本文提供如何在 Arch Linux 中配置和使用 Logical Volume Manager (LVM) 的例子。php
LVM利用Linux內核的device-mapper來實現存儲系統的虛擬化(系統分區獨立於底層硬件)。 經過LVM,你能夠實現存儲空間的抽象化並在上面創建虛擬分區(virtual partitions),能夠更簡便地擴大和縮小分區,能夠增刪分區時無需擔憂某個硬盤上沒有足夠的連續空間, without getting caught up in the problems of fdisking a disk that is in use (and wondering whether the kernel is using the old or new partition table) and without having to move other partition out of the way. LVM是用來方便管理的,不會提供額外的安全保證。 However, it sits nicely with the other two technologies we are using.html
LVM的基本組成塊(building blocks)以下:node
示例:linux
兩塊物理硬盤 硬盤1 (/dev/sda): _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |分區1 50GB (物理卷) |分區2 80GB (物理卷) | |/dev/sda1 |/dev/sda2 | |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __| 硬盤2 (/dev/sdb): _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |分區1 120GB (物理卷) | |/dev/sdb1 | | _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _|
LVM方式 卷組VG1 (/dev/MyStorage/ = /dev/sda1 + /dev/sda2 + /dev/sdb1): _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ |邏輯卷1 15GB |邏輯卷2 35GB |邏輯卷3 200GB | |/dev/MyStorage/rootvol |/dev/MyStorage/homevol |/dev/MyStorage/mediavol | |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _|
比起正常的硬盤分區管理,LVM更富於彈性:ubuntu
這些優勢使得LVM對服務器的管理很是有用,對於桌面系統管理的幫助則沒有那麼顯著,你須要根據實際狀況進行取捨。安全
你應該在安裝過程的分區和建立文件系統這一步中建立LVM卷, 並且根(root)分區再也不經過直接格式化硬盤來建立,而是建立在LVM邏輯卷(LV)上。服務器
快速導覽:app
lvm
加入到 mkinitcpio.conf
文件中(請參考下文)。/boot
分區。
GRUB用戶則不會有這個限制。若是你必須使用GRUB Legacy,那麼請單首創建並在硬盤上直接格式化
/boot
分區。
參見Partitioning對設備進行分區。tcp
可經過如下命令列出可被用做物理卷的設備:ide
# lvmdiskscan
在列出的設備上建立物理卷:
# pvcreate DEVICE
該命令在各個設備上建立LVM使用的頭部。如#LVM基本組成所示, DEVICE能夠是磁盤(如/dev/sda
),分區(如/dev/sda2
)或環回設備。例如:
# pvcreate /dev/sda2
你能夠用如下命令查看已建立好的物理卷:
# pvdisplay
pvcreate --dataalignment 1m /dev/sda
來設置對齊(alignment),能夠參考
連接(英文)
建立完成物理卷(PV)以後,下一步就是在該物理卷建立卷組(VG)了。 首先必須先在其中一個物理卷(PV)建立一個卷組
# vgcreate <volume_group> <physical_volume>
例如:
# vgcreate VolGroup00 /dev/sda2
而後讓該卷組擴大到其餘全部的物理卷:
