基于linux下的lvm逻辑卷管理

LVM可以使硬盘无限扩容：

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。

LVM原理图：

还原环境：

[root@localhost ~]# umount /mnt/   解除挂载
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab 删除开机自动挂载
[root@localhost ~]# cat /etc/fstab 查看文件内容已经被删除
[root@localhost ~]# fdisk /dev/vdb  删除分区
[root@localhost ~]# partprobe   同步
[root@localhost ~]# fdisk -l    查看硬件信息

解除挂载删除分区：

查看硬件信息：

常用的LVM部署命令：

LVM逻辑卷的管理：

打开两个shell，同时连接server虚拟机将其中一台A进行监控,在另外一台B查看命令效果
A：

[root@localhost ~]# watch -n 1 'pvs;vgs;lvs;df -h /mnt'

B：

[root@localhost ~]# fdisk /dev/vdb   建立三个1G分区并更改类型为8e

Command (m for help): t
Partition number (1-3, default 3): 1
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'

Command (m for help): wq
[root@localhost ~]# partprobe   同步
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/vdb1 将分区做成物理卷
[root@localhost ~]# vgcreate vg0 /dev/vdb1  创建卷组
[root@localhost ~]# lvcreate -L 300M -n lv0 vg0  创建逻辑卷并指定逻辑卷的大小为300M
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/vg0/lv0  将逻辑卷格式化
[root@localhost ~]# mount /dev/vg0/lv0 /mnt/  linux下的文件系统需要挂载才可以使用，将逻辑卷挂载
[root@localhost ~]# df
Filesystem          1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/vda1            10473900 3804420   6669480  37% /
devtmpfs               469344       0    469344   0% /dev
tmpfs                  484932      80    484852   1% /dev/shm
tmpfs                  484932   12788    472144   3% /run
tmpfs                  484932       0    484932   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/vg0-lv0    303788   15520    288268   6% /mnt
[root@localhost ~]# ll /dev/vg0/lv0   两个文件内容一样
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 May  4 22:54 /dev/vg0/lv0 -> ../dm-0
[root@localhost ~]# ll /dev/mapper/vg0-lv0  lv
ls: cannot access lv: No such file or directory
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 May  4 22:54 /dev/mapper/vg0-lv0 -> ../dm-0

B虚拟机中操作，A虚拟机中操作：

建立分区同步建立物理卷：

格式化进行挂载

我们可以看一下A虚拟机监控的最终情况：
如下图所示已经建立了物理卷，物理卷组，逻辑卷。

LVM逻辑卷的扩容：

[root@localhost ~]# df  查看挂载
Filesystem          1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/vda1            10473900 3804380   6669520  37% /
devtmpfs               469344       0    469344   0% /dev
tmpfs                  484932      80    484852   1% /dev/shm
tmpfs                  484932   12816    472116   3% /run
tmpfs                  484932       0    484932   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/vg0-lv0    303788   15520    288268   6% /mnt
[root@localhost ~]# lvextend -L 500M /dev/vg0/lv0 扩展，但是文件系统不会更改
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/vg0/lv0 将文件系统扩展
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/vdb2 将分区做成物理卷
  Physical volume "/dev/vdb2" successfully created
[root@localhost ~]# vgextend vg0 /dev/vdb2  创建卷组
  Volume group "vg0" successfully extended
[root@localhost ~]# lvextend -L 1500M /dev/vg0/lv0 因为1.5G不够我们扩容，所以要另外增加vdb2，扩容。
  Extending logical volume lv0 to 1.46 GiB
  Logical volume lv0 successfully resized
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/vg0/lv0  从监控来看文件系统依旧没有扩展所以需要这个命令扩展文件系统

B虚拟机，对逻辑卷和文件系统进行扩容：

不够扩容了，所以需要建立物理卷2来进行扩容。

A虚拟机的监控来看效果已经扩容成功：

xfs文件系统不支持缩容操作，LVM逻辑卷的扩容（逻辑卷格式为ext4）

[root@localhost ~]# umount /mnt/  解除挂载
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 将逻辑卷格式化成ext4格式
[root@localhost ~]# mount /dev/vg0/lv0 /mnt 将逻辑卷挂载到/mnt下
[root@localhost ~]# ls /mnt   查看/mnt
lost+found
[root@localhost ~]# lvextend -L 1800M /dev/vg0/lv0  扩展逻辑卷
  Extending logical volume lv0 to 1.76 GiB
  Logical volume lv0 successfully resized
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0  更新逻辑卷信息
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/vg0/lv0 is mounted on /mnt; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/vg0/lv0 is now 460800 blocks long.

