LVM之一

linux 下的md和dm模块：

md（Multiple devices）：

    A Btrfs filesystem can be created on top of many devices, and more devices can be added after the FS has been created.

By default, metadata will be mirrored across two devices and data will be striped across all of the devices present.

If only one device is present, metadata will be duplicated on that one device.

dm（device Mapper)：

   Device Mapper 是 Linux2.6 内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构，如图 1。

 

md很多功能dm都可以实现，比如linear模块可以实现md中jbod功能，mirror可以实现raid 1 ，而dm很多模块是md所不具备的。比如：

snapshot（快照）：

    快照实质是为某个时间点的文件系统中的所有文件提供另外一个路径存储在快照中，当文件要被更改的时候，文件先拷贝一份放在快照中，而未被更改的则不做任何改动，这样当访问某个快照的时候，如果文件被更改则直接在快照中找到，否则则通过快照访问原来文件的位置。

    快照的用途很多：比如用于虚拟机，另外一个比较有用的用途是在实时性要求很高的场景中进行数据备份，由于服务器不能中断，当我们用其他方法备份的时候，由于每个时间段的数据都不一样，导致备份出来的数据不能用，而利用快照则可以实现我们的要求。

multipath（多路径）：

    有时候我们对生产环境安全要求比较高，这个时候我们可以提供冗余链路，而利用这个模块，可以对链路进行控制利用。

lvm：lvm利用dm的功能实现了从逻辑设备到物理设备的映射框架机制，在该机制下，用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略

lvm模型：

    

基本概念：

pv（physical volume物理卷）：即图中的/dev/sda1,/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1，真正的物理存储设备。

VG（volume Group卷组）：即图中的逻辑集合，也就是pv的集合，向上层提供接口

lv（logic Volume逻辑卷）：即图中的逻辑分区，建立在卷组之上，可以创建文件系统

PE（physical Extent 物理盘区）：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。

LE（logic Extent逻辑盘区）和物理盘区是一样的，只是站在逻辑卷的角度来看

    lvm的机制就是把物理设备的功能通过dm模块虚拟化，dm为其创建卷组，当需要某个物理设备的时候，就把这个物理设备作为pv加入到卷组，并向上提供给逻辑卷，在一个逻辑卷看来，卷组类似于一个大的磁盘，可以使用其提供的LE，也可以把不用的LE归还给它，让其他的逻辑卷使用，而对底层的物理设备的使用并不关心，由卷组实现其功能。 所有同一卷组里面的逻辑卷磁盘大小总和不能大于卷组本身，卷组可以通过增删PV进行扩容，逻辑卷可以通过增删LE进行扩容。

    当一个卷组创建的时候，它的PE就固定了，当一个PV加入到某个卷组的时候，它会被格式化成与卷组相同的PE

例子：

安装lvm工具：

[root@logstash ~]# yum  install  lvm-common lvm2 evms  -y

创建pv：

[root@logstash ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2

  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created

  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

[root@logstash ~]# pvs

  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree

  /dev/sdb1       lvm2 ---  2.01g 2.01g

  /dev/sdb2       lvm2 ---  3.01g 3.01g

创建VG：

[root@logstash ~]# vgcreate myvg /dev/sdb1  /dev/sdb2 -s 8M（-s指定pe大小，可以不加默认4M）

  Volume group "myvg" successfully created

[root@logstash ~]# vgdisplay 

  --- Volume group ---

  VG Name               myvg

  System ID             

  Format                lvm2

  Metadata Areas        2

  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                2

  Act PV                2

  VG Size               5.01 GiB

  PE Size               8.00 MiB

  Total PE              641

  Alloc PE / Size       0 / 0   

  Free  PE / Size       641 / 5.01 GiB

  VG UUID               2EpSci-0YXx-HAYV-zOIn-H4cP-jMlq-DRsVBq

创建LV：

[root@logstash ~]# lvcreate -L 5G  myvg

  Logical volume "lvol0" created.

