linux lvm
lvm 虽然不常用，但是在小型应用上偶尔还是需要扩容之类的操作。当我们使用的一个分区所剩空间大小已经不够使用了，这个时候我们没法对分区进行扩充，因为受到传统磁盘管理的限制，其不能够进行动态的磁盘管理。因此，为了解决这个问题，LVM技术就诞生了。
Linux LVM介绍与配置
1. LVM介绍
LVM的全称是Logical Volumn Manager，是在Linux2.4内核以上实现的磁盘管理技术。它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。现在不仅仅是Linux系统上可以使用LVM这种磁盘管理机制，对于其它的类UNIX操作系统，以及windows操作系统都有类似与LVM这种磁盘管理软件。LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在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。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上次服务的是以逻辑卷的方式。
2. LVM的优点与缺点
2.1 lvm的优点
- 可以在系统运行的状态下动态的扩展文件系统的大小。
- 文件系统可以跨多个磁盘，因此文件系统大小不会受物理磁盘的限制。
- 可以增加新的磁盘到LVM的存储池中。
- 可以以镜像的方式冗余重要的数据到多个物理磁盘。
- 可以方便的导出整个卷组到另外一台机器。
2.1 lvm的缺点
- 在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用reducevg命令（这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用）。
- 当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受到影响。
- 因为加入了额外的操作，存贮性能受到影响。
3. LVM的用法
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3.1 lvm的词汇解释
- PV(Physical Volume)：物理卷，处于LVM最底层，可以是物理硬盘或者分区。
- PP(Physical Extend)：物理区域，PV中可以用于分配的最小存储单元，可以在创建PV的时候制定（默认为4MB）,组成同一VG中所有PV的PE大小应该相同。
- VG(Volume Group)：卷组，建立在PV之上，可以含有一个到多个PV。
- LV(Logical Volume)：逻辑卷，建立在VG之上，相当于原来分区的概念。不过大小可以动态改变。
- 存储空间边界：物理边界：逻辑边界
- 逻辑卷：
扩展：物理 --> 逻辑
缩减：逻辑 --> 物理
缩减不能少于已经存储的所有数据空间的大小
缩减存在较大的风险，操作需谨慎 - 快照：snapshot
3.2 lvm创建的命令介绍
3.2.1 对于pv的命令
pvcreate, pvs, pvdisplay, pvremove, pvmove, pvscan
3.2.2 对于vg的命令
vgcreate, vgs, vgdisplay, vgremove, vgextend, vgreduce, vgscan
3.2.3 对于lv的命令
lvcreate, lvs, lvdisplay, lvremove, lvextend, lvreduce, lvscan
lvcreate
-n lv_name
-L #UNIT {mMgGtT}
VG_NAME3.2.4 lvm的访问路径
lv的访问路径：
1、/dev/VG_NAME/LV_NAME
/dev/myvg/mylv
2、/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
/dev/mapper/myvg-mylv
此两者均为符号链接，指向的文件为/dev/dm-#3.2.5 创建快照卷
lvcreate
-L
-n
-s
-p r
注意：快照卷是对某逻辑卷进行的，因此必须跟目标逻辑卷在同一个卷组中；无须指明卷组；3.3 创建步骤
创建一个由至少两个物理卷组成的大小为10G的卷组；要求，PE大小8M；而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷mylv1，格式化为ext4文件系统，开机自动挂载至/users目录；
3.3.1 PV创建
- 用fdisk创建2个分区，注意分区的标记应该是lvm的，例如sdb5,sdb10
- PV创建
[root@backup ~]# pvcreate /dev/sdb5 /dev/sdb10
Physical volume "/dev/sdb5" successfully created.
Physical volume "/dev/sdb10" successfully created.
[root@backup ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb10 lvm2 --- 5.00g 5.00g
/dev/sdb5 lvm2 --- 5.00g 5.00g
[root@backup ~]# pvdisplay (查看详细信息）
"/dev/sdb5" is a new physical volume of "5.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb5
VG Name
PV Size 5.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID Ta4n50-e2vo-PyE2-w7hZ-Ikbp-wP6w-gncbuk
"/dev/sdb10" is a new physical volume of "5.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb10
VG Name
PV Size 5.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 167d2z-y5Hy-rQc3-fdyy-UZmn-0ara-9uNgiF
- 创建vg
[root@backup ~]# vgcreate myvg -s 8m /dev/sdb5 /dev/sdb10
Volume group "myvg" successfully created
[root@backup ~]#
[root@backup ~]#
[root@backup ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
myvg 2 0 0 wz--n- 9.98g 9.98g
[root@backup ~]# 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 9.98 GiB
PE Size 8.00 MiB
Total PE 1278
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 1278 / 9.98 GiB
VG UUID GioUVV-eno8-vipm-7sdu-TsiP-BOUF-HGhwit- 创建lv卷
[root@backup ~]# lvcreate -n mylv1 -L 5G myvg
WARNING: ext4 signature detected on /dev/myvg/mylv1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
Wiping ext4 signature on /dev/myvg/mylv1.
Logical volume "mylv1" created.