# vgextend <volume_group> <physical_volume> # vgextend <volume_group> <another_physical_volume> # ...
例如:
# vgextend VolGroup00 /dev/sdb1 # vgextend VolGroup00 /dev/sdc
其中,「VolGroup00」名字換成你本身起的名字便可。接下來能夠用如下命令查看卷組:
# vgdisplay
LVM支持將卷組與物理卷的建立聚合在一個命令中。例如,爲了在前文提到的三個設備中建立名爲VolGroup00的卷組,能夠執行以下命令:
# vgcreate VolGroup00 /dev/sda2 /dev/sdb1 /dev/sdc
該命令首先會在分區上建立物理卷(若是以前沒有建立過),再建立一個包含三個物理卷的卷組。若是設備上已經存在文件系統,命令會提出警告。
建立完卷組(VG)以後,就能夠開始建立邏輯卷(LV)了。輸入下面命令以指定新邏輯卷的名字、大小及其所在的卷組:
# lvcreate -L <size> <volume_group> -n <logical_volume>
例如:
# lvcreate -L 10G VolGroup00 -n lvolhome
該邏輯卷建立完後,你就能夠經過/dev/mapper/Volgroup00-lvolhome
或/dev/VolGroup00/lvolhome
來訪問它。與卷組命名相似,你能夠按你的須要將邏輯卷命名。
你能夠指定一個或多個物理捲來限制LVM分配數據空間的位置。好比你但願在較小的SSD硬盤上建立根文件系統,並在較慢的機械硬盤上建立家目錄卷,僅需把物理卷設備加入到命令中,例如:
# lvcreate -L 10G VolGroup00 -n lvolhome /dev/sdc1
若是你想讓要建立的邏輯卷擁有卷組(VG)的全部未使用空間,請使用如下命令:
# lvcreate -l +100%FREE <volume_group> -n <logical_volume>
能夠經過如下命令來查看邏輯卷:
# lvdisplay
如今你的邏輯卷應該已經在/dev/mapper/
和/dev/YourVolumeGroupName
中了。若是你沒法在以上位置找到它,請使用如下命令來加載模塊、並掃描與激活卷組:
# modprobe dm-mod # vgscan # vgchange -ay
如今你能夠在邏輯捲上建立文件系統並像普通分區同樣掛載它了(若是你正在安裝Arch linux,須要更詳細的信息,請參考掛載分區):
# mkfs.<fstype> /dev/mapper/<volume_group>-<logical_volume> # mount /dev/mapper/<volume_group>-<logical_volume> /<mountpoint>
例如:
# mkfs.ext4 /dev/mapper/VolGroup00-lvolhome # mount /dev/mapper/VolGroup00-lvolhome /home
/dev/mapper/Volgroup00-lvolhome
),
不要使用邏輯卷所在的實際分區設備(即不要使用:
/dev/sda2
)。
若是你的根文件系統基於LVM,你須要保證udev
和lvm2
這兩個mkinitcpio的鉤子擴展被啓用。
udev
默認已經預設好,沒必要手動啓用了。你只須要編輯/etc/mkinitcpio.conf
文件,在block
與filesystem
這兩項中間插入lvm2
:
/etc/mkinitcpio.conf
HOOKS="base udev ... block lvm2 filesystems"
以後你就能夠繼續下一步的建立和啓用鏡像操做了。
若是你的根文件系統位於邏輯分卷,則root=
內核參數必須指向一個映射設備,好比/dev/mapper/vg-name-lv-name
。
你可能還須要dolvm
的支持。
若是你須要監控功能(這對快照是必須的),那麼你須要啓用lvmetad。 這隻須要在/etc/lvm/lvm.conf
文件中設置use_lvmetad = 1
選項便可。 目前這個選項已經成爲預設選項,不須要手動設置。
能夠經過修改/etc/lvm/lvm.conf
文件中的auto_activation_volume_list
參數限制自動激活的卷。若是存在問題,能夠將此選項註釋掉。
對於存在物理卷的設備,在擴增其容量以後或縮小其容量以前,必須使用pvresize
命令對應地增長或減小物理卷的大小。
增大分區/dev/sda1
的容量以後,須要執行如下命令擴展物理卷的大小
# pvresize /dev/sda1
命令將自動探測設備當前大小並將物理卷擴展到其最大容量。
在減小某個物理卷所在設備大小以前,須要經過指定--setphysicalvolumesize size
參數縮小物理卷大小,例如:
# pvresize --setphysicalvolumesize 40G /dev/sda1
該命令可能會提示如下錯誤:
/dev/sda1: cannot resize to 25599 extents as later ones are allocated. 0 physical volume(s) resized / 1 physical volume(s) not resized
即該物理卷已分配物理區域超過了命令指定的新大小邊界,pvresize
會拒絕將物理捲縮小。若磁盤空間足夠,可經過pvmove將物理區域從新分配至別的卷組來解決這個問題。
在移動空閒的物理區域到卷尾部以前,須要運行# pvdisplay -v -m
命令查看物理分段。以下例所示,僅有一個物理卷/dev/sdd1
, 一個卷組vg1
和一個邏輯卷backup
# pvdisplay -v -m
Finding all volume groups. Using physical volume(s) on command line. --- Physical volume --- PV Name /dev/sdd1 VG Name vg1 PV Size 1.52 TiB / not usable 1.97 MiB Allocatable yes PE Size 4.00 MiB Total PE 399669 Free PE 153600 Allocated PE 246069 PV UUID MR9J0X-zQB4-wi3k-EnaV-5ksf-hN1P-Jkm5mW --- Physical Segments --- Physical extent 0 to 153600: FREE Physical extent 153601 to 307199: Logical volume /dev/vg1/backup Logical extents 1 to 153599 Physical extent 307200 to 307200: FREE Physical extent 307201 to 399668: Logical volume /dev/vg1/backup Logical extents 153601 to 246068
