LVM逻辑卷创建管理——我是新手

LVM逻辑卷创建管理

我还是扩展一下这个LVM逻辑卷这一方面的知识面，LVM是 Logical Volume Manager（逻辑卷管理）的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。

由这张图可以看出，其实PV就是我们一开始主机的磁盘分区，将其System ID 改为8e就可转化为PV，而多个PV可以组成一个VG，这是我们可以将这个VG暂时的看成一块“虚拟磁盘”，而这块磁盘是由多个PE组成的，这里可以将PE认为是block（以为PE是LVM的最小存储块），而VG又可以划分为多个LV，LV相当于是LVM的分区。

LVM（逻辑分区管理）中的几个概念：

PV(physical volume)：物理卷在逻辑卷管理系统最底层，可为整个物理硬盘或实际物理硬盘上的分区。

VG(volume group)：卷组建立在物理卷上，一卷组中至少要包括一物理卷，卷组建立后可动态的添加卷到卷组中，一个逻辑卷管理系统工程中可有多个卷组。

LV(logical volume)：逻辑卷建立在卷组基础上，卷组中未分配空间可用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态扩展和缩小空间。

PE(physical extent)：物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域大小在建立卷组时指定，一旦确定不能更改，同一卷组所有物理卷的物理区域大小需一致，新的pv加入到vg后，pe的大小自动更改为vg中定义的pe大小。

LE(logical extent)：逻辑区域是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元，逻辑区域的大小取决于逻辑卷所在卷组中的物理区域的大小。

卷组描述区域：卷组描述区域存在于每个物理卷中，用于描述物理卷本身、物理卷所属卷组、卷组中逻辑卷、逻辑卷中物理区域的分配等所有信息，它是在使用pvcreate建立物理卷时建立的。

下面我们来对整个LVM的工作原理进行一个总结：

(1)物理磁盘被格式化为PV，空间被划分为一个个的PE

(2)不同的PV加入到同一个VG中，不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内

(3)LV基于PE创建，大小为PE的整数倍，组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘

(4)LV直接可以格式化后挂载使用

(5)LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量，其过程不会丢失原始数据

这些都是需要用到的命令

我们用到的版本是CentOS 7

[root@1 ~]# cat /etc/redhat-release         #查看系统版本

CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)

[root@1 ~]# uname -r                            #查看系统内核版本

3.10.0-327.el7.x86_64

[root@1 ~]# uname -m                           #查看系统是否64位

x86_64

首先我们还是做服务之前先把奇葩的防火墙给关掉，因为很多规则会撞到墙，注意是服务端和客户端都要做这个操作

[root@1 ~]# iptables -F

[root@1 ~]# iptables -X

[root@1 ~]# iptables -Z

[root@1 ~]# iptables -L   

[root@1 ~]# setenforce 0

[root@1 ~]#vi /etc/sysconfig/selinux               #修改SELINUX

首先我们先添加一块3块硬盘，为了方便区分我们把每一块硬盘的大小做了区分，大小分别为5G、6G和7G，硬盘的类型还是默认的SCSI版本。

[root@02 dev]# fdisk -l              #可以列出所有的分区,包括没有挂上的分区和usb设备，查看硬盘及分区信息；

我们可以看见下面就是挂载上的硬盘

由于硬盘的主引导记录中仅仅为分区表保留了64个字节的存储空间，而每个分区的参数占据16个字节，故主引导扇区中总计只能存储4个分区的数据。也就是说，一块物理硬盘只能划分为4个主分区磁盘。并且MBR最大仅支持2TB的硬盘，在现在这个连4T都不稀奇的时代，MBR出场的机会恐怕会越来越少。

sda和hda的区别：

sd代表的是SCSI，SATA接口硬盘

hd代表IDE接口的硬盘

sda和hda最后面的a都代表的是第一块硬盘

sda1和hda1则代表的是该硬盘的第一分区

 

[root@02 dev]# fdisk /dev/sdb                        #对sdb硬盘进行分区

Command (m for help): m                               #就会输出帮助；

a     切换可引导标志（活动分区/引导分区之间切换）

b     编辑BSD磁盘标签

c     设置DOS操作系统兼容标记（兼容/不兼容之间切换）

d     删除一个分区

g     创建一个新的空GPT分区表

G     创建一个ILIX（SGI）分区表

l      列出已知分区类型

m    显示帮助信息

n     添加新分区

o     创建一个新的空DOS分区表

p     显示磁盘当前的分区表

q     退出不保存更改

s      创建一个新的空白的Sun磁盘标签

t      更改分区的系统ID

u     显示/输入单元

v     验证磁盘分区表

w    将分区表写入磁盘并退出（保存并退出）

x     额外功能（仅专家）

Command (m for help): n                  #添加新分区；

Select (default p): p                           #添加一个主分区

分区号（1-4，默认1）：                          #默认的分区账号

第一扇区（2044-1048 575，默认2048）：      #默认的话就自动分一个号码

使用默认值2048

最后扇区，+扇区或+大小{k，m，g}（20481085599，默认10485759）： #像这里我打错了一个符号发现删除不了我们可以按住Ctrl+Backapace就可以了

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-10485759, default 10485759): +2G        #＋2G

我们再依照上面的步骤再加一个新的分区为1G。

Command (m for help): p                                #打印分区表

Command (m for help):  w                       #写入磁盘，保存并退出，否则之前的操作都无效。

分区表已经更改了！

调用IOCLT（）来重新读取分区表。

同步磁盘。

[root@02 ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2          #将新创建的两个分区/dev/sdb1 /dev/sdb2转化成物理卷PV

[root@02 ~]# vgcreate  vg01 /dev/sdb1 /dev/sdb2      #创建卷组 vg01 ,这个是个名字可以更改，并将刚才创建好的两个物理卷加入该卷组.

