LVM講解

時間 2019-12-04

標籤 lvm 講解欄目 Linux 简体版

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LVM是什麼

LVM是 Logical Volume Manager（邏輯卷管理）的簡寫，它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制，Linux用戶安裝Linux操做系統時遇到的一個常見的難以決定的問題就是如何正確地評估各分區大小，以分配合適的硬盤空間。普通的磁盤分區管理方式在邏輯分區劃分好以後就沒法改變其大小，當一個邏輯分區存放不下某個文件時，這個文件由於受上層文件系統的限制，也不能跨越多個分區來存放，因此也不能同時放到別的磁盤上。而遇到出現某個分區空間耗盡時，解決的方法一般是使用符號連接，或者使用調整分區大小的工具，但這只是暫時解決辦法，沒有從根本上解決問題。隨着Linux的邏輯卷管理功能的出現，這些問題都迎刃而解，用戶在無需停機的狀況下能夠方便地調整各個分區大小。node

LVM的工做原理

具體的操做步驟以下：

添加磁盤，如今的服務器磁盤都支持熱拔插，不須要關機直接添加磁盤後系統也能識別到新的磁盤，在使用虛擬機的實驗環境下，添加磁盤後須要重啓虛擬機，系統纔會識別到新添加的磁盤，以下所示，/dev/sdb就是咱們新添加的磁盤

[root@localhost ~]# fdisk -l

磁盤 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字節，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節
磁盤標籤類型：dos
磁盤標識符：0x000a5fed

   設備 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048      411647      204800   83  Linux
/dev/sda2          411648     4507647     2048000   82  Linux swap / Solaris
/dev/sda3         4507648    41943039    18717696   83  Linux

磁盤 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字節，20971520 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 字節 / 512 字節
I/O 大小(最小/最佳)：512 字節 / 512 字節

給新磁盤分區，並將ID改成8e 。（這個地方不改爲8e也能作成物理卷，可是據傳在使用的過程中會出現問題，因此最好嚴格按照步驟來操做）咱們是將磁盤劃分了三個分區，每一個分區給了1G的容量，而且將ID改成了8e，由於劃分三次的步驟是徹底同樣的，因此只上傳了劃分第一個分區的圖

將分區作成物理卷；使用命令：pvcreate /dev/sdb1。在最小化安裝的Linux系統中該命令是沒有安裝的，須要運行yum intstall -y lvm2 來安裝

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

建立完物理卷以後可使用pvdisplay 或 dvs命令來查看一下當前的物理卷，若是查看不到，能夠先運行一下partprobe命令。bash

[root@localhost ~]# pvs
  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

再建立卷組，vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2 這條命令的意思是將物理卷/dev/sdb1 、/dev/sdb2組成卷組vg1。建立完成後可使用vgdisplay或vgs命令查看卷組

[root@localhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
  Volume group "vg1" successfully created
[root@localhost ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  vg1   2   0   0 wz--n- 1.99g 1.99g

建立邏輯卷並指定邏輯卷大小爲100M；lvcreate -L 100M -n lv1 vg1，建立完成後可使用lvdisplay或者 lvs命令查看邏輯卷信息。

[root@localhost ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 vg1
  Logical volume "lv1" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-a----- 100.00m                                                    
[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                h418at-aYwA-m8Ah-lAji-ICmF-uVW0-eDjAdQ
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-02-28 08:44:57 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                100.00 MiB
  Current LE             25
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

將邏輯卷格式化爲ext4格式：mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 格式化完成後將邏輯卷掛在到/mnt/下：

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系統標籤=
OS type: Linux
塊大小=1024 (log=0)
分塊大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一個數據塊=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                            
正在寫入inode表: 完成                            
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found

到這裏，LVM就算完成了，當邏輯卷空間不足時怎樣擴容呢？服務器

LVM邏輯卷的擴容（邏輯卷格式爲ext4）

卸載邏輯卷 umount /mnt
指定新的容量 lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1
檢查是否有錯誤 e2fsck -f /dev/vh1/lv1
更新邏輯卷信息 resize2fs /dev/vg1/lv1
掛載邏輯卷 mount /dev/vg1/lv1 /mnt 並查看 df -h