可用空間在卷中段。爲了減少物理卷大小,首先必須把全部的已用分段移到前部。
此例中,第一個可用空間在第0至第153600分段共153601個可用區域。咱們能夠從最後的分段中移動相同數目的物理區域來填補這段空間
# pvmove --alloc anywhere /dev/sdd1:307201-399668 /dev/sdd1:0-92466
/dev/sdd1: Moved: 0.1 % /dev/sdd1: Moved: 0.2 % ... /dev/sdd1: Moved: 99.9 % /dev/sdd1: Moved: 100,0%
--alloc anywhere
能夠用於在同一個分區中移動物理區域的。若要在不一樣分區中移動,命令形式應該是# pvmove /dev/sdb1:1000-1999 /dev/sdc1:0-999
當全部空閒分段都移動到最後的物理區域時,運行# vgdisplay
查看。
以後能夠再次運行命令:
# pvresize --setphysicalvolumesize size PhysicalVolume
結果相似:
# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdd1 vg1 lvm2 a-- 1t 500g
最後,你能夠用你喜歡的分區工具來縮小該分區。
lvextend
和
lvreduce
能夠實現
lvresize特定選項實現的功能,且他們都有一個
-r, --resizefs
選項容許文件系統利用
fsadm(8)
(支持
ext2,
ext3,
ext4,
ReiserFS和
XFS)同步調節其大小。但除非你要對整個過程有更加精確的控制,直接使用
lvresize
輔以
--resizefs
選項來完成全部工做比較簡便。
爲了向邏輯組vg1中的邏輯卷lv1增長2GB空間但並不修改其文件系統,執行:
# lvresize -L +2G vg1/lv1
而從邏輯組vg1/lv1
中減小500MB空間但並不修改其文件系統大小(須要確保文件系統已經縮小過[broken link: invalid section]),執行:
# lvresize -L -500M vg1/lv1
設置vg1/lv1
爲15GB並同時更改其文件系統大小:
# lvresize -L 15G -r vg1/lv1
若是想將全部可用空間都加入一個卷組,能夠執行:
# lvresize -l +100%FREE vg/lv
查閱lvresize(8)可見詳細說明。
若是在執行lv{resize,extend,reduce}
時沒有使用-r, --resizefs
選項, 或文件系統不支持fsadm(8)
(如Btrfs, ZFS等),則須要在縮小邏輯卷以前或擴增邏輯卷後手動調整文件系統大小。
例如對於ext2/ext3/ext4文件系統:
# resize2fs vg/lv
會將文件系統大小擴展到邏輯卷支持的最大容量,而
# resize2fs -M vg/lv
會將文件系統減少到其所需的最小容量。也能夠指定具體的尺寸:
# resize2fs vg/lv NewSize
首先,找到你所要移除的邏輯卷的名稱。你可使用如下命令來查看系統的全部邏輯卷:
# lvs
接下來,找到你所要移除的邏輯卷的掛載點
$ lsblk
並卸載它:
# umount /<mountpoint>
最後,使用如下命令來移除邏輯卷:
# lvremove <volume_group>/<logical_volume>
例如:
# lvremove VolGroup00/lvolhome
請輸入y
來肯定你要執行移除邏輯卷操做。
此外,請不要忘了更新/etc/fstab
。
你能夠再次使用lvs
命令來確認你的邏輯卷已被移除。
首先建立一個新的物理卷(PV),再把卷組(VG)擴充到該物理捲上:
# pvcreate /dev/sdb1 # vgextend VolGroup00 /dev/sdb1
這將增長你卷組中的物理區域總數,你能夠按須要將它們分配到邏輯卷中。
首先,分區中的全部數據須要被轉移到別的分區,幸而LVM提供瞭如下的簡便方式:
# pvmove /dev/sdb1
若是你想指定所要轉移的目標分區,那麼能夠把該分區做爲pvmove
的第二個參數:
# pvmove /dev/sdb1 /dev/sdf1
接着,從卷組(VG)中移除物理卷(PV):
# vgreduce myVg /dev/sdb1
或者把全部的空物理卷(PV)都移除掉:
# vgreduce --all vg0
最後,若是你仍然想要使用該分區,並且不想讓LVM覺得它是一個物理卷,那麼你能夠執行如下命令:
# pvremove /dev/sdb1
LVM能夠給系統建立一個快照,因爲使用了寫入時複製(copy-on-write) 策略,相比傳統的備份更有效率。 初始的快照只有關聯到實際數據的inode的實體連接(hark-link)而已。只要實際的數據沒有改變,快照就只會包含指向數據的inode的指針,而非數據自己。一旦你更改了快照對應的文件或目錄,LVM就會自動拷貝相應的數據,包括快照所對應的舊數據的拷貝和你當前系統所對應的新數據的拷貝。這樣的話,只要你修改的數據(包括原始的和快照的)不超過2G,你就能夠只使用2G的空間對一個有35G數據的系統建立快照。
你能夠像建立普通邏輯卷同樣建立快照邏輯卷。
# lvcreate --size 100M --snapshot --name snap01 /dev/mapper/vg0-pv
你能夠修改少於100M的數據直到該快照邏輯卷空間不足爲止。
Reverting the modified 'pv' logical volume to the state when the 'snap01' snapshot was taken can be done with
# lvconvert --merge /dev/vg0/snap01
In case the origin logical volume is active, merging will occur on the next reboot.(Merging can be done even from a LiveCD)
The snapshot will no longer exist after merging.