B虚拟机进行扩容操作，A虚拟机查看效果：
1，格式化成ext4格式

2，将文件系统和逻辑卷均进行扩容：

A虚拟机查看效果，已经成功扩容：；

LVM缩容操作：（很少使用，xfs文件系统不支持，ext文件系统支持）

[root@localhost ~]# umount /mnt/  卸载
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg0/lv0  检查是否有错误
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0 1000M  进行缩容操作
[root@localhost ~]# mount /dev/vg0/lv0 /mnt  挂载
[root@localhost ~]# lvreduce -L 1000M /dev/vg0/lv0  更新逻辑卷信息

在B虚拟机操作，A虚拟机进行监控：
B进行缩容：

A进行查看已经缩容成功：

如何缩减卷组：

[root@localhost ~]# pvmove /dev/vdb1 /dev/vdb2 将vdb1移到闲置的vdb2中
[root@localhost ~]# vgreduce vg0 /dev/vdb1  从vg中移除vdb1
[root@localhost ~]# pvremove /dev/vdb1   删除/vdb1

pvremove  [选项] [参数]
pvremove指令用于删除一个存在的物理卷
主要参数：
-d	调试模式
-f	强制删除
-y	对提问回答“yes”
[root@localhost ~]# pvs    查看设备容量
  PV         VG   Fmt  Attr PSize    PFree 
  /dev/vdb2  vg0  lvm2 a--  1020.00m 20.00m
[root@localhost ~]# df -H   查看设备信息
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1             11G  3.9G  6.9G  37% /
devtmpfs             481M     0  481M   0% /dev
tmpfs                497M   82k  497M   1% /dev/shm
tmpfs                497M   14M  484M   3% /run
tmpfs                497M     0  497M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/vg0-lv0  999M  3.9M  933M   1% /mnt

A虚拟机中监控到将/vdb1移到/vdb2中时：

B虚拟机中进行vg的缩减：

A虚拟机查看最后的vg缩减查看：

LVM的快照指令：

[root@localhost ~]# df   查看挂载
Filesystem          1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/vda1            10473900 3808456   6665444  37% /
devtmpfs               469344       0    469344   0% /dev
tmpfs                  484932      80    484852   1% /dev/shm
tmpfs                  484932   12788    472144   3% /run
tmpfs                  484932       0    484932   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/vg0-lv0    975128    3764    910288   1% /mnt
[root@localhost ~]# cd /mnt
[root@localhost mnt]# ls
[root@localhost mnt]# touch westos{1..7}
[root@localhost mnt]# cd
[root@localhost ~]# umount /mnt/  解除挂载
[root@localhost ~]# ls /mnt/
[root@localhost ~]# lvcreate -L 50M -n lv0backup -s /dev/vg0/lv0 拍照，-s代表拍照到指定路径，-n后面接照片名字，报错是因为大小不够，-L指定大小
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/vdb1  将分区做成物理卷
[root@localhost ~]# vgextend vg0 /dev/vdb1  创建卷组
[root@localhost ~]# lvcreate -L 50M -n lv0backup -s /dev/vg0/lv0拍照
[root@localhost ~]# mount /dev/vg0/lv0backup /mnt/  挂载
[root@localhost ~]# cd /mnt/
[root@localhost mnt]# ls
westos1  westos2  westos3  westos4  westos5  westos6  westos7
[root@localhost mnt]# rm -fr *
[root@localhost mnt]# ls
[root@localhost mnt]# cd
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg0/lv0backup   删除照片报错是因为没有解除挂载
  Logical volume vg0/lv0backup contains a filesystem in use.
[root@localhost ~]# umount /mnt/  解除挂载
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg0/lv0backup 删除照片成功
Do you really want to remove active logical volume lv0backup? [y/n]: y
  Logical volume "lv0backup" successfully removed
[root@localhost ~]# lvcreate -L 50M -n lv0backup -s /dev/vg0/lv0拍照
  Rounding up size to full physical extent 52.00 MiB
  Logical volume "lv0backup" created
[root@localhost ~]# mount /dev/vg0/lv0backup /mnt/ 挂载
[root@localhost ~]# ls /mnt/  查看文件还在证明我们仅仅删除了快照本来文件不受影响
westos1  westos2  westos3  westos4  westos5  westos6  westos7

虚拟机的快照同样可以借助监控，然后可以更好的进行快照命令的效果查看：
可以看到只剩下20M的可用空间：

首先在/mnt中建立七个文件为了让我们懂得快照的真实含义，读取的时候是读取本来的，写入时操作的是照片。

将/vdb1做成物理卷解决磁盘空间不够的问题，进行快照指令然后挂载查看就可以看到我们建立的七个文件。

A虚拟机监控看到的将/vdb1做成物理卷之后就解决了磁盘空间不够的问题，也就可以弄成快照。

删除照片重新做快照进行查看文件还在，就是证明有了快照本来文件不会受到影响。

删除逻辑卷：

[root@localhost ~]# umount /mnt/   卸载
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg0/lv0backup   删除快照
Do you really want to remove active logical volume lv0backup? [y/n]: y
  Logical volume "lv0backup" successfully removed
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg0/lv0   删除逻辑卷
Do you really want to remove active logical volume lv0? [y/n]: y
  Logical volume "lv0" successfully removed
[root@localhost ~]# vgremove vg0     删除卷组
  Volume group "vg0" successfully removed
[root@localhost ~]# pvremove /dev/vdb{1..2}   删除物理卷
  Labels on physical volume "/dev/vdb1" successfully wiped
  Labels on physical volume "/dev/vdb2" successfully wiped

在B虚拟机操作：
分别卸载设备，删除快照，物理卷，物理卷组，逻辑卷，还原原本状态。

A虚拟机监控情况，发现已经还原到原来：