LVM 邏輯卷管理器

時間  2019-12-09
標籤 lvm 邏輯 管理器 欄目 Linux 简体版
原文   原文鏈接

1 LVM相關理論

1.1 LVM的做用及構成

　　想象一個場景，你在安裝系統時分配該/home 50GB，隨着後續使用致使/home 的文件系統不夠大，這時須要怎麼去解決？能夠選擇加裝一塊硬盤，從新分區格式化，將原來的數據遷移過來。這樣的作法十分麻煩，而且從新分配的空間不能靈活地進行調整。咱們可使用LVM來彈性調整文件系統的容量。app

　　LVM能夠將多個物理分區整合在一塊兒，像一個總體的硬盤同樣使用，而且能夠將其中的物理分區從LVM管理的磁盤上面移除。LVM全名 Logical Volume Manager，譯做邏輯卷管理器。在實現LVM以前，須要瞭解幾個概念。spa

  1. PV 物理卷，經過系統標識符來分辨的最低層的物理卷。實際可經過 fdisk 命令將硬盤分割爲不一樣的物理卷。
  2. VG 卷用戶組，由許多PV整合成一個VG，就是LVM管理的一個大磁盤。
  3. PE 物理擴展塊，LVM中最小的存儲塊，每一個VG最多有65534個PE
  4. LV 邏輯卷，由PV整合構成的VG最後會被分割層LV，相似於分區的概念。

　　lVM彈性調整文件系統的容量，實際上就是經過PE來實現的。經過交換PE來使原來LV內的PE轉移到其餘設備中，以此達到下降LV容量；將其餘設備的PE加入到此LV內，實現擴大LV的容量。code

1.2 LVM實現流程

 2 LVM實現

2.1 硬盤分區

　　本次實驗使用的是8GB的移動U盤，首先經過 fdisk 命令將硬盤分爲大小爲1.9GB的四個分區。fdisk命令的具體使用不展開。分割後，硬盤的分區狀況以下：orm

Device     Boot    Start      End Sectors  Size Id Type
/dev/sdb1           2048  3995136 3993089  1.9G 83 Linux
/dev/sdb2        3995648  7988224 3992577  1.9G 83 Linux
/dev/sdb3        7989248 11982336 3993089  1.9G 83 Linux
/dev/sdb4       11982848 15974399 3991552  1.9G 83 Linux

2.2 構建LVM

經過 pvcreate 命令將4個分區構建爲PV，而後用 pvscan 查看系統內具備PV的磁盤。blog

root@lzm-PC:~# pvcreate /dev/sdb{1,2,3,4}
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdb4" successfully created.

root@lzm-PC:~# pvscan
  PV /dev/sdb4                      lvm2 [1.90 GiB]
  PV /dev/sdb2                      lvm2 [1.90 GiB]
  PV /dev/sdb1                      lvm2 [1.90 GiB]
  PV /dev/sdb3                      lvm2 [1.90 GiB] 

　　構建完成PV後，用 vgcreate 命令新建VG卷用戶組。vgcreate 命令後的 -s 參數跟的是PE的大小。這裏咱們只使用3個PV來構建VG，構建完成後能夠用 vgdisplay 命令查看卷用戶組的狀態。ip

root@lzm-PC:~# vgcreate -s 8MB vg_test /dev/sdb{1,2,3}
  Volume group "vg_test" successfully created

從VG狀態看到，此時VG的容量爲1.9*3=5.7GB資源

root@lzm-PC:~# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_test
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  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                3
  Act PV                3
  VG Size               <5.70 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              729
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       729 / <5.70 GiB
  VG UUID               Ua7yHh-wL3G-OlWj-bxoF-kzNl-kLSp-QVG4yJ

 

創造出VG大磁盤後，接下來要進行的就是新建分區。經過 lvcreate 命令將整個VG的容量都分配到vg_test 中去。rem

root@lzm-PC:~# lvcreate -l 729 -n lv_test vg_test
  Logical volume "lv_test" created.

