LVM詳解

時間 2020-08-10

標籤 lvm 詳解欄目 Linux 简体版

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1、概述安全

2、LVM的相關概念bash

3、概念圖app

4、LVM基本操做dom

1.建立PVide

2.查看PV信息測試

3.建立VGui

4.查看VG信息this

5.建立LVspa

6.查看LV信息

7.掛載LV

8.擴展卷組

9.縮減卷組

10.擴展邏輯卷

11.縮減邏輯卷

12.移除邏輯卷

13.移除卷組

14.移除物理卷

5、LVM快照實現

6、總結

—————————————————————————————————————————————————

1、概述

LVM全稱是Logical Volume Manager，即邏輯卷管理器。它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制；它能夠將多個物理分區整合在一塊兒，而且能夠根據實際須要動態調整文件系統空間。另外，它還能夠提供快照，快照在剛建立的時候，其內容是和原卷如出一轍的，只有數據在原卷中發生變化的時候，快照會將被改動數據的原數據保存起來。

2、LVM的相關概念

1.物理卷(Physical Volume)

物理卷是組成LVM的最底層的元素，即Linux上的物理分區。

2.卷組(Volume Group)

將各個獨立的PV組合起來造成的一個存儲空間就稱爲VG，VG的大小就是整個LVM的大小。

3.邏輯卷(Logical Volume)

能夠被用戶格式化、掛載並提供數據存儲的對象就是LV。

4.物理擴展塊(Physical Extent)

PE至關於Linux分區中的block，它是LVM的最小存儲單位，默認爲4M。

3、概念圖

4、LVM基本操做

1.建立PV

首先得先建立分區，並將分區的類型改成8e。在這裏，咱們能夠按照如下方式分別建立/dev/sdb一、/dev/sdb二、/dev/sdc一、/dev/sdc2.

建立PV使用如下命令格式：

pvcreate device_name

例如： pvcreate /dev/sdb1

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb 

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-2610, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): +5G

Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x05ff7b5d

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         654     5253223+  8e  Linux LVM

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2} /dev/sdc{1,2}
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc2" successfully created

2.查看PV信息

使用的命令：

（1）pvs 簡要查看PV信息

（2）pvsdisplay 詳細查看PV信息。

A.pvsdisplay 直接使用該命令，查看全部PV的信息。

B.pvsdisplay device_name 表示查看device_name這個PV的信息。

[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdb2       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc1       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc2       lvm2 ---  5.01g 5.01g

[root@localhost ~]# pvdisplay /dev/sdb1
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "5.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               5.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               rZsvZG-nMf0-To7I-3k2X-fzEL-jkvk-eNFd6h

3.建立VG

在有了PV以後，接下來咱們要建立VG，建立VG使用如下命令：

vgcreate VG_NAME PV_NAME

-s PE：指定PE的大小

[root@localhost ~]# vgcreate testvg /dev/sd{b,c}1
  Volume group "testvg" successfully created

4.查看VG信息

查看VG使用如下命令：

（1）vgs：簡要查看VG信息。

（2）vgdisplay：詳細查看VG信息。

A.vgdisplay: 直接使用該命令，查看全部VG的信息。

B.vgdisplay VG_NAME: 表示查看這個VG的信息。

[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  testvg   2   0   0 wz--n- 10.02g 10.02g
[root@localhost ~]# vgdisplay testvg
  --- Volume group ---
  VG Name               testvg
  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               10.02 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              2564
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       2564 / 10.02 GiB
  VG UUID               zmjsxc-4KPf-LEcC-96zL-BBDY-N0Cs-buSQ6n

5.建立LV

使用的命令：

lvcreate -L SIZE -n LV_NAME VG_NAME

-L 指定邏輯卷的大小

-n 指定邏輯卷的名稱

-l PE的個數

[root@localhost ~]# lvcreate -L 5G -n mylv testvg
  Logical volume "mylv" created

