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  • Linux4.5 LVM磁盘管理

      

      LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写,它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合,相当于一个大硬盘来使用,当硬盘的空间不够使用的时候,可以继续将其它的硬盘的分区加入其中,这样可以实现磁盘空间的动态管理,相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。与传统的磁盘与分区相比,LVM为计算机提供了更高层次的磁盘存储。它使系统管理员可以更方便的为应用与用户分配存储空间。在LVM管理下的存储卷可以按需要随时改变大小与移除(可能需对文件系统工具进行升级)。LVM也允许按用户组对存储卷进行管理,允许管理员用更直观的名称(如"sales'、 'development')代替物理磁盘名(如'sda'、'sdb')来标识存储卷。

    LVM术语:
    物理存储介质(The physical media):这里指系统的存储设备:硬盘,如:/dev/hda1、/dev/sda等等,是存储系统最低层的存储单元。
    物理卷(physical volume):物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID),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。
    卷组(Volume Group):LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”(逻辑卷),LVM卷组由一个或多个物理卷组成。
    逻辑卷(logical volume):LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区,在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。
    PE(physical extent):每一个物理卷被划分为称为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。
    LE(logical extent):逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中,LE的大小和PE是相同的,并且一一对应。
    
    简单来说就是:
    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理解为一个仓库或者是几个大的硬盘。
    LV:也就是从VG中划分的逻辑分区 
    

    如下图所示,两块物理硬盘,分为三个分区,三个分区自由结合为两个卷组,两个卷组分为三个逻辑分区。然后再去格式化挂载使用。

      准备磁盘分区,目前没有一个分区。

    [root@chy002 ~]# fdisk /dev/sdb
    欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
    
    更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。
    使用写入命令前请三思。
    
    Device does not contain a recognized partition table
    使用磁盘标识符 0xa35e266e 创建新的 DOS 磁盘标签。
    
    命令(输入 m 获取帮助):n             #创建分区
    Partition type:
       p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
       e   extended
    Select (default p): p
    分区号 (1-4,默认 1):1
    起始 扇区 (2048-20971519,默认为 2048):
    将使用默认值 2048
    Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-20971519,默认为 20971519):+1G
    分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 1 GiB
    
    命令(输入 m 获取帮助):p
    
    磁盘 /dev/sdb:10.7 GB, 10737418240 字节,20971520 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:dos
    磁盘标识符:0xa35e266e
    
       设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdb1            2048     2099199     1048576   83  Linux
    
    命令(输入 m 获取帮助):t                               #更改分区类型
    已选择分区 1
    Hex 代码(输入 L 列出所有代码):L
    ... ...
    Hex 代码(输入 L 列出所有代码):8e
    已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”
    
    #依次创建三个分区,并且更改类型
    
    命令(输入 m 获取帮助):p
    
    磁盘 /dev/sdb:10.7 GB, 10737418240 字节,20971520 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:dos
    磁盘标识符:0xa35e266e
    
       设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdb1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM
    /dev/sdb2         2099200     4196351     1048576   8e  Linux LVM
    /dev/sdb3         4196352     6293503     1048576   8e  Linux LVM
    

      创建物理卷

    [root@chy002 ~]# pvcreate /dev/sdb1           #创建三个物理卷
      Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
    [root@chy002 ~]# pvcreate /dev/sdb2
      Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
    [root@chy002 ~]# pvcreate /dev/sdb3
      Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
    [root@chy002 ~]# pvs                            #列出当前物理卷
      PV         VG Fmt  Attr PSize PFree
      /dev/sdb1     lvm2 ---  1.00g 1.00g
      /dev/sdb2     lvm2 ---  1.00g 1.00g
      /dev/sdb3     lvm2 ---  1.00g 1.00g
    [root@chy002 ~]# pvdisplay                   #列出当前物理卷
      "/dev/sdb2" is a new physical volume of "1.00 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb2
      VG Name
      PV Size               1.00 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      PV UUID               50Atvk-s4go-KQSJ-EEgY-1YYF-cB7b-DKY19o
    
      "/dev/sdb3" is a new physical volume of "1.00 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb3
      VG Name
      PV Size               1.00 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      PV UUID               ZcuOAL-FyHm-3Xhy-jwM0-Srgi-Fybu-hOhEjf
    
      "/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               t43siz-xTwk-fY32-lX2L-uYE4-vT3d-2KeJ2S
    
    
    [root@chy002 ~]# pvremove /dev/sdb2                 #列出当前物理卷
      Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped.
    [root@chy002 ~]# pvs
      PV         VG Fmt  Attr PSize PFree
      /dev/sdb1     lvm2 ---  1.00g 1.00g
      /dev/sdb3     lvm2 ---  1.00g 1.00g
    
    #如果运行完显示sdb1不存在,则运行命令  partprobe
    [root@chyuanliu-01 ~]# pvcreate /dev/sdb1   
    WARNING: ext4 signature detected on /dev/sdb1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
      Wiping ext4 signature on /dev/sdb1.
      Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
    [root@chyuanliu-01 ~]# ls /dev/sdb1
    /dev/sdb1

      创建卷组

    [root@chy002 ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2    #两个pv合成一个vg
      Volume group "vg1" successfully created
    [root@chy002 ~]# vgdisplay
      --- Volume group ---
      VG Name               vg1
      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               1.99 GiB
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              510
      Alloc PE / Size       0 / 0
      Free  PE / Size       510 / 1.99 GiB
      VG UUID               Vwf093-yO9V-JGcW-kyNJ-bcSE-rwH2-jP3p4o
    
    [root@chy002 ~]# vgs
      VG  #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
      vg1   2   0   0 wz--n- 1.99g 1.99g
    

      创建逻辑卷

    [root@chy002 ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 vg1           #大小100M 名字lv1的逻辑卷
      Logical volume "lv1" created.
    

