第十五章 LVM管理和ssm存储管理器使用
本节所讲内容：
15.1 LVM的工作原理
15.2 创建LVM的基本步骤
15.3 实战-使用SSM工具为公司的邮件服务器创建可动态扩容的存储池
LVM的基本概念
实战场景：对于生产环境下的服务器来说,如果存储数据的分区磁盘空间不够了怎么办?
答：只能换一个更大的磁盘。 如果用了一段时间后， 空间又不够了，怎么办？再加一块更大的？换磁盘的过程中，还需要把数据从一个硬盘复制到另一个硬盘，过程太慢了。
解决方案：使用LVM在线动态扩容
15.1 LVM的工作原理
LVM（ Logical Volume Manager）逻辑卷管理，是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在磁盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小，并且利用LVM管理的文件系统可以跨越磁盘，当服务器添加了新的磁盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的磁盘上，而是通过LVM可以直接扩展文件系统跨越磁盘
它就是通过将底层的物理硬盘封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。
15.1.1 LVM常用的术语
物理存储介质（The physical media）:LVM存储介质可以是磁盘分区，整个磁盘，RAID阵列或SAN磁盘，设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用
物理卷PV（physical volume） ：物理卷就是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,创建物理卷它可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身；
卷组VG（Volume Group） ：一个LVM卷组由一个或多个物理卷组成
逻辑卷LV（logical volume） ：LV建立在VG之上，可以在LV之上建立文件系统
PE（physical extents） ：PV物理卷中可以分配的最小存储单元，PE的大小是可以指定的，默认为4MB
LE（logical extent） ： LV逻辑卷中可以分配的最小存储单元，在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应
最小存储单位总结：
名称 最小存储单位
硬盘 扇区（512字节）
文件系统 block（1K或4K ）# mkfs.ext4 -b 2048 /dev/sdb1 ，最大支持到4096
raid chunk （512K） #mdadm -C -v /dev/md5 -l 5 -n 3 -c 512 -x 1 /dev/sde{1,2,3,5}
LVM PE （4M） # vgcreate -s 4M vg1 /dev/sdb{1,2}
LVM主要元素构成：
总结：多个磁盘/分区/raid-》多个物理卷PV-》合成卷组VG-》从VG划出逻辑卷LV-》格式化LV挂载使用
15.1.2 LVM优点
使用卷组，使多个硬盘空间看起来像是一个大的硬盘
使用逻辑卷，可以跨多个硬盘空间的分区 sdb1 sdb2 sdc1 sdd2 sdf
在使用逻辑卷时，它可以在空间不足时动态调整它的大小
在调整逻辑卷大小时，不需要考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间
可以在线对LV,VG 进行创建，删除，调整大小等操作。LVM上的文件系统也需要重新调整大小。
允许创建快照，可以用来保存文件系统的备份。
RAID+LVM一起用：LVM是软件的卷管理方式，而RAID是磁盘管理的方法。对于重要的数据，使用RAID来保护物理的磁盘不会因为故障而中断业务，再用LVM用来实现对卷的良性的管理，更好的利用磁盘资源。
15.2创建LVM的基本步骤
1) 物理磁盘被格式化为PV，(空间被划分为一个个的PE) #PV包含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) #VG包含PV
3) 在VG中创建LV逻辑卷，基于PE创建，(组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘) #LV基于PE创建
4) LV直接可以格式化后挂载使用 #格式化挂载使用
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
15.2.1 lvm常用的命令
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功能
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PV管理命令
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VG管理命令
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LV管理命令
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scan 扫描
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pvscan
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vgscan
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lvscan
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create 创建
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pvcreate
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vgcreate
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lvcreate
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display显示
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pvdisplay
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vgdisplay
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lvdisplay
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remove 移除
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pvremove
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vgremove
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lvremove
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extend 扩展
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vgextend
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lvextend
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reduce减少
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vgreduce
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lvreduce
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下面的操作会用的一些查看命令：
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查看卷名
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简单对应卷信息的查看
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扫描相关的所有的对应卷
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详细对应卷信息的查看
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物理卷
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pvs
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pvscan
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pvdisplay
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卷组
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vgs
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vgscan
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vgdisplay
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逻辑卷
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lvs
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lvscan
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lvdisplay
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15.2.2 创建并使用LVM逻辑卷
1、 创建PV
添加一个sdb磁盘
[root@xuegod63 ~]# fdisk /dev/sdb #创建4个主分区，每个分区1G
[root@xuegod63 ~]# ls /dev/sdb*
/dev/sdb /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 /dev/sdb4
设定分区类型代码：fdisk /dev/sdb ===> t ===> 选择分区号 ====> 8e ====> w
注：现在系统已经很智能了， 直接使用默认的 83 Linux分区，也可以创建pv的。
[root@xuegod63 ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2,3,4} #创建pv
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
Physical volume "/dev/sdb4" successfully created.