[root@backup ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
myvg 2 1 0 wz--n- 9.98g 4.98g
[root@backup ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name myvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 2
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 9.98 GiB
PE Size 8.00 MiB
Total PE 1278
Alloc PE / Size 640 / 5.00 GiB
Free PE / Size 638 / 4.98 GiB
VG UUID GioUVV-eno8-vipm-7sdu-TsiP-BOUF-HGhwit
[root@backup ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
mylv1 myvg -wi-a----- 5.00g
[root@backup ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/myvg/mylv1
LV Name mylv1
VG Name myvg
LV UUID gBbQGU-2deH-1lSY-7a4i-G3Ev-mFmB-SQQXyt
LV Write Access read/write
LV Creation host, time backup, 2019-07-18 09:14:51 +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 8192
Block device 253:0
[root@backup ~]# mke2fs -t ext4 -L 'mylv1' /dev/myvg/mylv1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=mylv1
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
327680 inodes, 1310720 blocks- 挂载至/users目录
[root@backup ~]# echo "LABEL="mylv1" /users ext4 defaults 0 0 " >>/etc/fstab
[root@backup ~]# mount -a
[root@backup ~]# df -h |grep /users
/dev/mapper/myvg-mylv1 4.8G 20M 4.6G 1% /users3.4 扩展lv卷
新建用lvm1，其家目录为/users/lvm1，而后su至lvm1用户，复制/etc/fstab文件至自己的家目录；扩展mylv1至7G，确保/users/lvvm1的数据不受影响；而后su至mageedu用户，验正数据可正常访问；
3.4.1 扩展lv卷的方法
- 先确定扩展的目标大小；并确保对应的卷组中有足够的空闲空间可用；
- 扩展物理边界
lvextend -L 4G /dev/myvg/mylv - 扩展逻辑边界
resize2fs /dev/myvg/mylv
3.4.2 上述例子步骤
- 新建 用户lvm1
[root@backup ~]# useradd -m -d /users/lvm1 lvm1
[root@backup ~]# cp /etc/fstab /users/lvm1/ - 扩容/users目录
[root@backup lvm1]# lvextend -L 7G /dev/myvg/mylv1
Size of logical volume myvg/mylv1 changed from 5.00 GiB (640 extents) to 7.00 GiB (896 extents).
Logical volume myvg/mylv1 successfully resized.
[root@backup lvm1]# resize2fs /dev/myvg/mylv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/myvg/mylv1 is mounted on /users; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/myvg/mylv1 is now 1835008 blocks long.
[root@backup lvm1]# df -h |grep users
/dev/mapper/myvg-mylv1 6.8G 23M 6.4G 1% /users
[root@backup lvm1]# ls -l /users/lvm1/
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 605 Jul 18 10:04 fstab3.5 缩小LV卷
缩减mylv1至4G，确保/users/mageedu的数据不受影响；而后su至mageedu用户，验正数据可正常访问；
3.5.1 缩减lv卷的方法
注意缩减lv卷风险很高，谨慎使用。
- 先确定缩减后的目标大小；并确保对应的目标逻辑卷大小中有足够的空间可容纳原有所有数据；
- 先制裁文件系统，并要执行强制检测
e2fsck -f - 缩减逻辑边界
resize2fs DEVICE - 缩减物理边界
lvreduce
3.5.2 上述例子步骤
- 卸载文件系统，e2fsck强制检查
[root@backup /]# umount /users/
[root@backup /]# e2fsck -f /dev/mapper/myvg-mylv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
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
mylv1: 16/458752 files (0.0% non-contiguous), 67332/1835008 blocks- 缩减逻辑边界到4G
[root@backup ~]# resize2fs /dev/mapper/myvg-mylv1 4g
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/mapper/myvg-mylv1 to 1048576 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/mapper/myvg-mylv1 is now 1048576 blocks long.- 缩减物理边界到4G
[root@backup ~]# lvreduce -L 4G /dev/mapper/myvg-mylv1
WARNING: Reducing active logical volume to 4.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce myvg/mylv1? [y/n]: y
Size of logical volume myvg/mylv1 changed from 7.00 GiB (896 extents) to 4.00 GiB (512 extents).
Logical volume myvg/mylv1 successfully resized.- 重新挂载文件系统
[root@backup /]# mount /dev/mapper/myvg-mylv1 /users
[root@backup /]# cd /users && ls -l
total 20
drwx------. 2 root root 16384 Jul 18 09:17 lost+found
drwx------. 2 lvm1 lvm1 4096 Jul 18 10:04 lvm13.6 快照卷
对mylv1创建快照卷snap-mylv1，并通过其cp内部的数据至/backups/目录中，要求保留原有属主属组等信息；
3.6.1 lvm快照卷简述
- lvm支持快照卷，可以实时备份数据
- 快照卷是对某逻辑卷进行的，因此必须跟目标逻辑卷在同一个卷组中
- 快照卷无需指明卷组
3.6.2 lvm创建步骤
- lvcreate工具创建
[root@backup mapper]# lvcreate -s -n myvg-snap -p r -L 30m /dev/mapper/myvg-mylv1
Rounding up size to full physical extent 32.00 MiB
Logical volume "myvg-snap" created.- 挂载快照卷
[root@backup mapper]# mount /dev/mapper/myvg-myvg--snap /mnt
mount: /dev/mapper/myvg-myvg--snap is write-protected, mounting read-only- 确认快照卷内容，更改原卷，再查看快照卷
[root@backup mnt]# echo "aaaaaa=bbbbb" >/users/aaa
[root@backup mnt]# cat /users/aaa
aaaaaa=bbbbb
[root@backup mnt]#
[root@backup mnt]# cat /mnt/aaa
aaa