LVM简介及CentOS7 LVM实际操作

LVM简介
LVM是逻辑盘卷管理(LogicalVolumeManager)的简称,它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制,LVM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。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(logicalvolumes),并进一步在逻辑卷组上创建文件系 统。

小系统使用LVM的益处:硬盘的多个分区由LVM统一为卷组管理,可以方便的加入或移走分区以扩大或减小卷组的可用容量,充分利用硬盘空间;文件系统建立在逻辑卷上,而逻辑卷可根据需要改变大小(在卷组容量范围内)以满足要求,可以跨分区。

系统使用LVM的益处:在使用很多硬盘的大系统中,使用LVM主要是方便管理、增加了系统的扩展性。用户/用户组的空间建立在LVM上,可以随时按要求增大,或根据使用情况对各逻辑卷进行调整。

不足:LVM虽然很好用,但是因为在硬件上使用纯软件方式进行管理,所以误删除数据恢复更加困难,LVM缩减分区大小风险较大.

LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写
PV:是物理的磁盘分区
VG:LVM中的物理的磁盘分区,也就是PV,必须加入VG,可以将VG理解为一个仓库统一管理了几个大的硬盘,形成了一个统一虚拟的存储资源池。
LV:也就是从VG中划分的逻辑分区
抽象模型如下:
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操作实战
通过在虚拟机的CentOS7上创建LVM ,使用LV,扩容LV,缩减LV实战来了解LVM及熟悉对LVM的操作。
准备工作准备虚拟机,操作系统为CentOS7,初始20G的硬盘

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初始状态共20G的系统盘

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在虚拟机中添加两块硬盘

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启动虚拟机通过pvs命令查看物理卷的情况,目前只看到有虚拟机初始安装时有个pv为/dv/sda2 vg为centso的物理卷 大小为20G

在这里插入图片描述

通过fdisk -l 可以看到新加的两个盘大小分别都是5G。我们将用这两个盘组成一个vg,进行lvm的管理。

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一、创建LVM逻辑卷
1、将物理硬盘格式化成PV(物理卷) 使用的是pvcreate命令
pvcreate /dev/sdc /dev/sdb (将/dev/sdc /dev/sdb两块硬盘创建为物理卷)

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通过pvdisplay或pvs查看当前的pv信息,可以看到两块5G的物理卷已经成功创建

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2、创建卷组(VG),并将PV加入到卷组中 通过vgcreate命令
vgcreate vg /dev/sdb /dev/sdc

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通过vgdisplay或vgs命令查看vg的信息。看到vg已经创建好了,大小是两个pv的大大小也就是5G+5G,大概是10G的样子,这里显示9.99G

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3、基于卷组(VG)创建逻辑卷(LV) 通过lvcreate命令
lvcreate -n app -L 2G vg (基于vg创建逻辑卷lv,名字为app,大小为2G)

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用lvdisplay或lvs命令查看创建好的逻辑卷。可以看到名字为app的逻辑卷lv已经创建好了,它是基于vg创建的,大小为2G

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到这里,lv就创建好了,但是要用起来,还得格式化并挂载到我们的文件系统。

二、格式化并使用逻辑卷
1、格式化
mkfs -t ext4 /dev/vg/app 用ext4的格式格式化/dev/vg/app

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2、挂载
创建挂载点
mkdir /app
将/dev/vg/app 挂载到/app
mount /dev/vg/app /app
然后df -h 可以看到已经挂载到/app下了 ,大小为lv 的大小2G

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cd /app
touch test.txt 在/app下创建一个测试文件test.txt,可以看到该挂载点是可以用了。

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设置开机加载
echo “/dev/vg/app /app ext4 defaults 0 0” >>/etc/fstab

三、扩容逻辑卷
这里扩容分两种情况,一种情况是vg还有足够的空间,那么就可以直接扩lv就可以了。另外一种情况是要扩的空间已经超过了vg的大小,那么就可以通过加物理磁盘扩充到vg里,然后再扩lv。
第一种情况,扩的空间大小在vg的容量范围之内

在这里插入图片描述

现在vg的大小为10G,现在/app是2G,计划扩到8G,没有超过vg的大小那么可以直接扩lv就可以了。
第一步:首先卸载设备和挂载点的关联
umount /app
第二步:将逻辑卷/dev/vg/app 扩展到8G
lvextend -L 8G /dev/vg/app 可以清楚的看到vg/app从2G扩容到了8G

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第三步:检查硬盘(lv)完整性,并重置硬盘(lv)容量
e2fsck -f /dev/vg/app 检查硬盘完整性

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resize2fs /dev/vg/app 重置硬盘(lv)容量,这一步必需要做,否则即使扩了容量,但看到的还是扩容之前的容量。

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第四步:重新挂载硬盘并查看
mount -a
df -h 可以看到/app已经成功扩容到8G了

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ls 查看/app里面的文件还在,说明扩容对文件数据没有啥影响。

在这里插入图片描述

如果扩容的大小超过了vg的大小怎么办呢?可以通过扩硬件的方式,加块硬盘到vg然后再扩lv。
第二种情况,扩容的大小超过了vg的大小
现在vg的大小为10G,现在/app是8G,计划扩到11G,已经没有超过vg的10G大小那么就需要先加硬盘,然后扩vg,再扩lv。
第一步:添加硬盘

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通过fdisk -l命令查看添加

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第二步:扩容vg 将新的硬盘扩到vg卷组里
卸载/app
umount /app
vgextend vg /dev/sdd 将新添加的硬盘/dev/sdd添加到vg卷组里

在这里插入图片描述

第三步:扩容lv 将逻辑卷/dev/vg/app 扩展到11G
lvextend -L 11G /dev/vg/app 可以看到vg/app从原来的8G扩到了11G

在这里插入图片描述

第四步:同样检查硬盘(lv)完整性,并重置硬盘(lv)容量
e2fsck -f /dev/vg/app 检查硬盘完整性
resize2fs /dev/vg/app 重置硬盘(lv)容量

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第五步:重新挂载硬盘并查看
mount -a
df -h 可以看到/app已经成功扩容到11G了

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四、缩小逻辑卷
相对于逻辑卷扩容,缩小逻辑卷,数据丢失的风险更大。所以在生产环境中操作一定要注意提前备份好数据。在对LVM逻辑卷进行缩小操作之前,先把要缩小的文件系统卸载并检查文件系统的完整性。
现在我们将/app由现在的11G缩到10G
第一步:卸载/app并检查文件系统完整性

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第二步:把逻辑卷缩容到10G
resize2fs /dev/vg/app 10G
lvreduce -L 10G /dev/vg/app

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第三步:重新挂载并查看状态

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通过LVM的管理,创建、扩容、缩容,可以看到通过LVM技术可以实现系统存储空间的动态的调整。

基本原理是将多个物理硬盘创建成pv(物理卷),这些物理卷是动态调整的物理基础,通过vg将pv管理起来形成一个整体的资源池。在vg中划分lv来动态调整逻辑卷的大小。

删除LVM-逻辑卷

1.取消挂载
umount /app
2.取消逻辑卷
lvremove /dev/vg/app
3.取消卷组(直接写卷组名称就可以)
vgremove vg
4.取消物理卷
pvremove /dev/sd{b,c}
5.取消/etc/fstab配置文件中对应的挂载信息

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