lvm 逻辑卷管理

一、lvm 逻辑卷管理

1、什么是lvm及用途、

• LVM是 Logical Volume Manager（逻辑卷管理）的简写， 是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。
• 用途：普通的磁盘分区管理方式在逻辑分区划分好之后就无法改变其大小，但lvm逻辑卷管理可以 使用户在不停机的情况下可以方便地调整各个分区大小。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组 （volumegroup），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，例如按照使用用途进行定义：“development”和“sales”，而不是使用物理磁盘名“sda”和“sdb”。而且当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的 文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

2、lvm的基本概念

• 物理存储介质（Physical Storage Media）: 指系统的物理存储设备：磁盘，如：/dev/hda、/dev/sda等，是存储系统最底层的存储单元
• 物理卷（Physical Volume，PV）指磁盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备（如RAID），是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数
• 卷组（Volume Group，VG），类似于非LVM系统中的物理磁盘，其由一个或多个物理卷PV组成，可以在卷组上创建一个或多个LV（逻辑卷）
• 逻辑卷（Logical Volume，LV）类似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷建立在卷组VG之上，在逻辑卷LV之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）
• 物理块（Physical Extent，PE），每一个物理卷PV被划分为称为PE（Physical Extents）的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元，PE的大小是可配置的，默认为4MB,所以物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成
• 逻辑块（Logical Extent，LE）逻辑卷LV也被划分为可被寻址的基本单位，称为LE，在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应

名称	名称
pv	物理卷，被lv命令处理过的物理分区
vg	物理卷组，被组装到一起的物理卷
pe	物理块，lvm设备的最小存储单元是pe的整数倍
lv	逻辑卷，直接使用的设备，可以增大缩减并保持原有数据不变

• lvm存在意义：

3、解决存储容量的问题：

4、图解lvm如何解决存储容量的问题

二、lvm的建立

条件：一个建立好的未被格式化的物理分区

pvcreate---->vgcreate---->lvceate
在创建过程中我们可以用以下命令监控，可以更好的看到创建效果：

　1|watch -n 1 "pvs;echo ======;vgs;echo ======;lvs;echo ======;df -h /weixindata"

• step1
  划分lvm所用到的设备（划分物理分区），这些设备的功能id必须是linux LVM

　2|fdisk /dev/vdb

（1）定分区标签为8e，更改 /dev/vdb1的系统为Linux LVM

• step2
  建立pv（相当于把橘子榨汁的过程）

　　1　|　pvcreate /dev/vdb1							##把物理分区做成物理卷
　　2　|　pvs|pvdisplay								##查看物理卷

• step3
  建立vg（相当于把果汁倒进大容器的过程）

　　1 | vgcreate vg0 /dev/vdb1		##用制作好的/dev/vdb1这个物理卷制作一个物理卷组vg0
　　2 | vgs|vgdisplay				##查看物理卷组

• step4
  建立lvm

　　1 | lvcreate -L 100M -n lv0 vg0			##在vg0这个组中建立出lv0设备 -L 指定设备大小 -n 指定设备名字
　　2 | lvs|lvdisplay						##对逻辑卷设备进行查看

• step5
  lvm建立成功之后要进行以下两步：

　　1 | mkfs.xfs /dev/vg0/lv0					##格式化
　　2 | mkdir /date                             ##建立挂载点 /weixindata
　　3 | mount /dev/vg0/lv0 /weixindata			##挂载到/weixindata

三、lvm拉伸

• 针对xfs文件系统

3. 1 xfs格式的拉伸：（只能拉伸不能缩减）

1、 当vg中剩余容量足够时

lvm扩大:

  1 | lvextend -L 100M /dev/vg0/lv0			    ##扩大lvm设备到500M
  2 | xfs_growfs /dev/vg0/lv0					##扩大xfs文件系统到设备大小

2、 vg中剩余容量不足时

   1 | fdisk /dev/vdb 新建一块分区设备 ，partprobe 更新分区列表

vg扩大:

  1 | pvcreate /dev/vdb2						##在pv中增加一块设备/dev/vdb2
  2 | vgextend vg0 /dev/vdb2					##把新建立的/dev/vdb2添加到vg0中	

lvm扩大:

