LVM逻辑卷

1. 简介

　　LVM是Logical Volume Manager的简称，中文就是逻辑卷管理。

　　

　　物理卷（PV，Physical Volume）：真正的物理硬盘和分区

　　卷组（VG，Volume Group）：将多个物理卷合起来就组成了卷组，组成同一个卷组的物理卷可以是同一个硬盘的不同分区，也可以是不同硬盘的不同分区。可以把卷组想象成一个逻辑硬盘

　　逻辑卷（LV，Logical Volume）：卷组是一个逻辑硬盘，硬盘必须分区之后才能使用，这个分区我们称作逻辑卷。逻辑卷可以格式化和写入数据。可以把逻辑卷想象成分区

　　物理扩展（PE，Physical Extend）：PE是用来保存数据的最小单元，我们的数据实际上都是写入PE当中，PE的大小是可以配置的，默认4MB。

2. 建立LVM的步骤

　　首先需要把物理硬盘分成分区，当然也可以是整块物理硬盘。

　　然后把物理分区建立成为物理卷（PV），也可以直接把整块硬盘都建立为物理卷。　

　　接下来把物理卷整合成为卷组（VG）。卷组就已经可以动态的调整大小了，可以把物理分区加入卷组，也可以把物理分区从卷组中删除。

　　最后就是把卷组再划分成为逻辑卷（LV），当然逻辑卷也可以直接调整大小。逻辑卷可以想象成为分区，所以也需要格式化和挂载。

3. 物理卷管理

3.1 硬盘分区

使用fdisk命令，分区的系统ID需要改成LVM的ID号8e。

3.2 建立物理卷

pvcreate [设备文件名]

建立物理卷时，我们说即可以把整块硬盘都建立成物理卷，也可以把某个分区建立成物理卷。如果要把整块硬盘都建立成物理卷，命令如下

[root@centos2 ~]# pvcreate /dev/sdb

把分区建立成物理卷，

[root@centos2 ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@centos2 ~]# pvcreate /dev/sdb2
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@centos2 ~]# pvcreate /dev/sdb3
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.

3.3 查看物理卷

[root@centos2 ~]# pvscan
  PV /dev/sda2   VG centos          lvm2 [<29.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2                      lvm2 [2.00 GiB]
  PV /dev/sdb3                      lvm2 [<7.00 GiB]
  PV /dev/sdb1                      lvm2 [1.00 GiB]
  Total: 4 [<39.00 GiB] / in use: 1 [<29.00 GiB] / in no VG: 3 [<10.00 GiB]

最后一行的意思是：总共4个物理卷[大小] / 使用了1个卷[大小] / 空闲3个卷[大小]

第二个查询命令是pvdisplay，可以查看更详细的物理卷状态

[root@centos2 ~]# pvdisplay 
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               centos
  PV Size               <29.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              7423
  Free PE               0
  Allocated PE          7423
  PV UUID               reJvlf-QkVq-JydZ-FXZZ-XAjC-F4BP-7hbzbF
   
  "/dev/sdb2" is a new physical volume of "2.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb2
  VG Name               
  PV Size               2.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               5QdzlY-Uz1y-8FyZ-uHKF-0Knj-ek2h-xVzmhG
   
  "/dev/sdb3" is a new physical volume of "<7.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb3
  VG Name               
  PV Size               <7.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               9F8UHD-mzJ1-Y13n-vSPd-LpEu-ZcBb-0eQ30X
   
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1         PV名
  VG Name                                 所属VG名，尚未分配，故空白
  PV Size               1.00 GiB          PV大小
  Allocatable           NO                是否已经分配
  PE Size               0                 PE大小，尚未分配，故PE大小也未指定
  Total PE              0                 PE总数
  Free PE               0                 空闲PE数
  Allocated PE          0                 可分配PE数
  PV UUID               BHPoOR-lplw-lGLx-8Zu1-nJMj-pzD5-UiH3PH
   
[root@centos2 ~]# pvdisplay /dev/sdb1
  "/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               BHPoOR-lplw-lGLx-8Zu1-nJMj-pzD5-UiH3PH
   

3.4 删除物理卷

[root@centos2 ~]# pvremove /dev/sdb3

4. 卷组管理

4.1 建立卷组

vgcreate [选项] 卷组名 物理卷名
-s PE大小：指定PE的大小，单位可以是MB,GB,TB等。不写默认PE大小为4MB

[root@centos2 ~]# vgcreate -s 8MB scvg /dev/sdb1 /dev/sdb2
  Volume group "scvg" successfully created

4.2 查看卷组

查看卷组的命令也是两个，vgscan主要查看系统中是否有卷组，而vgdisplay则是查看卷组的详细状态。

[root@centos2 ~]# vgscan
  Reading volume groups from cache.
  Found volume group "scvg" using metadata type lvm2
  Found volume group "centos" using metadata type lvm2

[root@centos2 ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               scvg            卷组名
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write      卷组访问状态
  VG Status             resizable       卷组状态
  MAX LV                0               最大逻辑卷数
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0               最大物理卷数
  Cur PV                2               当前物理卷数
  Act PV                2
  VG Size               2.98 GiB        卷组大小
  PE Size               8.00 MiB        PE大小
  Total PE              382             PE总数
  Alloc PE / Size       0 / 0           已用PE数量/大小
  Free  PE / Size       382 / 2.98 GiB  空闲PE数量/大小
  VG UUID               uoIBy1-0XDn-Is94-6nDS-aX8o-oO7f-2zzEDR
   

4.3 增加卷组容量

[root@centos2 ~]# vgextend scvg /dev/sdb3
  Volume group "scvg" successfully extended
[root@centos2 ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               scvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  2
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <9.98 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              1277
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       1277 / <9.98 GiB
  VG UUID               uoIBy1-0XDn-Is94-6nDS-aX8o-oO7f-2zzEDR
   

