建完成後我們將這兩個物理卷合併成一個卷組：

命令：vgcreate -s 8M –n /dev/vg0 /dev/md0p1 /dev/sdg

接下來，我們查看一下卷組的詳細信息：

命令：vgdisplay

接下來，我們從卷組裏要創建一個邏輯卷，讓後分區掛載，使用。

命令：lvcreate –L 60G –n /dev/vg0/lv0 /dev/vg0

mke2fs –t ext4 /dev/vg0/lv0

我們查看一下：

前面的步驟我們都完成了，接下來，我們將這個創建完文件系統的邏輯卷掛載到目錄下看看：

這時候我們已經算是完成了，可以盡情的使用我們剛剛掛載的文件系統的（LVM創建）的。但是，我們發現了一個問題，我們創建的明明是/dev/vg0/lv0,

爲啥掛載上之後變成了/dev/mapper/vg0-lv0呢？很奇怪，我們查看一下這個邏輯捲到底是咋回事：

我們發現，無論是/dev/vg0/lv0,還是/dev/mapper/vg0-lv0，都只是一個鏈接文件，最終連接的都是一個dm-0的設備，因爲在實際中，LVM只是一個管理工具，最終都是在管理/dev/dm-X設備。

dm: device mapper：將一個或多個底層塊設備組織成一個邏輯設備的模塊

實驗二擴展邏輯卷

有時候我們的分區會不夠用，特別是作爲一個數據盤的時候，如果是一個普通的硬盤直接分區，我們如果想擴展分區大小，我們必須先停掉業務，卸載分區，讓後拷貝數據，新建分區大小，但是如果我們是在用LVM管理我們的硬盤的話，我們可以直接在不停機的狀態下直接將我們使用的分區進行擴展，接下來，我們就來看一下如何操作的。

首先，我們看一下我們的卷組VG還有沒有可用的空間：

我們可以看到，卷組還有40G的可用空間，所以我們可以使用卷組剩餘的空間直接擴展：

命令：lvextend –l +100%FREE /dev/vg0/lv0

雖然我們已經將邏輯卷擴展了，但是我們可以發現分區的實際大小並沒有變化，這是由於我們雖然已經擴容，但是擴容的這部分並沒有文件系統，我們需要給剩餘的空間進行格式化，創建文件系統，接下來我們講一個命令：resize2fs

resize2fs命令被用來增大或者收縮未加載的"ext2/ext3"文件系統的大小。如果文件系統是處於mount狀態下，那麼它只能做到擴容，前提條件是內核支持在線resize。

所以，我們可以使用這個命令對我們的分區進行在線擴容，而不必卸載文件系統。

如：resize2fs /dev/vg0/lv0

擴容成功。

可是有時候，我們的卷組VG並沒有多餘的空間，此時我們在查看是否有多餘的物理卷，如果沒有多餘的物理卷，我們就需要添加硬盤，創建物理卷，添加到卷組，在從卷組對我們的分區進行擴容，我演示一遍：

我先是添加一塊硬盤/dev/sdf,創建物理卷：

添加到卷組VG：

命令：vgextend

擴展分區：

命令：

lvextend -L +20G -r /dev/vg0/lv0

可在lvextend 時加-r 直接一步到位，先擴展邏輯卷大小後直接增加文件系統大小

擴容成功

實驗四減小邏輯卷

邏輯卷的縮減，餓哦們值作爲一個演示，因爲在實際的生產環境中很少有人去縮減邏輯卷。只有我們的磁盤不夠用的時候我們往上天磁盤，或者我們的磁盤壞了的話我們會跟換新磁盤，要麼就是數據遷移。這幾種情況除了更換就是增加，幾乎沒有需要減小容量的情況，並且，減小邏輯卷僅是ext文件系統支持，但是作爲學習，我們進行演示。