6.查看LV信息

查看LV使用如下命令：

（1）lvs: 簡要查看LV信息

（2）lvdisplay 邏輯卷的設備文件名稱: 詳細查看LV信息

邏輯卷的設備文件名稱路徑：/dev/VG_NAME/LV_NAME 或者 /dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv testvg -wi-a----- 5.00g      
                                                
[root@localhost ~]# ll /dev/testvg/mylv 
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Jul 24 01:19 /dev/testvg/mylv -> ../dm-0

[root@localhost ~]# ll /dev/mapper/testvg-mylv 
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Jul 24 01:19 /dev/mapper/testvg-mylv -> ../dm-0

[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/testvg/mylv 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/testvg/mylv
  LV Name                mylv
  VG Name                testvg
  LV UUID                cgrPIG-Zavs-GH9Z-55sR-MtSt-SFzg-SVETpG
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2015-07-24 01:19:20 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                5.00 GiB
  Current LE             1280
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:0

7.掛載LV

在掛載LV以前，咱們要對LV進行格式化後再掛載，而後存放文件看是否正常。

# 格式化LV
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/testvg/mylv 
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
327680 inodes, 1310720 blocks
65536 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=1342177280
40 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 29 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
# 掛載LV
[root@localhost ~]# mount /dev/testvg/mylv /mnt
# 查看掛載的分區信息
[root@localhost ~]# df -lh
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3              20G  1.1G   17G   6% /
tmpfs                 242M     0  242M   0% /dev/shm
/dev/sda1             194M   26M  159M  14% /boot
/dev/mapper/testvg-mylv
                      5.0G  138M  4.6G   3% /mnt
# 測試存放文件
[root@localhost ~]# cp /etc/inittab /mnt/
[root@localhost mnt]# tail -4 /mnt/inittab 
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:

8.擴展卷組

步驟：

（1）準備好一個PV

（2）使用vgextend命令完成擴展，命令格式：vgextend VG_NAME /PATH/TO/PV

#查看使用和未使用的PV，其中/dev/sdb2和/dev/sdc2都還未使用
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1  testvg lvm2 a--  5.01g 8.00m
  /dev/sdb2         lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc1  testvg lvm2 a--  5.01g 5.01g
  /dev/sdc2         lvm2 ---  5.01g 5.01g
#未擴展前的VG大小
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  testvg   2   1   0 wz--n- 10.02g 5.02g
#擴展VG
[root@localhost ~]# vgextend testvg /dev/sdb2
  Volume group "testvg" successfully extended
#擴展後的VG大小
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  testvg   3   1   0 wz--n- 15.02g 10.02g

9.縮減卷組

步驟：

（1）肯定要移除的PV

（2）將此PV上的數據轉移至其餘的PV

命令：pvmove PV_NAME

（3）從卷組中將此PV移除

命令：vgreduce /PATH/TO/PV

# 查看已經使用在卷組中的PV
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1  testvg lvm2 a--  5.01g 8.00m
  /dev/sdb2  testvg lvm2 a--  5.01g 5.01g
  /dev/sdc1  testvg lvm2 a--  5.01g 5.01g
  /dev/sdc2         lvm2 ---  5.01g 5.01g
# 如今肯定要移除/dev/sdb1，在移除前須要將數據轉移到其餘PV
[root@localhost ~]# pvmove /dev/sdb1 
  /dev/sdb1: Moved: 0.0%
  /dev/sdb1: Moved: 100.0%
# 將PV從卷組中移除
[root@localhost ~]# vgreduce testvg /dev/sdb1 
  Removed "/dev/sdb1" from volume group "testvg"
# 查看移除後的VG大小
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  testvg   2   1   0 wz--n- 10.02g 5.02g

10.擴展邏輯卷

步驟：

（1）先肯定擴展的LV大小，並確保對應卷組有足夠的空間

（2）擴展物理邊界

使用lvextend命令：lvextend -L [+]SIZE /PATH/TO/LV

參數說明：

-L [+]SIZE: 指定擴展的容量；若是帶+號，表示擴展的容量是在原來的基礎上加上SIZE的容量；若是不帶，表示擴展容量到SIZE，單位爲"kKmMgGtT"