4.4 减小卷组容量

   
[root@centos2 ~]# vgreduce scvg /dev/sdb3
  Removed "/dev/sdb3" from volume group "scvg"
[root@centos2 ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               scvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  3
  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               2.98 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              382
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       382 / 2.98 GiB
  VG UUID               uoIBy1-0XDn-Is94-6nDS-aX8o-oO7f-2zzEDR

4.5 删除卷组

[root@centos2 ~]# vgremove scvg
  Volume group "scvg" successfully removed
[root@centos2 ~]# vgscan
  Reading volume groups from cache.
  Found volume group "centos" using metadata type lvm2

5. 逻辑卷管理

5.1 建立逻辑卷

lvcreate [选项] [-n 逻辑卷名] 卷组名

    -L 容量：指定逻辑卷大小，单位MB，GB，TB等
    -l 个数：按照PE个数指定逻辑卷大小，这个参数需要换算容量，麻烦
    -n 逻辑卷名：指定逻辑卷名

[root@centos2 ~]# lvcreate -L 2G -n lv1 scvg2
  Logical volume "lv1" created.

建立完逻辑卷之后，还要格式化和挂载逻辑卷之后才能正常使用。格式化和挂载命令和操作普通分区时是一样的，不过需要注意的是逻辑卷的设备文件名是/dev/卷组名/逻辑卷名，如我们的lv1的设备文件名就是“/dev/scvg2/lv1”

[root@centos2 ~]# mkfs -t ext4 /dev/scvg2/lv1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
131072 inodes, 524288 blocks
26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=536870912
16 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (16384 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 

[root@centos2 ~]# mkdir /disklvm
[root@centos2 ~]# mount /dev/scvg2/lv1 /disklvm/

[root@centos2 ~]# mount
...
/dev/mapper/scvg2-lv1 on /disklvm type ext4 (rw,relatime,data=ordered)

如果需要开机自动挂载，也需要修改/etc/fstab文件。

5.2 查看逻辑卷

同样查看命令两个。lvscan查看系统中是否拥有逻辑卷，lvdisplay查看逻辑卷详细信息。

[root@centos2 ~]# lvscan
...
  ACTIVE            '/dev/scvg2/lv1' [2.00 GiB] inherit
[root@centos2 ~]# lvdisplay
...
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/scvg2/lv1    逻辑卷设备文件名
  LV Name                lv1               逻辑卷名
  VG Name                scvg2             所属卷组名
  LV UUID                gdU1fb-ROJw-FL9S-c6AV-kB1P-PZQU-fybsaY
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time centos2, 2019-11-08 17:34:35 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                2.00 GiB          逻辑卷大小
  Current LE             256
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2
   

5.3 调整逻辑卷大小

lvresize [选项] 逻辑卷设备文件名
 
    -L 容量：按照容量调整大小，单位MB，GB，TB等。使用+代表增加空间，-代表减少空间。如果直接写容量，代表设定逻辑卷大小为指定大小。
    -l 个数：按照PE个数调整大小

[root@centos2 ~]# lvresize -L +2G /dev/scvg2/lv1 
  Size of logical volume scvg2/lv1 changed from 2.00 GiB (256 extents) to 4.00 GiB (512 extents).
  Logical volume scvg2/lv1 successfully resized.
[root@centos2 ~]# lvdisplay

...

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/scvg2/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                scvg2
  LV UUID                gdU1fb-ROJw-FL9S-c6AV-kB1P-PZQU-fybsaY
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time centos2, 2019-11-08 17:34:35 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                4.00 GiB
  Current LE             512
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2
   

逻辑卷大小已经改变，但还有写问题

[root@centos2 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                    910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                    910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                    910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   27G  4.3G   23G   16% /
/dev/sda1               1014M  237M  778M   24% /boot
tmpfs                    182M   12K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                    182M     0  182M    0% /run/user/0
/dev/mapper/scvg2-lv1    2.0G  6.0M  1.8G    1% /disklvm

刚刚只是逻辑卷的大小改变了，如果想要让分区使用这个新逻辑卷，还需使用resize2fs命令来调整分区的大小。不过这里就体现了LVM的优势，我们不需要卸载分区，直接就能调整分区的大小。

resize2fs [选项] [设备文件名] [调整的大小]

    -f：强制调整
    设备文件名：指定调整哪个分区的大小
    调整的大小：指定把分区调整到多大，要加M，G等单位，如果不加，会使用整个分区

[root@centos2 ~]# resize2fs /dev/scvg2/lv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/scvg2/lv1 is mounted on /disklvm; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/scvg2/lv1 is now 1048576 blocks long.

[root@centos2 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                    910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                    910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                    910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   27G  4.3G   23G   16% /
/dev/sda1               1014M  237M  778M   24% /boot
tmpfs                    182M   12K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                    182M     0  182M    0% /run/user/0
/dev/mapper/scvg2-lv1    3.9G  8.0M  3.7G    1% /disklvm

5.4 删除逻辑卷

lvremove 逻辑卷设备文件名

删除时，需要先卸载

[root@centos2 ~]# umount /dev/scvg2/lv1 
[root@centos2 ~]# lvremove /dev/scvg2/lv1 
Do you really want to remove active logical volume scvg2/lv1? [y/n]: y
  Logical volume "lv1" successfully removed
[root@centos2 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs                 894M     0  894M    0% /dev
tmpfs                    910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs                    910M   11M  900M    2% /run
tmpfs                    910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root   27G  4.3G   23G   16% /
/dev/sda1               1014M  237M  778M   24% /boot
tmpfs                    182M   12K  182M    1% /run/user/42
tmpfs                    182M     0  182M    0% /run/user/0