[root@localhost ~]# umount /mnt
umount: /mnt：未掛載
[root@localhost ~]# lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1
  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@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 檢查inode,塊,和大小
第二步: 檢查目錄結構
第3步: 檢查目錄鏈接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 檢查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 13/25688 files (7.7% non-contiguous), 8899/102400 blocks
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1
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@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
[root@localhost ~]# df -h /mnt
文件系統             容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/vg1-lv1  190M  1.6M  175M    1% /mnt

LVM縮容操做（不多使用，xfs不支持）

卸載 umount /mnt
檢查是否有錯誤 e2fsck -f /dev/vh1/lv1
指定新的容量 lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
查看容量是否縮減 lvdisplay 或 lvs
掛載 mount /dev/vg1/lv1

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 檢查inode,塊,和大小
第二步: 檢查目錄結構
第3步: 檢查目錄鏈接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 檢查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 13/49400 files (7.7% non-contiguous), 11887/204800 blocks
[root@localhost ~]# 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@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-a----- 100.00m                                                    
[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
mount: 文件系統類型錯誤、選項錯誤、/dev/mapper/vg1-lv1 上有壞超級塊、
       缺乏代碼頁或助手程序，或其餘錯誤

       有些狀況下在 syslog 中能夠找到一些有用信息- 請嘗試
       dmesg | tail  這樣的命令看看。

當邏輯卷格式爲xfs類型時，擴容邏輯卷的操做

爲了符合實驗要求，首先將/dev/vg1/lv1 格式化爲xfs類型，mkfs.xfs -f /dev/vg1/lv1app

格式化成xfs後掛載該邏輯卷 mount /dev/vg1/lv1 /mnt
lvs 命令查看邏輯卷大小
擴容；lvresize -L 300M /dev/vg1/lv1
lvs 查看大小
使用df-h 發現容量沒變，須要執行xfs_growfs /dev/vg1/lv1 命令
在使用df -h 命令查看

[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/vg1/lv1           isize=256    agcount=2, agsize=6656 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=0
data     =                       bsize=4096   blocks=13312, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0
log      =internal log           bsize=4096   blocks=853, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
[root@localhost ~]# ls /mnt
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-ao---- 52.00m                                                    
[root@localhost ~]# lvresize -L 300M  /dev/vg1/lv1
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 52.00 MiB (13 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-ao---- 300.00m                                                    
[root@localhost ~]# df -h /mnt
文件系統             容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/vg1-lv1   49M  2.7M   46M    6% /mnt
[root@localhost ~]# xfs_grows /dev/vg1/lv1
-bash: xfs_grows: 未找到命令
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/mapper/vg1-lv1    isize=256    agcount=2, agsize=6656 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=0
data     =                       bsize=4096   blocks=13312, 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 13312 to 76800
[root@localhost ~]# df -h /mnt
文件系統             容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/vg1-lv1  297M  3.1M  294M    2% /mnt

能夠看到，容量從50M成功的擴容到了300Mdom

擴容卷組

從上面的內容能夠看出，邏輯卷擴容的上限就是卷組的容量，若是卷組的容量不夠用了該怎麼擴容呢？在實驗之初咱們是建立了三個物理卷，而建立卷組的時候只用了兩個物理卷，當卷組容量不夠時，咱們能夠把空閒的第三個物理卷加入到卷組當中ide

將物理卷加入原有卷組 vgextend vg1 /dev/sdbx
使用vgs驗證是否擴容成功

[root@localhost ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize VFree 
  vg1   2   1   0 wz--n- 1.99g <1.70g

[root@localhost ~]# vgextent vg1 /dev/sdb3
-bash: vgextent: 未找到命令
[root@localhost ~]# vgex
vgexport  vgextend  
[root@localhost ~]# vgextend vg1 /dev/sdb3
  Volume group "vg1" successfully extended
[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  7
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <2.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              765
  Alloc PE / Size       75 / 300.00 MiB
  Free  PE / Size       690 / <2.70 GiB
  VG UUID               gT48qq-JCCo-I17e-H82v-gQoV-d5f8-9IoYeR

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