-l [+]SIZE: 指定擴展的容量；若是帶+號，表示擴展的容量是在原來的基礎上加上SIZE個PE的容量；不帶+號，表示擴展到SIZE個PE的容量

SIZE: 表示數字

（3）擴展邏輯邊界

使用resize2fs /PATH/TO/DEVICE

# 肯定VG的容量
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  testvg   2   1   0 wz--n- 10.02g 5.02g
# 未擴展前的LV容量
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv testvg -wi-ao---- 5.00g
# 擴展LV到8G，即物理邊界
[root@localhost ~]# lvextend -L +3G /dev/testvg/mylv 
  Size of logical volume testvg/mylv changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 8.00 GiB (2048 extents).
  Logical volume mylv successfully resized 
# 查看掛載的LV大小，發覺仍是5G，由於還沒擴展邏輯邊界
[root@localhost ~]# df -lh
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3              20G  1.1G   17G   6% /
tmpfs                 242M     0  242M   0% /dev/shm
/dev/sda1             194M   26M  159M  14% /boot
/dev/mapper/testvg-mylv
                      5.0G  139M  4.6G   3% /mnt
# 擴展邏輯邊界
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/testvg/mylv 
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem at /dev/testvg/mylv is mounted on /mnt; on-line resizing required
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
Performing an on-line resize of /dev/testvg/mylv to 2097152 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/testvg/mylv is now 2097152 blocks long.
# 查看分區大小，文件系統大小也擴展了
[root@localhost ~]# df -lh
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3              20G  1.1G   17G   6% /
tmpfs                 242M     0  242M   0% /dev/shm
/dev/sda1             194M   26M  159M  14% /boot
/dev/mapper/testvg-mylv
                      7.9G  140M  7.4G   2% /mnt

11.縮減邏輯卷

步驟：

（1）肯定縮減後的大小，至少確保縮減後能容納原來的全部數據

（2）執行縮減：

A.由於縮減有風險，因此必須卸載並檢測文件系統，使用e2fsck -f命令

B.縮減邏輯邊界，使用resize2fs命令

resize2fs /path/to/device SIZE

C.縮減物理邊界，使用lvreduce命令

lvreduce -L [-]SIZE /path/to/lv

# 卸載並強行檢測
[root@localhost ~]# umount /mnt/
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/testvg/mylv 
e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
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
/dev/testvg/mylv: 12/524288 files (0.0% non-contiguous), 68623/2097152 blocks
# 縮減LV至3G，即邏輯邊界
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/testvg/mylv 3G
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/testvg/mylv to 786432 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/testvg/mylv is now 786432 blocks long.
# 縮減物理邊界
[root@localhost ~]# lvreduce -L 3G /dev/testvg/mylv 
  WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce mylv? [y/n]: y
  Size of logical volume testvg/mylv changed from 8.00 GiB (2048 extents) to 3.00 GiB (768 extents).
  Logical volume mylv successfully resized
# 爲確保安全，再次檢測
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/testvg/mylv   
e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
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
/dev/testvg/mylv: 12/196608 files (0.0% non-contiguous), 47100/786432 blocks
# 掛載，查看分區大小並查看分區裏面的文件是否正常
[root@localhost ~]# mount /dev/testvg/mylv /mnt/
[root@localhost ~]# df -lh
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3              20G  1.1G   17G   6% /
tmpfs                 242M     0  242M   0% /dev/shm
/dev/sda1             194M   26M  159M  14% /boot
/dev/mapper/testvg-mylv
                      3.0G  136M  2.7G   5% /mnt
[root@localhost ~]# cd /mnt/
[root@localhost mnt]# tail -4 /mnt/inittab 
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:

12.移除邏輯卷

移除邏輯卷以前，確保已經沒有被掛載。此時使用lvremove /path/to/lv命令便可

# 查看邏輯卷
[root@localhost ~]# lvs
  LV        VG     Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  hello_lv  testvg -wi-a-----  1.00g                                                    
  mylv      testvg owi-aos---  3.00g 
# 移除hello_lv
[root@localhost ~]# lvremove /dev/testvg/hello_lv 
Do you really want to remove active logical volume hello_lv? [y/n]: y
  Logical volume "hello_lv" successfully removed
# 再次查看邏輯卷信息
[root@localhost ~]# lvs
  LV        VG     Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv      testvg owi-aos---  3.00g

13.移除卷組

使用vgremove VG_NAME

# 查看卷組信息
[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  testvg   2   0   0 wz--n- 10.02g 10.02g
# 移除testvg
[root@localhost ~]# vgremove testvg
  Volume group "testvg" successfully removed

14.移除物理卷

使用pvremove PV_NAME命令

# 查看物理卷
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb2       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc1       lvm2 ---  5.01g 5.01g
  /dev/sdc2       lvm2 ---  5.01g 5.01g
# 移除物理卷
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb2
  Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdc1
  Labels on physical volume "/dev/sdc1" successfully wiped
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdc2
  Labels on physical volume "/dev/sdc2" successfully wiped

5、LVM快照實現

建立出來的快照卷是已經記錄了原卷某個時刻全部文件的狀態，在原卷沒有作出修改以前，快照卷只是做爲訪問原卷的一個入口；一旦原卷中的文件發生改變的時候，系統會將原卷的文件複製一份到快照卷，這時的快照卷就不能做爲訪問原卷的入口了，快照卷裏面只有原卷沒有發生改變以前複製過來的文件。這時，咱們就能夠對快照卷裏面的文件進行打包備份。

建立快照使用lvcreate命令，使用如下參數

-L SIZE: 指定快照卷的大小

-s: 表示建立快照卷

-p r: 限制快照卷爲只讀訪問

-n LV_NAME: 指定快照卷的名稱

示例：lvcreate -L SIZE -s -p r -n LV_NAME /path/to/lv

# 建立快照卷
[root@localhost mnt]# lvcreate -L 50M -s -p r -n mylv-snap /dev/testvg/mylv 
  Rounding up size to full physical extent 52.00 MiB
  Logical volume "mylv-snap" created
[root@localhost mnt]# lvs
  LV        VG     Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv      testvg owi-aos---  3.00g                                                    
  mylv-snap testvg sri-a-s--- 52.00m      mylv   0.02 
# 掛載快照卷
[root@localhost ~]# mount -o ro /dev/testvg/mylv-snap /media/
# 查看快照卷，此時的快照卷只是做爲原卷的入口，因此內容和快照卷的是同樣的
[root@localhost mnt]# cd /media/
[root@localhost media]# ls
inittab  lost+found
# 修改原卷的內容
[root@localhost mnt]# cp /etc/fstab /mnt/
[root@localhost mnt]# echo "Hello World" >> /mnt/inittab 
# 查看快照卷及裏面的內容，發現沒有新增的文件fstab，並且inittab的文件內容是和建立快照時同樣
[root@localhost ~]# cd /media/
[root@localhost media]# ls
inittab  lost+found
[root@localhost media]# tail -3 inittab 
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:3:initdefault:
# 打包備份
[root@localhost media]# tar zcf /tmp/backup.tar.gz /media/inittab 
tar: Removing leading `/' from member names
[root@localhost media]# ls /tmp/backup.tar.gz 
/tmp/backup.tar.gz
# 卸載快照卷
[root@localhost ~]# umount /media/

6、總結

建立LV的過程：

建立PV --> 建立VG --> 建立LV --> 格式化 --> 掛載

擴展卷組的過程：

準備PV --> 完成擴展

縮減卷組的過程：

肯定移除的PV --> 轉移移除PV的數據到別的PV --> 從卷組中移除PV

擴展邏輯卷的過程：

肯定擴展大小 --> 擴展物理邊界 --> 擴展邏輯邊界

縮減邏輯卷的過程：

肯定縮減大小 --> 卸載邏輯卷 --> 縮減邏輯邊界 --> 縮減物理邊界