  1 | lvextend -L 500M /dev/vg0/lv0			    ##扩大lvm设备到500M
  2 | xfs_growfs /dev/vg0/lv0					##扩大xfs文件系统到设备大小

- 针对ext文件系统

3.2 ext文件系统的拉伸

• 由于我们系统中目前的文件系统是xfs系统，我们先通过以下方法把它转化成ext系统

  1 | umount /weixindata						##卸载（进行文件系统转换时要先卸载）
  2 | mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0					##格式化成ext文件系统
  3 | mount /dev/vg0/lv0 /weixindata

vg扩大：（和xfs系统相同）

  1 | pvcreate /dev/vdb3          		        ##在pv中增加一块设备/dev/vdb3
  2 | vgextend vg0 /dev/vdb3					##把新建立的/dev/vdb3添加到vg0中

lvm扩大：

  1 | lvextend -L 900M /dev/vg0/lv0				##扩大lvm设备到900M
  2 | resize2fs /dev/vg0/lv0					##设定文件系统大小和设备同步

四.lvm设备的缩减

• 注意：xfs文件系统不能缩减，只有ext文件系统可以缩减

1.lvm缩减：

  1 | umount /dev/vg0/lv0					##卸载设备，因为文件系统缩减不支持在线操作
  2 | e2fsck -f /dev/vg0/lv0				##检测文件系统，确定文件系统中已有数据大小防止过度缩减
  3 | resize2fs  /dev/vg0/lv0  300M		    ##把文件系统缩减到300M
  4 | lvreduce  -L 300M /dev/vg0/lv0 		##设备缩减到300M

2.vg缩减：

• 注意：在vg缩减时只能缩减没有被占用的设备

  1 | pvmove  /dev/vdb2  /dev/vdb1			##把设备2上的所有数据移动到设备1上，完全移过去再操作，否则会损坏文件
  2 | vgreduce  vg0  /dev/vdb2				##把vg0中的/dev/vdb2删除
  3 | pvremove /dev/vdb2					##把/dev/vdb2上的lvm管理信息删除

• 如何移除含有数据的设备：pvmove /dev/vdb1 /dev/vdb2 将1的数据移动到2上，完全移过去再操作，否则会损坏文件

五、lvm的快照

5.1 建立快照

（1）我们 在/weixindate中建立touch file{1…10}
（2）umount /weixindate/ 先解挂磁盘才可以照快照

  1 | lvcreate -L 20M -n lv0backup -s /dev/vg0/lv0		##给/dev/vg0/lv0建立快照,-L指定快照大小,
                                                                    -n指定快照名字,-s指定快照模板设备
  2 | mount /dev/vg0/lv0backup /weixindata 				##挂载

• 注意：
  1.当快照设备里的数据被更改，如果想还原，删除快照设备，再重新建立快照即可
  2.创建快照时要预估好快照大小，如果在使用时截取一个比快照大的文件，快照会被撑坏

六、lvm的删除

lvremove---->vgremove----->pvremove
step1 卸载设备：

  1 | umount /dev/vg0/lv0							##卸载
  2 | df											##查看设备挂载情况

step2 lvremove：

  1 | lvremove /dev/vg0/lv0backup		 		 ##删除快照
  2 | lvremove /dev/vg0/lv0				 		 ##删除lv0

step3 vgremove：

  1 | vgremove vg0								##删除vg

step4 pvremove：

  1 | pvremove /dev/vdb1							##删除物理卷

七.lvm丢失设备的删除

• 模拟设备丢失情况：

step1 首先建立好lvm，挂载好，并且用命令监控实时情况

  1 | watch -n 1 "pvs;echo ======;vgs;echo ======;lvs;echo ======;df -h /weixindata"		##监控命令

step2 用fisk /dev/vdb 命令手动删除设备/dev/vdb1

删除后在监控界面会出现报错：PV g2OIge-1awl-HOFo-XwNG-EhUg-KP5E-GBQGRt not recognised. Is the device missing?

• 删除丢失的设备

  1 | vgreduce --removemissing vg0					##删除vg0中丢失的设备