Also multiple snapshots can be taken and each one can be merged with the origin logical volume at will.
The snapshot can be mounted and backed up with dd or tar. The size of the backup file done with dd will be the size of the files residing on the snapshot volume. To restore just create a snapshot, mount it, and write or extract the backup to it. And then merge it with the origin.
It is important to have the dm_snapshot module listed in the MODULES variable of /etc/mkinitcpio.conf
, otherwise the system will not boot. If you do this on an already installed system, make sure to rebuild the image with
# mkinitcpio -g /boot/initramfs-linux.img
Todo: scripts to automate snapshots of root before updates, to rollback... updating menu.lst to boot snapshots (separate article?)
快照能夠提供文件系統的凍結副本,主要被用來作備份;一份須要兩小時才能完成的(快照)備份比直接備份分區更能保證文件系統映像的一致性。
See Create root filesystem snapshots with LVM for automating the creation of clean root file system snapshots during system startup for backup and rollback.
Dm-crypt/Encrypting an entire system#LVM on LUKS and Dm-crypt/Encrypting an entire system#LUKS on LVM.
If you have LVM volumes not activated via the initramfs, enable[broken link: invalid section] the lvm-monitoring service, which is provided by the lvm2 package.
在/etc/lvm/lvm.conf
文件中必須設定use_lvmetad = 1
。如今這個選項已經成爲預設值——你能夠經過合併lvm.conf.pacnew
文件來更新你過期的/etc/lvm/lvm.conf
文件。
# modprobe dm_mod
正常狀況下,dm_mod
模塊應當被自動加載。假如該模塊沒法被自動加載,你能夠試着修改/etc/mkinitcpio.conf
:
/etc/mkinitcpio.conf:
MODULES="dm_mod ..."
你須要重建initramfs來提交你對/etc/mkinitcpio.conf
的更改。
# lvm pvdisplay
若是你在掛載某個已建立好的邏輯卷時,發現它沒有出如今lvscan
命令的結果列表裏,那麼你能夠用如下命令去激活它:
# vgscan # vgchange -ay
症狀:
# vgscan Reading all physical volumes. This may take a while... /dev/backupdrive1/backup: read failed after 0 of 4096 at 319836585984: Input/output error /dev/backupdrive1/backup: read failed after 0 of 4096 at 319836643328: Input/output error /dev/backupdrive1/backup: read failed after 0 of 4096 at 0: Input/output error /dev/backupdrive1/backup: read failed after 0 of 4096 at 4096: Input/output error Found volume group "backupdrive1" using metadata type lvm2 Found volume group "networkdrive" using metadata type lvm2
產生緣由:
# vgchange -an volume group name
解決方案:(假設你已經用# vgchange -ay vg
命令來激活卷組,但仍有Input/output error的錯誤信息。)執行如下命令:
# vgchange -an volume group name
移除外部設備,稍候幾分鐘後再執行如下命令:
# vgscan # vgchange -ay volume group name
If trying to extend a logical volume errors with:
" Insufficient suitable contiguous allocatable extents for logical volume "
The reason is that the logical volume was created with an explicit contiguous allocation policy (options -C y
or --alloc contiguous
) and no further adjacent contiguous extents are available (see also reference).
To fix this, prior to extending the logical volume, change its allocation policy with lvchange --alloc inherit <logical_volume>
. If you need to keep the contiguous allocation policy, an alternative approach is to move the volume to a disk area with sufficient free extents (see [1]).
Make sure to remove snapshot volumes before generating grub.cfg