 

經過 lvdisplay 能夠看到 LV 的狀態it

root@lzm-PC:~# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg_test/lv_test
  LV Name                lv_test
  VG Name                vg_test
  LV UUID                XG44wY-LOPr-nemh-gcK4-GC1a-Z2Vx-SLXkjX
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time lzm-PC, 2019-04-30 10:44:02 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                <5.70 GiB
  Current LE             729
  Segments               3
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:0

 

最後，咱們建立文件系統並掛載磁盤。完成如下步驟後就可使用 /mnt/lvm 內的資源了。io

root@lzm-PC:~# mkfs -t ext3 /dev/vg_test/lv_test
root@lzm-PC:~# mount /dev/vg_test/lv_test /mnt/lvm
root@lzm-PC:~# df
文件系統                        1K-塊     已用      可用 已用% 掛載點
udev                          3915108        0   3915108    0% /dev
tmpfs                          788172     3168    785004    1% /run
/dev/nvme0n1p3              122476144 63709376  52502244   55% /
tmpfs                         3940848    43640   3897208    2% /dev/shm
tmpfs                            5120        4      5116    1% /run/lock
tmpfs                         3940848        0   3940848    0% /sys/fs/cgroup
/dev/nvme0n1p1                 306008    58560    247448   20% /boot/efi
tmpfs                          788168       28    788140    1% /run/user/1000
/dev/nvme0n1p2              124787928 41330544  83457384   34% /media/lzm/A0A29841A2981E3A
/dev/sda2                   234413052 52811968 181601084   23% /media/lzm/新加捲
/dev/mapper/vg_test-lv_test   5812528    11740   5502192    1% /mnt/lvm

 

總結構建 LV 的大體步驟：

  1. fdisk 劃分硬盤分區
  2. pvcreate 在分區上建立PV物理卷
  3. vgcreate 建立卷用戶組，同時指定PE大小
  4. lvcreate 建立LV，該命令可指定 LV 邏輯卷的大小
  5. mkfs、mount 建立文件系統並掛載磁盤

2.3 擴大LV容量

　　經過 pvscan 命令，能夠看到4個分區中的 /dev/sdb4 尚未使用上。

root@lzm-PC:~# pvscan
  PV /dev/sdb1   VG vg_test         lvm2 [<1.90 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2   VG vg_test         lvm2 [<1.90 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb3   VG vg_test         lvm2 [<1.90 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb4                      lvm2 [1.90 GiB]

經過 vgextend 命令加大VG容量。VG狀態中243個未分配的PE。

root@lzm-PC:~# vgextend vg_test /dev/sdb4
  Volume group "vg_test" successfully extended
root@lzm-PC:~# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_test
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        4
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                4
  Act PV                4
  VG Size               7.59 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              972
  Alloc PE / Size       729 / <5.70 GiB
  Free  PE / Size       243 / <1.90 GiB   　　// 剩餘未分配的PE
  VG UUID               Ua7yHh-wL3G-OlWj-bxoF-kzNl-kLSp-QVG4yJ

利用 lvresize 命令來增長 LV容量。lvresize 後 LV 的容量增長到7.59GB，此時只是LV的容量擴大了，文件系統並無相應的增長，所以還須要使用 resize2fs 來更新文件系統的信息。

root@lzm-PC:~# lvresize -l +243 /dev/vg_test/lv_test
  Size of logical volume vg_test/lv_test changed from <5.70 GiB (729 extents) to 7.59 GiB (972 extents).
  Logical volume vg_test/lv_test successfully resized.
root@lzm-PC:~# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg_test/lv_test
  LV Name                lv_test
  VG Name                vg_test
  LV UUID                XG44wY-LOPr-nemh-gcK4-GC1a-Z2Vx-SLXkjX
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time lzm-PC, 2019-04-30 10:44:02 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                7.59 GiB
  Current LE             972
  Segments               4
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:0

使用 resize2fs 將 LV 容量擴充到整個文件系統。

root@lzm-PC:~# resize2fs /dev/vg_test/lv_test
root@lzm-PC:~# df  /mnt/lvm
文件系統                        1K-塊     已用      可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/vg_test-lv_test   7772576    13196   7383492    1% /mnt/lvm

 總結擴大 LV 容量的大體步驟：

  1. vgextend 擴大 VG 的容量
  2. lvresize 調整 LV 邏輯卷的容量
  3. resize2fs 將容量擴充到文件系統

 

2.4 縮小LV容量

首先將LV容量縮小，而且卸載後從新掛載磁盤。

// resize2fs 命令前系統提示須要進行磁盤檢查
root@lzm-PC:~# e2fsck -f /dev/vg_test/lv_test
root@lzm-PC:~# resize2fs /dev/vg_test/lv_test 5836M
root@lzm-PC:~# umount /mnt/lvm

