Linux——逻辑卷(LVM)管理

物理区域：物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域的大小可根据实际情况在建立物理卷时指定。物理区域大小一旦确定将不能更改，同一卷组中的所有物理卷的物理区域大小需要一致。当多个PV组成一个VG时，LVM会在所有PV上做类似格式化的动作，将每个PV切成一块块的空间，这一块块的空间就称为PE, 通常是4MB。

逻辑卷的管理方法

LVM进行逻辑卷的管理时，创建顺序是pv->vg->lv。

首先创建一个物理卷（对应一个物理硬盘分区或者一个物理硬盘）
然后把这些分区或者硬盘加入到一个卷组中（相当于一个逻辑上的大硬盘）
再在这个大硬盘上划分分区lv（逻辑上的分区，就是逻辑卷）
最后，把lv逻辑卷格式化以后，就可以像使用一个传统分区那样，把它挂载到一个挂载点上
需要的时候，这个逻辑卷可以被动态缩放。

LVM的管理命令

主要命令的用法

pvcreate 设备名
vgcreate -s 8M 卷组名物理卷名1 物理卷名2
lvcreate -L 大小 -n 逻辑卷名卷组名
lvextend -L 大小 /dev/卷组名/逻辑卷名
lvreduce –L 大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

-L参数指定了逻辑卷的大小，-n参数指定了逻辑卷的名称

使用命令行工具实现 LVM存储

准备物理卷

fdisk (type 0x8e linux LVM)
pvcreate /dev/sdb5

创建卷组

vgcreate –s 8M wgroup /dev/sdb5

创建和使用新逻辑卷

lvcreate –n wshare –L 100M /dev/wgroup
mkfs –t vfat /dev/wgroup/wshare
mkdir /mnt/wshare
add an entry to the /etc/fstab file: /dev/wgroup/wshare /mnt/wshare vfat defaults 0 0 5.mount –a

具体流程

建立LVM分区——fdisk

利用fdisk命令在 /dev/sdb上建立LVM类型的分区/dev/sdb1、/dev/sdb2。

fdisk /dev/sdb

使用相关指令创建分区：

n——创建分区；

p——创建主分区； e——创建扩展分区；

p——查看分区情况；t——修改分区类型（8e：LVM类型）；

w——保存； q——退出；

其中选择编号（1,2,3,4）和选择分区大小

建立物理卷——pvcreate

物理卷直接建立在物理硬盘或者硬盘分区上，所以物理卷的设备文件使用系统中现有的磁盘分区设备文件的名称。

pvcreate /dev/sdb1 //创建物理卷
pydisplay /dev/sdb1 //显示指定物理卷的属性

建立卷组——vgcreate

在创建好物理卷后，建立卷组。

卷组设备文件使用/dev目录下与卷组同名的目录表示，该卷组中的所有逻辑设备文件都将建立在该目录下。

卷组中可以包含多个物理卷也可以只有一个物理卷

vgcreate vg0 /dev/sdb1 // 创建卷组vg0，vg0为要建立的卷组名称。
vgdisplay vg0 // 查看vg0信息

建立逻辑卷——lvcreate

建立好卷组后，可以使用命令lvcreate在已有卷组上建立逻辑卷。

逻辑卷设备文件位于其所在的卷组的卷组目录中。

lvcreate -L 20M -n lv0 vg0 // 创建逻辑卷
lvdisplay /dev/vg0/lv0

格式化逻辑卷：使用mkfs命令格式化新创建的逻辑卷。例如，如果你使用的是ext4文件系统：

mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0

扩大卷组——vgextend

扩展卷组当卷组中没有足够的空间分配给逻辑卷时，可以用给卷组增加物理卷的方法来增加卷组的空间

fdisk /dev/vda 创建新分区（必须为LVM类型）
pvcreate /dev/vdaN 初始化分区
vgextend vgname /dev/vdaN 将新物理卷添加到现有卷组vgname
vgdisplay vgname 显示卷组状态

缩减卷组——vgreduce

vgreduce vgname /dev/vdaN 从卷组删除物理卷

扩展逻辑卷和ext4文件系统——lvextend，resize2fs

当逻辑卷的空间不能满足要求时，可以利用lvextend命令把卷组中的空闲空间分配到该逻辑卷以扩展逻辑卷的容量。

验证已挂载文件系统的当前大小 df -h /data
验证可用物理区块是否够用 vgdisplay vgname
使用部分或全部可用区块扩展逻辑卷 lvextend -L 128M /dev/vgname/lvname
扩展在/data 上挂载的关联文件系统 resize2fs -p /dev/vgname/lvname
验证以挂载文件系统 /data的新大小 df -h /data

