LVM逻辑卷管理详解

LVM逻辑卷管理(Logical Volume Manager)

什么是LVM？LVM的产生及作用

随着数据的逐渐增加，当初设计的磁盘大小已经满足不了现在的需求了，当磁盘面临着满盘时，运维人员如何解决问题？是换一个更大的磁盘，把原先的数据copy到现在更大的磁盘里面，继续撑一段时间，还是寻找其它方法？LVM的出现很好的解决了这一问题。LVM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。

物理卷physical volume (PV)

    物理卷是硬盘分区，也可以是整个硬盘或已创建的Software RAID 卷。

卷组volume group (VG)

    卷组是LVM 中最高抽象层，是由一个或多个物理卷所组成的存储器池。

物理块physical extent (PE)

    物理卷按大小相等的“块”为单位存储，块的大小与卷组中逻辑卷块的大小相同。

逻辑块logical extent (LE)

    逻辑卷按“块”为单位存储，在一卷组中的所有逻辑卷的块大小是相同的。

逻辑卷logical volume (LV)

    逻辑卷相当于非LVM 系统中的分区，它在卷组上建立，是一个标准的块设备，可以在其上建立文件系统。

从一块硬盘到能使用LV文件系统的步骤：

         硬盘----分区----PV----VG----LV----格式化(LV为ext文件系统)----挂载

LVM的安装

查看lvm 是否安装

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# rpm -qa | grep lvm
lvm2-libs-2.02.111-2.el6_6.1.x86_64
lvm2-2.02.111-2.el6_6.1.x86_64

我这里是安装了，如果未安装，则安装。

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# yum install lvm2

创建和管理LVM

1、PV的相关操作

# fdisk /dev/sdb

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-2741, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2741, default 2741): +5G

Partition number (1-4): 2
First cylinder (655-2741, default 655):    
Using default value 655
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (655-2741, default 2741): +5G

Command (m for help): l

 0  Empty           24  NEC DOS         81  Minix / old Lin bf  Solaris        
 1  FAT12           39  Plan 9          82  Linux swap / So c1  DRDOS/sec (FAT-
 2  XENIX root      3c  PartitionMagic  83  Linux           c4  DRDOS/sec (FAT-
 3  XENIX usr       40  Venix 80286     84  OS/2 hidden C:  c6  DRDOS/sec (FAT-
 4  FAT16 <32M      41  PPC PReP Boot   85  Linux extended  c7  Syrinx         
 5  Extended        42  SFS             86  NTFS volume set da  Non-FS data    
 6  FAT16           4d  QNX4.x          87  NTFS volume set db  CP/M / CTOS / .
 7  HPFS/NTFS       4e  QNX4.x 2nd part 88  Linux plaintext de  Dell Utility   
 8  AIX             4f  QNX4.x 3rd part【8e  Linux LVM】    df  BootIt         
 9  AIX bootable    50  OnTrack DM      93  Amoeba          e1  DOS access     
 a  OS/2 Boot Manag 51  OnTrack DM6 Aux 94  Amoeba BBT      e3  DOS R/O        
 b  W95 FAT32       52  CP/M            9f  BSD/OS          e4  SpeedStor      
 c  W95 FAT32 (LBA) 53  OnTrack DM6 Aux a0  IBM Thinkpad hi eb  BeOS fs        
 e  W95 FAT16 (LBA) 54  OnTrackDM6      a5  FreeBSD         ee  GPT            
 f  W95 Ext'd (LBA) 55  EZ-Drive        a6  OpenBSD         ef  EFI (FAT-12/16/
10  OPUS            56  Golden Bow      a7  NeXTSTEP        f0  Linux/PA-RISC b
11  Hidden FAT12    5c  Priam Edisk     a8  Darwin UFS      f1  SpeedStor      
12  Compaq diagnost 61  SpeedStor       a9  NetBSD          f4  SpeedStor      
14  Hidden FAT16 <3 63  GNU HURD or Sys ab  Darwin boot     f2  DOS secondary  
16  Hidden FAT16    64  Novell Netware  af  HFS / HFS+      fb  VMware VMFS    
17  Hidden HPFS/NTF 65  Novell Netware  b7  BSDI fs         fc  VMware VMKCORE 
18  AST SmartSleep  70  DiskSecure Mult b8  BSDI swap       fd  Linux raid auto
1b  Hidden W95 FAT3 75  PC/IX           bb  Boot Wizard hid fe  LANstep        
1c  Hidden W95 FAT3 80  Old Minix       be  Solaris boot    ff  BBT            
1e  Hidden W95 FAT1

Command (m for help): t   
Partition number (1-4): 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): t
Partition number (1-4): 2
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 2 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 22.5 GB, 22548578304 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2741 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x090eed83

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         654     5253223+  8e  Linux LVM
/dev/sdb2             655        1308     5253255   8e  Linux LVM

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.