首先第一步，我們需要卸載掛載，我們就以上一個實驗所創建的分區來做實驗。

然後我們對文件系統進行檢測，防止有壞掉的分區信息，不然那，一會我們在減去一部分邏輯卷之後會造成無法使用。還有就是我們剪掉的大小必須小於分區剩餘大小。

接下來我們使用resize2fs命令重新對分區進行調整：

保留90G

接下來我們再講去格式化的邏輯卷空間從邏輯卷中移除：

此時我們將邏輯卷分區重新掛載在目錄下，就可以繼續使用了。

實驗五將某塊硬盤從LVM中剝離

本次實驗我使用的是兩塊50G的硬盤，在硬盤上會有數據，完成數據的移動並刪除一塊硬盤將硬盤取出。

我把此分區掛載在/bakup下並將/etc/下的數據全部拷到了此文件系統下，由於我們使用的是兩塊盤，如果我想剝離的是/dev/sdf這塊盤的話，我們並不知道數據是否會在這個盤上存有一部分，此時我們需要將數據進行遷移到同邏輯卷的其他磁盤上去。

我們看到，我們想要剝離sdf，需要將sdf上面的PE數據塊轉移到sdg上去，我們才能剝離sdf，這樣可以方式數據丟失。

命令：pvmove

如：pvmove /dev/sdf [/dev/sdg]

然後我們在看物理卷的情況：

此時我已經將數據塊全部遷移到了sdg上面來，接下來，我們一步一步剝離sdf：

先是將物理卷從卷組中移出去：

vgreduce /dev/vg0 /dev/sdf

卷組大小已經變化，但是物理卷還在，接下來我們移除物理卷：

在我們移除物理卷之後已經相當於把硬盤給卸掉了，此時我們的硬盤sdf可以隨時拔掉，接下來，我們將此文件系統重新掛載，看看數據是否損壞：

我們的數據都還在，沒有丟失。完成。

LVM數據遷移

由於我在實驗環境下安裝的全部都是50G的硬盤（虛擬機中），爲了防止無法找不到硬盤，所以我就重新在加一塊80G的硬盤。

由於是在一個主機裏，所以我們一定要注意我們放進去的這個30G硬盤創建LVM時，千萬不能和目標系統的vg名一樣，這樣會導致錯誤發生，lv名一樣不一樣就無所謂了。

首先我們需要對目標磁盤進行創建LVM格式和要遷移數據的盤一樣。

文件系統：

接下來，我在原文件系統中寫入一個文件dudu.txt內容是/etc/passwd的內容，然後卸載文件系統，第一步轉移PE數據塊：

將數據移到目標磁盤對應的PV上。（該磁盤不要有其他與該PV無關的分區）

然後我們再移動除要移動的PV以外的其他PV

vgreduce vg名 /dev/pv(多餘)

移除後，我們先掛載一下，看數據是否還在

數據還在，沒問題

接下來，我們需要卸載，禁用卷組，設置導出標記禁止訪問

vgchange命令用於修改卷組的屬性，經常被用來設置卷組是處於活動狀態或非活動狀態。處於活動狀態的卷組無法被刪除，必須使用vgchange命令將卷組設置爲非活動狀態後才能刪除。

vgexport / vgimport不需要將驅動器從一個系統移動到另一個系統。它是一個管理策略工具，以防止在移動卷時需要訪問卷

禁用卷組：vgchange –an /dev/vg0

設置導出標記禁止訪問：vgexport /dev/vg0

接下來我們需要做的是關閉此係統，將磁盤轉移到其他機器上繼續使用，由於我是用的虛擬機，需要將系統關機才能使用，如果是物理機，磁盤支持熱插拔，可以不關閉系統，直接將數據轉移。