减少逻辑卷和文件系统——lvreduce，resize2fs

解除挂载要减小的文件系统 umount /date
验证所有文件系统数据结构是否得到清理 fsck –f /dev/mapper/vgname-lvname
将文件系统大小调整为512M resize2fs –p /dev/mapper/vgname-lvname 512M
将逻辑卷减小到512M lvreduce –L 512M /dev/mapper/vgname-lvname
重新挂载/etc/fstab中列出的所有文件系统，包括现在较小的逻辑卷 mount –a

删除卷——lvremove

必需按照删除“逻辑卷-卷组-物理卷”的先后顺序来执行删除

lvremove /dev/vg0/lv0
vgremove vg0
pvremove /dev/sdb1

检查物理卷，卷组，逻辑卷——pyscan，vgscan，lvscan

pyscan
vgscan
lvscan

创建快照（数据备份）

快照是临时保留所更改的逻辑卷的原始数据的逻辑卷

快照提供原始卷的静态视图，从而能够以一致状态备份其数据

创建和使用快照进行备份

创建lvname名为snaplvname,大小为20M的新快照卷 lvcreate –s –n snaplv –L 20M /dev/vgname/lvname
挂载快照，并使备份程序指向新挂载点 mkdir /snapmount mount –ro /dev/vgname/snaplv /snapmount
验证快照逻辑卷的状态 lvs /dev/vgname/lvname
不在使用快照时，解除挂载并删除 umount /snapmount lvremove /dev/vgname/lvname

LVM应用示例

需求描述：公司的邮件服务器由于用户数量众多，邮件存储需要大量的空间，考虑到动态扩容的需要，计划增加两块SCSI硬盘并构建LVM逻辑卷，挂载到“/mail”目录专门用于存放邮件数据

步骤： PV → VG → LV → 格式化，挂载使用文件系统

1. 转化物理卷

使用fdisk命令规划两个分区，类型设置为“8e” /dev/sdb1、/dev/sdc1
使用pvcreate命令转换上述分区为物理卷

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb /dev/sdc | grep "LVM"

/dev/sdb1 1 9660 77593918+ 8e Linux LVM

/dev/sdc1 1 9660 77593918+ 8e Linux LVM

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1

Physical volume "/dev/sdb1" successfully created

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc1

Physical volume "/dev/sdc1" successfully created

2. 创建卷组

使用vgcreate命令创建卷组mail_store

[root@localhost ~]# vgcreate mail_store /dev/sdb1 /dev/sdc1

Volume group "mail_store" successfully created

3. 创建逻辑卷

使用lvcreate命令创建逻辑卷 mail 从卷组mail_store上划出20GB空间
使用mkfs命令创建ext4文件系统

[root@localhost ~]# lvcreate -L 20G -n mail mail_store

/dev/cdrom: open failed: Read-only file system

Logical volume "mail" created

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/mail_store/mail

为逻辑卷扩容

使用lvextend命令为逻辑卷 mail扩充容量从卷组 mail_store 上再划出10GB给逻辑卷mail
使用resize2fs命令更新系统识别的文件系统大小

[root@localhost ~]# lvextend -L +10G /dev/mail_store/mail

[root@localhost ~]# resize2fs –p /dev/mail_store/mail

为逻辑卷缩减

使用lvreduce命令为逻辑卷 mail缩减容量,必须先卸载
从卷组 mail_store 上缩小逻辑卷mail到10G
使用resize2fs命令更新系统识别的文件系统大小
使用fsck 命令清理文件系统数据结构

[root@localhost ~]# umount /mail

[root@localhost ~]# fsck –f /dev/mail_store/mail

[root@localhost ~]# resize2fs –p /dev/mail_store/mail 10G

[root@localhost ~]# lvreduce –L 10G /dev/mail_store/mail

[root@localhost ~]# mount -a

创建逻辑卷快照

lvcreate -L 512M -s -n snapshot dev/vg0/lv0

在挂载目录中创建一个文件，创建挂载在该目录下的逻辑卷快照，删除此文件，使用快照恢复：

1.挂载逻辑卷

mount /dev/vg0/lv0 /data

cd /data

touch a.txt

2.制作快照

lvcreate -L 500M -s -n lv0_snap /dev/vg0/lvo

3.删除文件

rm /data/a.txt

4.从快照中恢复文件

mkdir /datasnap

mount /dev/vg0/lv0_snap /datasnap

ls -al /datasnap

cp /datasnap/a.txt /data

5.删除快照

umount /datasnap

lvremove /dev/vg0/lv0_snap

配置本地yum源：

[root@localhost ~]# vim /etc/yum.repos.d/dvd.repo

[dvd]

name=dvd

baseurl=file:///mnt/cdrom

enabled=1

gpgcheck=0

安装system-config-lvm：

[root@localhost ~]# yum install system-config-lvm