[root@logstash ~]# lvdisplay 

  --- Logical volume ---

  LV Path                /dev/myvg/lvol0

  LV Name                lvol0

  VG Name                myvg

  LV UUID                2Uwnl6-4p0M-uRSB-BHM7-1w1J-9GNw-paARoV

  LV Write Access        read/write

  LV Creation host, time logstash, 2016-03-09 16:30:10 +0800

  LV Status              available

  # open                 0

  LV Size                5.00 GiB

  Current LE             640

  Segments               2

  Allocation             inherit

  Read ahead sectors     auto

  - currently set to     256

  Block device           253:0

格式化lv并挂载

[root@logstash ~]# mke2fs -j /dev/myvg/lvol0 

mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem label=

OS type: Linux

Block size=4096 (log=2)

Fragment size=4096 (log=2)

Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks

327680 inodes, 1310720 blocks

65536 blocks (5.00%) reserved for the super user

First data block=0

Maximum filesystem blocks=1342177280

40 block groups

32768 blocks per group, 32768 fragments per group

8192 inodes per group

Superblock backups stored on blocks: 

32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Writing inode tables: done                            

Creating journal (32768 blocks): done

Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or

180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

[root@logstash ~]# mount /dev/myvg/lvol0  /data

[root@logstash ~]# df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda2              20G  4.0G   15G  22% /

tmpfs                 234M     0  234M   0% /dev/shm

/dev/sda1             190M   41M  140M  23% /boot

/dev/mapper/myvg-lvol0

                      5.0G  139M  4.6G   3% /data

lv的扩容：

查看vg的剩余容量：

[root@logstash ~]# vgs

  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree

  myvg   2   1   0 wz--n- 5.01g 8.00m

对vg进行扩容

[root@logstash ~]# vgextend  myvg  /dev/{sdb3,sdb4}

  Volume group "myvg" successfully extended

[root@logstash ~]# vgs

  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree

  myvg   4   1   0 wz--n- 9.01g 4.01g

对lv进行扩容

[root@logstash ~]# lvextend   -L +3G /dev/mapper/myvg-lvol0 

  Size of logical volume myvg/lvol0 changed from 5.00 GiB (640 extents) to 8.00 GiB (1024 extents).

  Logical volume lvol0 successfully resized

[root@logstash /]# umount  /data/

[root@logstash /]# e2fsck  -f /dev/mapper/myvg-lvol0  （检查磁盘）  

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/mapper/myvg-lvol0: 12/327680 files (0.0% non-contiguous), 55936/1310720 blocks

[root@logstash /]# resize2fs  /dev/mapper/myvg-lvol0    （重新读取大小）

resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Resizing the filesystem on /dev/mapper/myvg-lvol0 to 2359296 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/mapper/myvg-lvol0 is now 2359296 blocks long.

[root@logstash /]# mount  /dev/mapper/myvg-lvol0   /data/   （重新挂载）

[root@logstash /]# df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda2              20G  4.0G   15G  22% /

tmpfs                 234M     0  234M   0% /dev/shm

/dev/sda1             190M   41M  140M  23% /boot

/dev/mapper/myvg-lvol0

                      8.9G  140M  8.3G   2% /data

lv和vg的缩减以及pv的移除

注意：  reduce和remove的区别  reduce是缩减，而remove则是移除！会删除磁盘上的数据，所以注意lvreduce，lvremove还有vg和pv相关命令的使用。

lv的缩减：

[root@logstash /]# umount /data/

[root@logstash /]# resize2fs   /dev/mapper/myvg-lvol0   2G

[root@logstash /]# lvreduce  -L 2G  /dev/mapper/myvg-lvol0 

  WARNING: Reducing active and open logical volume to 2.00 GiB

  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce lvol0? [y/n]: y

  Size of logical volume myvg/lvol0 changed from 9.00 GiB (1152 extents) to 2.00 GiB (256 extents).

  Logical volume lvol0 successfully resized

也可以用lvreduce  -L 2G -f -r  /dev/mapper/myvg-lvol0一条命令完成，reduce有风险，注意数据的备份。

vg的缩减：

[root@logstash /]# vgs

  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree

  myvg   4   1   0 wz--n- 9.01g 7.01g

[root@logstash /]# vgreduce  myvg  /dev/sdb3 

  Removed "/dev/sdb3" from volume group "myvg"

[root@logstash /]# vgs

  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree

  myvg   3   1   0 wz--n- 7.01g 5.01g

pv的移除：

[root@logstash /]# pvmove   /dev/sdb4  （移除pv前必须使用这条命令把pv上的数据转移到其他pv）

  No data to move for myvg

[root@logstash /]# pvremove   /dev/sdb4

  PV /dev/sdb4 belongs to Volume Group myvg so please use vgreduce first.

  (If you are certain you need pvremove, then confirm by using --force twice.)

[root@logstash /]# vgreduce myvg /dev/sdb4 

  Removed "/dev/sdb4" from volume group "myvg"

[root@logstash /]# pvremove   /dev/sdb4   （这条命令会抹除数据，慎用！！）

  Labels on physical volume "/dev/sdb4" successfully wiped