接下來我們將其安裝在centOS 7上，並執行以下操作

pvscan

vgimport /dev/vg0設置導出標記開啓訪問

vgchange –ay /dev/vg0 起用卷組

pvscan指令會掃描系統中連接的所有硬盤，列出找到的物理卷列表

pvscan指令會掃描系統中連接的所有硬盤，列出找到的卷組列表

pvscan指令會掃描系統中連接的所有硬盤，列出找到的邏輯卷列表

接下來我們把它掛載於/bakup下，看看文件是否還在

實驗完成。

LVM快照

LVM對LV提供的快照功能，只對LVM有效。

當一個snapshot創建的時候，僅拷貝原始卷裏數據的元數據(meta-data)。創建的時候，並不會有數據的物理拷貝，因此snapshot的創建幾乎是實時的，當原始捲上有寫操作執行時，snapshot跟蹤原始卷塊的改變，這個時候原始捲上將要改變的數據在改變之前被拷貝到snapshot預留的空間裏，因此這個原理的實現叫做寫時複製(copy-on-write)。

在寫操作寫入塊之前，將原始數據移動到 snapshot空間裏，這樣就保證了所有的數據在snapshot創建時保持一致。而對於snapshot的讀操作，如果是讀取數據塊是沒有修改過的，那麼會將讀操作直接重定向到原始捲上，如果是要讀取已經修改過的塊，那麼就讀取拷貝到snapshot中的塊。

創建snapshot的大小並不需要和原始卷一樣大，其大小僅僅只需要考慮兩個方面：從shapshot創建到釋放這段時間內，估計塊的改變量有多大;數據更新的頻率。一旦 snapshot的空間記錄滿了原始卷塊變換的信息，那麼這個snapshot立刻被釋放，從而無法使用，從而導致這個snapshot無效。

注意：採取CoW實現方式時，snapshot的大小並不需要和原始卷一樣大，其大小僅僅只需要考慮兩個方面：從shapshot創建到釋放這段時間內，估計塊的改變量有多大;數據更新的頻率。一旦 snapshot的空間記錄滿了原始卷塊變換的信息，那麼這個snapshot立刻被釋放，從而無法使用，從而導致這個snapshot無效。所以，非常重要的一點，一定要在snapshot的生命週期裏，做完你需要做得事情。

我創建一個10G的邏輯卷，並在裏面寫入數據，創建一個快照

然後我在原始卷裏寫入數據：LiuDehua.mp4

讓後我們可以看看快照的一些變化：

我們可以發現，快照的數據區發生了變化，比着之前有所增加，我們把快照掛載起來，看看裏面的是否有Liudehua.mp4

我們發現快照區內依然保存的是原始數據，並沒有發生變化，接下來我們將快照還原，我們在還原之前，必須卸載要恢復的文件系統和快照：

lvconvert --merge /dev/vg0/lv0-snap

我們可以知道，恢復快照以後，不僅是數據恢復了快照時的狀態，快照也消失不見了。

除了恢復快照外，如果我們不想要快照了，我們也可以手動刪除：

lvremove /dev/vg0/lv0-snap

補充(2108-3-1)

1）ext2/ext3/ext4文件系統的調整命令是resize2fs（增大和減小都支持）

lvextend -L 120G /dev/mapper/centos-home//增大至120G
lvextend -L +20G /dev/mapper/centos-home//增加20G
lvreduce -L 50G /dev/mapper/centos-home//減小至50G
lvreduce -L -8G /dev/mapper/centos-home//減小8G
resize2fs /dev/mapper/centos-home            //執行調整

2）xfs文件系統的調整命令是xfs_growfs（只支持增大）

lvextend -L 120G /dev/mapper/centos-home    //增大至120G
lvextend -L +20G /dev/mapper/centos-home    //增加20G
xfs_growfs /dev/mapper/centos-home          //執行調整
 
就是說：xfs文件系統只支持增大分區空間的情況，不支持減小的情況（切記！！！！！）。
硬要減小的話，只能在減小後將邏輯分區重新通過mkfs.xfs命令重新格式化才能掛載上，這樣的話這個邏輯分區上原來的數據就丟失了。如果有重要文件，那就歇菜嘍～～～

LVM基礎

什麼是LVM

如何管理磁盤