      格式化,挂载

    [root@chy002 ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
    mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    文件系统标签=
    OS type: Linux
    块大小=1024 (log=0)
    分块大小=1024 (log=0)
    Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
    25688 inodes, 102400 blocks
    5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
    第一个数据块=1
    Maximum filesystem blocks=33685504
    13 block groups
    8192 blocks per group, 8192 fragments per group
    1976 inodes per group
    Superblock backups stored on blocks:
            8193, 24577, 40961, 57345, 73729
    
    Allocating group tables: 完成
    正在写入inode表: 完成
    Creating journal (4096 blocks): 完成
    Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
    
    [root@chy002 ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
    [root@chy002 ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             18G  1.1G   17G    6% /
    devtmpfs             489M     0  489M    0% /dev
    tmpfs                494M     0  494M    0% /dev/shm
    tmpfs                494M  6.7M  487M    2% /run
    tmpfs                494M     0  494M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M   75M  123M   38% /boot
    /dev/mapper/vg1-lv1   93M  1.6M   85M    2% /mnt
    [root@chy002 ~]# ls -l /dev/mapper/vg1-lv1
    lrwxrwxrwx 1 root root 7 11月  6 05:07 /dev/mapper/vg1-lv1 -> ../dm-0
    [root@chy002 ~]# ls -l /dev/vg1/lv1
    lrwxrwxrwx 1 root root 7 11月  6 05:07 /dev/vg1/lv1 -> ../dm-0
    

      扩容逻辑卷(ext4)

    [root@chy002 ~]# umount /mnt/               #扩容需要先卸载
    [root@chy002 ~]# lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1          #重新设置逻辑卷大小
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 200.00 MiB (50 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    [root@chy002 ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1                     #检查磁盘错误(ext4执行)
    e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
    第一步: 检查inode,块,和大小
    第二步: 检查目录结构
    第3步: 检查目录连接性
    Pass 4: Checking reference counts
    第5步: 检查簇概要信息
    /dev/vg1/lv1: 11/25688 files (9.1% non-contiguous), 8896/102400 blocks
    [root@chy002 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1                   #更新逻辑卷信息(ext4执行)
    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 204800 (1k) blocks.
    The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 204800 blocks long.
    
    [root@chy002 ~]# !m
    mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
    [root@chy002 ~]# df -h                       #可以发现,文件系统变成了190M
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             18G  1.1G   17G    6% /
    devtmpfs             489M     0  489M    0% /dev
    tmpfs                494M     0  494M    0% /dev/shm
    tmpfs                494M  6.7M  487M    2% /run
    tmpfs                494M     0  494M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M   75M  123M   38% /boot
    /dev/mapper/vg1-lv1  190M  1.6M  175M    1% /mnt
    

      扩容逻辑卷(xfs)

    #xfs格式扩容,不需要卸载,直接可以,两条命令即可
    [root@chy002 ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             18G  1.1G   17G    6% /
    devtmpfs             489M     0  489M    0% /dev
    tmpfs                494M     0  494M    0% /dev/shm
    tmpfs                494M  6.7M  487M    2% /run
    tmpfs                494M     0  494M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M   75M  123M   38% /boot
    /dev/mapper/vg2-lv2   97M  5.2M   92M    6% /mnt
    [root@chy002 ~]# lvresize -L 300M /dev/vg2/lv2
      Size of logical volume vg2/lv2 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
      Logical volume vg2/lv2 successfully resized.
    [root@chy002 ~]# xfs_growfs /dev/vg2/lv2
    meta-data=/dev/mapper/vg2-lv2    isize=256    agcount=4, agsize=6400 blks
             =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
             =                       crc=0
    data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
             =                       sunit=0      swidth=0 blks
    naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0
    log      =internal               bsize=4096   blocks=853, version=2
             =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
    realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
    data blocks changed from 25600 to 76800
    [root@chy002 ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             18G  1.1G   17G    6% /
    devtmpfs             489M     0  489M    0% /dev
    tmpfs                494M     0  494M    0% /dev/shm
    tmpfs                494M  6.7M  487M    2% /run
    tmpfs                494M     0  494M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M   75M  123M   38% /boot
    /dev/mapper/vg2-lv2  297M  5.5M  292M    2% /mnt

      缩减逻辑卷(ext4),xfs不支持缩减 

    [root@chy002 ~]# umount /mnt/
    [root@chy002 ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
    e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
    第一步: 检查inode,块,和大小
    第二步: 检查目录结构
    第3步: 检查目录连接性
    Pass 4: Checking reference counts
    第5步: 检查簇概要信息
    /dev/vg1/lv1: 11/49400 files (9.1% non-contiguous), 11884/204800 blocks
    [root@chy002 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 100M
    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 102400 (1k) blocks.
    The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 102400 blocks long.
    
    [root@chy002 ~]# lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
      WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB.
      THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
    Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 100.00 MiB (25 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    [root@chy002 ~]# lvs
      LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
      lv1  vg1 -wi-a----- 100.00m                                                   
    [root@chy002 ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
    [root@chy002 ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             18G  1.1G   17G    6% /
    devtmpfs             489M     0  489M    0% /dev
    tmpfs                494M     0  494M    0% /dev/shm
    tmpfs                494M  6.7M  487M    2% /run
    tmpfs                494M     0  494M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M   75M  123M   38% /boot
    /dev/mapper/vg1-lv1   93M  1.6M   85M    2% /mnt
    
    
    #几乎就是扩容的反过程
    

      扩展卷组

    [root@chy002 ~]# vgextend vg1 /dev/sdb4
      Volume group "vg1" successfully extended
    #其中的sdb4必须是物理卷
    

      

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