pvcreate 创建PV

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

pvromve  移除PV，让该partition不具有PV属性

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# pvcreate /dev/sdb2
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

pvdisplay 显示PV的详细信息，用pvs也可以显示pv的信息

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree 
  /dev/sdb1       lvm2 ---  10.00g 10.00g
  /dev/sdb2       lvm2 ---  10.00g 10.00g

pvmove 移动pv，将此PV的数据转移至其它PV，让该partition不具有PV属性

[root@mage 192.168.206.143 ~ ]
# pvmove /dev/sda1 /dev/sda2 #把sda1的数据转移到sda2上面
  /dev/sda1: Moved: 100.0%

pvscan 搜索目前系统里面任何具有PV的磁盘或分区

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# pvscan 
  PV /dev/sdb1   VG myvg   lvm2 [10.00 GiB / 10.00 GiB free]
  PV /dev/sdb2   VG myvg   lvm2 [10.00 GiB / 10.00 GiB free]
  Total: 2 [20.00 GiB] / in use: 2 [20.00 GiB] / in no VG: 0 [0   ]

2、VG的相关操作

vgcreate  创建vg，-s PE:指定PE大小，默认为4M

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# vgcreate myvg /dev/sdb1 /dev/sdb2 
  Volume group "myvg" successfully created

vgdisplay 显示VG的详细信息，用vgs也可以显示VG的信息

vgremove 移除vg，只需跟vg的名称即可

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# vgremove myvg
  Volume group "myvg" successfully removed

vgextend  vg的扩展，先必须添加其它的PV

首先准备好一个PV--->然后使用vgextend命令即可完成扩展

[root@mage 192.168.206.143 ~ ]  #创建PV
# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 
  Physical volume "/dev/sda1" successfully created
  Physical volume "/dev/sda2" successfully created
 
[root@mage 192.168.206.143 ~ ]  #创建VG
# vgcreate myvg /dev/sdb1 /dev/sdb2 
  volume group called myvg already exists.
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ]  #把另外一个分区创建为PV
# pvcreate /dev/sdc1 
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ]  #在myvg组里面扩展VG
# vgextend myvg /dev/sdc1
  Volume group "myvg" successfully extended

vgreduce  vg的缩减

确定要移除的PV--->将此PV的数据转移至其它PV---->从卷组中将此PV移除

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #把/dev/sdc1上的数据移动到/dev/sdb1上面
# pvmove /dev/sdc1 /dev/sdb1 
  No data to move for myvg  #我这里没有数据，因为是空盘

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #从VG中把PV移除
# vgreduce myvg /dev/sdc1 
  Removed "/dev/sdc1" from volume group "myvg"

3、LV的相关操作

lvcreate 创建LV，相关参数：-l 指定PE个数，-L指定LV的大小，

                                             -s创建一个快照卷，-n   LV的名称

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# lvcreate -L 5G -n lv1 myvg
  Logical volume "lv1" created

lvremove 移除lv，需要移除lv的设备文件：

      /dev/myvg/lv1或者/dev/mapper/myvg-lv1

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# lvremove /dev/myvg/lv1 
Do you really want to remove active logical volume lv1? [y/n]: y
  Logical volume "lv1" successfully removed

lvextend 扩展LV

先确定要扩展多大-->确定当前VG有足够的空闲空间-->扩展(1、物理边界---2、逻辑边界)

当VG不够时，先增加PV，在扩展VG，最后在VG上面扩展LV。

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #格式化LV
# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/lv1 

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #实现物理扩容
# lvextend -L +4G /dev/myvg/lv1  
  Size of logical volume myvg/lv1 changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 9.00 GiB (2304 extents). #之前5G ，扩容至9G 
  Logical volume lv1 successfully resized
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #实现逻辑扩容
# resize2fs /dev/myvg/lv1  
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/lv1 to 2359296 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/lv1 is now 2359296 blocks long.

lvreduce 缩小LV

先卸载--->然后减小逻辑边界---->最后减小物理边界--->在检测文件系统   ====谨慎用===

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# umount /dev/mapper/myvg-lv1

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] 
# e2fsck -f /dev/myvg/lv1 
e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/myvg/lv1: 11/589824 files (0.0% non-contiguous), 72671/2359296 blocks

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #把LV减少2G
# resize2fs /dev/myvg/lv1 7G
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/lv1 to 1835008 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/lv1 is now 1835008 blocks long.

[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #查看LV发现大小还是之前的，没有变化。
# lvs
  LV   VG   Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  myvg -wi-a----- 9.00g 
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ] # lvreduce -L -2G /dev/myvg/lv1 #减少lv的物理边界，指定减少2G
# lvreduce -L -2G /dev/myvg/lv1 
  WARNING: Reducing active logical volume to 7.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce lv1? [y/n]: y
  Size of logical volume myvg/lv1 changed from 9.00 GiB (2304 extents) to 7.00 GiB (1792 extents).
  Logical volume lv1 successfully resized
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ] #lvs #查看lv的大小发现已经实际的减少了
# lvs
  LV   VG   Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  myvg -wi-a----- 7.00g 
  
[root@mage 192.168.206.143 ~ ] e2fsck -f /dev/myvg/lv1 #减少之后检查文件系统
# e2fsck -f /dev/myvg/lv1 
e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/myvg/lv1: 11/458752 files (0.0% non-contiguous), 64447/1835008 blocks