[root@xuegod63 ~]# pvdisplay /dev/sdb1 #查看物理卷信息
"/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID SHKFwf-WsLr-kkox-wlee-dAXc-5eL0-hyhaTV
创建vg卷组：
语法： vgcreate vg名字 pv的名字 可以跟多个pv
[root@xuegod63 ~]# vgcreate vg01 /dev/sdb1
Volume group "vg01" successfully created
[root@xuegod63 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg01 1 0 0 wz--n- 1020.00m 1020.00m
[root@xuegod63 ~]# vgdisplay vg01
--- Volume group ---
VG Name vg01
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 1020.00 MiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 255
Alloc PE / Size 0 / 0
创建LV
lvcreate -n 指定新逻辑卷的名称 -L指定lv大小的SIZE(M,G) （-l：小l 指定LE的数量） vgname
[root@xuegod63 ~]# lvcreate -n lv01 -L 16M vg01
Logical volume "lv01" created.
[root@xuegod63 ~]# lvcreate -n lv02 -l 4 vg01
Logical volume "lv02" created.
[root@xuegod63 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv01 vg01 -wi-a----- 16.00m
lv02 vg01 -wi-a----- 16.00m
[root@xuegod63 ~]# pvdisplay /dev/sdb1
--- Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name vg01
PV Size 1.00 GiB / not usable 4.00 MiB
Allocatable yes
PE Size 4.00 MiB
Total PE 255
Free PE 247
Allocated PE 8 # Allocated ['æləkeɪtɪd] 分配 ，已经使用了8个PE
[root@xuegod63 ~]# vgdisplay vg01
。。。
Alloc PE / Size 8 / 32.00 MiB #已经使用8个PE，32MB
Free PE / Size 247 / 988.00 MiB
2.6 文件系统格式与挂载
[root@xuegod63 ~]# mkdir /lv01
互动： lv01 逻辑卷的路径在哪？
[root@xuegod63 ~]# ls /dev/vg01/ #查看逻辑卷
lv01 lv02
[root@xuegod63 ~]# ll /dev/vg01/lv01 #其实lv01是dm-0的软链接
lrwxrwxrwx 1 root root 7 5月 18 19:02 /dev/vg01/lv01 -> ../dm-0
[root@xuegod63 ~]# mkfs.ext4 /dev/vg01/lv01
[root@xuegod63 ~]# mount /dev/vg01/lv01 /lv01
[root@xuegod63 ~]# df -Th /lv01
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/vg01-lv01 ext4 15M 268K 14M 2% /lv01
[root@xuegod63 ~]#echo "/dev/vg01/lv01 /lv01 ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
15.2.3 指定PE大小用
指定PE大小用的参数： -s ,如果存储的数据都是大文件，那么PE尽量调大，读取速度快
[root@xuegod63 ~]# vgcreate -s 16M vg02 /dev/sdb2
Volume group "vg02" successfully created
PE的大小只有为2的幂数，且最大为512M
[root@xuegod63 ~]# vgdisplay vg02
--- Volume group ---
VG Name vg02
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 1008.00 MiB
PE Size 16.00 MiB #已经是16MB
15.2.4 LV扩容
首先，确定一下是否有可用的扩容空间，因为空间是从VG里面创建的，并且LV不能跨VG扩容
[root@xuegod63 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg01 1 2 0 wz--n- 1020.00m 988.00m
vg02 1 0 0 wz--n- 1008.00m 1008.00m
用的命令如下：
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extend扩展
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vgextend
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lvextend
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