Linux逻辑卷管理器(LVM)及LVM实现

• 逻辑卷管理器(LVM:Logical Volume Manager)

  • 允许对卷进行方便操作的抽象层，包括重新设定文件系统的大小
  • 详细介绍：百度一下，你就知道！

    (1)将设备指定为物理卷，物理卷是用固定大小的物理区域(Physical Extent)来定义的
    (2)用一个或者多个物理卷来组成一个逻辑卷组(Volume Group)
    (3)在卷组上创建类似于磁盘分区的逻辑卷(Logical Volumes)

  • 逻辑卷设备名：/dev/dm-#

    由于设备名无法辨别到底是哪个卷组上的逻辑卷，通常创建逻辑卷时系统会自动生成指向设备的软链接：
       (1)/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME   #/dev/mapper/vol0-lv0
       (2)/dev/VG_NAME/LV_NAME       #/dev/vol0/lv0

  • 逻辑卷快照：

    (1)快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相一般，若将来有任何数据改动了，则原始数据会被移动到快照区，没有改动的区域则由快照区和文件系统共享。
    (2)由于快照区与原本的LV共用很多PE的区块，因此快照去与被快照的LV必须在同一个VG，系统恢复的时候的文件数量不能高于快照区的实际容量。

• PV管理工具：

  • 显示pv信息：
    pvs # 简要显示pv信息
    pvdisplay #详细显示
  • 创建和移除pv：
    pvcreate /dev/device #将硬盘初始化为物理卷(PV)
    pvremove /dev/device #移除物理卷

• 卷组(VG)管理工具：

  • 显示VG信息：
    vgs
    vgdisplay
  • 创建卷组：
    vgcreate [options] VG_NAME PV_DEVICE #vgcreate 选项 卷组名 PV设备名
    -s : 指定卷组上的物理卷的PE大小
  • 增加、删除卷组设备：
    vgextend VG_NAME PV_DEVICE #增加一个新的PV到卷组
    vgreduce VG_NAME PV_DEVICE #删除设备
  • 删除卷组：
    vgremove VG_NAME

• 逻辑卷(LV)管理工具：

  • 显示LV信息：
    lvs
    lvdisplay
  • 创建逻辑卷：
    lvcreate (-L|-l) x -n LV_NAME VG_NAME
    -L : 指定逻辑卷的大小，以"kKmMgGtT"为单位，如：10G
    -l : 以PE块数为单位，如：当PE的大小为4M时，10G的空间=2560块PE
    lvcreate -l 60%VG -n LV_NAME VG_NAME #用VG60%的空间来创建LV
    lvcreate -l 100%FREE -n LV_NAME VG_NAME #用VG所有剩余的空间来创建LV
  • 删除逻辑卷：
    lvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME
  • 重设文件系统大小：
    fsadm [options] resize device [new_size[BKMGTEP]]
    resize2fs [-f] [-F] [-M] [-P] [-p] device [new_size] #增加或减少LV大小时要先修改文件系统的大小
  • 扩展逻辑卷：
    lvextend -L [+]n[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
    lvresize -r -l +100%FREE /dev/VG_NAME/LV_NAME
  • 缩减逻辑卷：
    lvreduce -L [+]n[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

• LVM快照：

  • 创建快照：
    lvcreate -L 1G -s -n lvname-snapshot -p r /dev/VG_NAME/LV_NAME
    #快照相当于一个新的lv；-s:创建快照；-n:快照名；-p r:设置快照为只读；/dev/VG_NAME/LV_NAME:要创建快照的逻辑卷
  • 恢复快照：
    lvconvert --merge /dev/VG_NAME/lvname-snapshot
    
    

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• 创建LVM：

  • 首先准备三块不同大小的硬盘：
    
  • (1)创建物理卷(PV)：
    pvcreate /dev/sd{b,c,d} #将sdb,sdc,sdd初始化为物理卷(PV)
    pvs #查看pv信息
    https://s4.51cto.com/images/blog/201712/07/5d213551a4fb52d14a1d7648a0338b68.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • (2)创建卷组(VG):
    vgcreate vg0 /dev/sd{b,c,d} #在刚才的物理卷上创建一个卷组vg0
    vgs
    
  • (3)创建逻辑卷(LV)：
    lvcreate -n lv0 -L 180G vg0 #从vg0中分配180G的空间，用来创建逻辑卷lv0
    
  • (4)格式化逻辑卷并挂载：
    ll /dev/vg0/lv0 #ll命令可以看到/dev/vg0/lv0这个设备其实是个软链接，链接到/dev/dm-0
    mkfs.xfs /dev/vg0/lv0 #将设备格式化成xfs文件系统
    mount /mnt/lv0 #用mount挂载之后就可以正常使用了
    

• 扩展逻辑卷：

  • (1)查看卷组中的可用空间：
    vgdisplay #vgdisplay可以看到所有卷组的信息，当然我们只有一个卷组vg0
    
  • (2)将剩余的空间全部分配给lv0：
    lvextend -l +100%FREE /dev/vg0/lv0 #-l +100%FREE ： 就是将所有的空闲的空间分配给lv0
    

  (3)同步文件系统空间：
  df -h |grep lv0 #因为刚才我们的操作都是在挂载的状态下执行的，所以用df -h可以看到，
  #虽然我们成功将lv0扩容了，但是文件系统并没有变大，所以我们要同步一下文件系统。
  
  xfs_growfs /mnt/lv0 #xfs_growfs可以扩展xfs文件系统，这里我们没有加任何选项，也就是将文件系统扩展至最大

  ![](https://s4.51cto.com/images/blog/201712/07/e813185f40a94e4c4b0770bf1cc52590.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

• 缩减逻辑卷：

  • (1)取消挂载：
    umount /mnt/lv0
  • (2)检查文件系统
    fsck -f /dev/vg0/lv0 #ext系列文件系统需要做这一步，我们是xfs，忽略即可

  • (3)调整文件系统大小：

  • xfs文件系统并不支持减小空间，如果非要减小的话，只能调整重新格式化才能挂载使用，当然格式化之后数据什么的肯定是会丢失的了。
    所以，这里划重点！重要的事情说三遍，这是第二遍，第...三...遍......！！！

  • ext系列的可以减小：
    lvreduce -L -100G /dev/vg0/lv0 #将lv0的空间减少100G
    resize2fs /dev/vg0/lv0 #ext系列文件系统使用这个命令调整

  

  • 当然我假装不知道xfs不能减少的样子：
    xfs_growfs /dev/vg0/lv0/
    mount /dev/vg0/lv0 /mnt/lv0
    
  • 然后就.... 只能重新格式化了：
    

• 快照：

  • 先在/mnt/lv0下创建一些文件：
    

  • 创建快照：
    lvcreate -L 20G -s -n lvname-snapshot -p r /dev/vg0/lv0
    

  • 然后我们把刚才在/mnt/lv0下创建的文件删除并且恢复快照：
    rm -fr /mnt/lv0/*
    ls /mnt/lv0/
    umount /mnt/lv0
    lvconvert --merge /dev/vg0/lvname-snapshot #使用快照恢复
    mount /dev/vg0/lv0 /mnt/lv0
    
  • 删除快照：
    lvremove /dev/vg0/lvname-snapshot #若已经使用快照恢复，快照将会自动删除