[root@02 ~]# vgdisplay             #查看物理卷

以下就是显示的Vg的名字vg01、大小为2.99G

以及默认PE大小为4MB,PE是卷组的最小存储单元

[root@02 ~]# lvcreate -n lv01 -l 100 vg01       #创建一个名字为Lv01大小为100的逻辑卷

逻辑卷“LV01”创建。

lvcreate主要参数：

-L 指定逻辑卷的大小，单位为“kKmMgGtT”字节

-l 指定逻辑卷的大小（LE数）

-n 后面跟逻辑卷名

-s 创建快照

[root@02 ~]# lvdisplay       #显示逻辑卷属性显示LVM逻辑卷空间大小、读写状态和快照信息等属性。

下面显示就是LV的详细参数

[root@02 ~]# pvscan                        #扫描当前系统中所有硬盘的物理卷

[root@02 ~]# mkfs -t ext4 /dev/vg01/lv01              #使用mkfs在逻辑卷LV01上创建ext4文件系统.

MKE2FS 1.42.9（23-DEC-2013）

文件系统标签=

操作系统类型：Linux

块大小＝1024（log＝0）

片段大小＝1024（log＝0）

步长＝0个块，条带宽度＝0个块

102400个节点，409600个块

为超级用户保留的20480个块（5%）

第一数据块＝1

最大文件系统块＝34078720

50方块群

每组8192个块，每组8192个片段

每组2048个节点

存储在块上的超级块备份：

8193, 24577, 40961、57345, 73729, 204801、221185, 401409

分配组表：完成

写入索引表：完成

创建日志（8192个块）：完成

编写超级块和文件系统会计信息：完成

[root@02 ~]# df -Th           #查看挂载

[root@02 ~]# mkdir /mnt/lv01                        #创建一个挂载的目录随便命名LV01

[root@02 ~]# mount /dev/vg01/lv01 /mnt/lv01/            #挂载到新创建的目录下面

[root@02 ~]# vim /etc/fstab

为了查看/mnt/LV01是否设置正确,可以先卸载逻辑卷LV01,然后使用mount –a 使内核重新读取/mnt/LV01,看是否能够自动挂载.

当逻辑卷不够用了，如何扩展。

[root@02 ~]# fdisk /dev/sdc              #为了实验接着我们又在另外一块硬盘上面下手

添加分区步骤同上，为了方便我分别创建了两个1G的分区，看一下图片

 [root@02 ~]# pvcreate /dev/sdc{1,2}              #创建一个pv

[root@02 ~]# lsblk -f                 #列出所有块设备信息

通过partx工具让内核重读磁盘分区表,partx命令告用来诉内核当前磁盘的分区情况

选项

-a        增加制定的分区或读磁盘新增的分区

-d        删除制定或所有的分区

-l        列出分区

--type    指定分区类型。dos，bsd，solaris，unix，或者gpt

--nr      M-N 指定分区范围

[root@02 ~]# partx -s /dev/sdc         #显示磁盘分区信息

partprobe： 用于重读分区表，当出现删除文件后，出现仍然占用空间。可以partprobe在不重启的情况下重读分区。将磁盘分区表变化信息通知内核，请求操作系统重新加载分区表。

-d 不更新内核

-s 显示磁盘分区汇总信息

-h 显示帮助信息

-v 显示版本信息

[root@02 ~]# vgcreate -s 8M kk /dev/sdc1 /dev/sdc2           #创建名为kk卷组上的物理卷的8MPE大小

[root@02 ~]# vgdisplay             查看一下

[root@02 ~]# lvcreate  -L 1.98G kk /dev/sdc1 /dev/sdc2     #因为上面vg大小为1.98G所以只能创建这么大 的LV卷

[root@02 ~]# mkfs -t ext4 /dev/kk/lvol0   #指定格式

[root@02 ~]# mkdir /mnt/lv02          #创建一个挂载目录

[root@02 ~]# mount /dev/kk/lvol0 /mnt/lv02         #挂载目录

[root@02 ~]# df -Th           #看一下挂载

[root@02 ~]# lvreduce -L -400M /dev/kk/lvol0      #缩小逻辑卷400M

//警告：将活动逻辑卷减少到1.59 GIB

//这可能破坏您的数据（文件系统等）。

//你真的想减少LVOL0吗？[Y/N]：Y

//逻辑卷KK/LVOL0的大小从1.98 GIB（254个扩展）变为1.59个GIB（204个扩展）。

//逻辑卷LVOL0成功调整大小。

[root@02 ~]# lvdisplay              #查看一下逻辑卷发现已经变成了1.59GiB了

[root@02 ~]# mount /dev/mapper/kk-lvol0  /mnt/lv02       #我挂载一下发现除了问题

安装：错误的FS类型，坏的选项，坏的超级块/DEV/MAPPER/KK-LVRO0，

缺少代码页或辅助程序或其他错误

在某些情况下，在SysLog-Type中找到有用的信息。

尾巴等。

[root@02 ~]# resize2fs -f /dev/mapper/kk-lvol0 1500M        #这种情况我又重新缩小了一下逻辑卷

[root@02 ~]# mount /dev/mapper/kk-lvol0  /mnt/lv02              #重新挂载一下

[root@02 ~]# df -h                           #看一下发现已经挂载上了

大功告成！

总结：LVM逻辑卷是Linux里面一个很棒的空间使用机制，因为分区在没有格式化的情况下是没有办法加大或者放小的。通过LVM可以将你的磁盘空间做到灵活自如。