// 從新掛載磁盤
root@lzm-PC:~# resize2fs /dev/vg_test/lv_test 5836M
root@lzm-PC:~# mount /dev/vg_test/lv_test /mnt.lvm

 假設咱們須要移除 /dev/sdb3 分區，該分區的PE數量能夠經過pvdisplay 得到，此處爲243，上述新LV的容量也是這麼計算出來的。

root@lzm-PC:~# lvresize -l -243 /dev/vg_test/lv_test

咱們經過 lvdisplay 來查看 LV 容量調整後，PV物理卷的狀態。

root@lzm-PC:~# lvdisplay--- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb3
  VG Name               vg_test
  PV Size               1.90 GiB / not usable 5.75 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              243
  Free PE               0
  Allocated PE          243
  PV UUID               4j09v7-4TT2-KJ0e-INGu-0KUU-fIUH-y1CSg3
   
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb4
  VG Name               vg_test
  PV Size               1.90 GiB / not usable 5.00 MiB
  Allocatable           yes 
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              243
  Free PE               243
  Allocated PE          0
  PV UUID               GMTmEY-lRqq-oa6Y-cf90-i015-voTH-N48R3C

 這裏移除的243個PE落在了 /dev/sdb4 上，可使用 pvmove 命令將 /dev/sdb3 內的PE所有移動到 /dev/sdb4。

root@lzm-PC:~# pvmove /dev/sdb3 /dev/sdb4
root@lzm-PC:~# pvdisplay
    --- Physical volume ---
    PV Name /dev/sdb3
    VG Name vg_test
    PV Size 1.90 GiB / not usable 5.75 MiB
    Allocatable yes 
    PE Size 8.00 MiB
    Total PE 243
    Free PE 243
    Allocated PE 0
    PV UUID 4j09v7-4TT2-KJ0e-INGu-0KUU-fIUH-y1CSg3

    --- Physical volume ---
    PV Name /dev/sdb4
    VG Name vg_test
    PV Size 1.90 GiB / not usable 5.00 MiB
    Allocatable yes (but full)
    PE Size 8.00 MiB
    Total PE 243
    Free PE 0
    Allocated PE 243
    PV UUID GMTmEY-lRqq-oa6Y-cf90-i015-voTH-N48R3C

 移動後 /dev/sdb3 中的PE再也不被使用，接下來使用 vgreduce 將分區從VG中移除。

root@lzm-PC:~# vgreduce vg_test /dev/sdb3
  Removed "/dev/sdb3" from volume group "vg_test"

最後，使用 pvremove 將分區中 PV中移除

root@lzm-PC:~# pvremove /dev/sdb3
  Labels on physical volume "/dev/sdb3" successfully wiped.

總結縮小 LV 容量的大體步驟：

  1. resize2fs 縮小文件系統中 LV 的容量
  2. umount 卸載磁盤
  3. resize2fs 、mount從新掛載磁盤
  4. lvresize 縮小 LV 的容量
  5. pvmove 使移除分區不被使用中
  6. vgreduce 將分區移除 VG
  7. pvremove 將分區移除PV

 

3 LVM相關命令

階段 命令 做用
PV階段 pvcreate  物理分區名 將物理分區新建成PV
  pvscan　　　　　　　 查詢系統內具備PV的磁盤
  pvdisplay　　　　 顯示系統上的PV狀態
  pvremove　　　　　　 將物理分區的PV屬性刪除
VG階段　　 vgcreate  -s  PE大小  VG名稱  PV名稱　　 新建VG
  vgscan　　　　 查看系統上是否有VG存在
  vgdisplay　　 顯示系統上的VG狀態
  vgextend  VG名稱  PV名稱　　 在VG內增長額外的PV
  vgreduce  VG名稱  PV名稱　　 在VG內刪除PV
  vgremove  VG名稱　　 刪除VG
LV階段 lvcreate  -l  PE數  -n  LV名稱  VG名稱　　 新建LV
  lvscan　　　　 查詢系統上的LV
  lvdisplay 顯示系統上的LV狀態
  lvremove 刪除一個LV
  lvresize 對LV進行容量調整
相關文章
相關標籤/搜索
每日一句
    每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
本站公眾號
   歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
聯繫我們 最近搜索 最新文章 沪ICP备13005482号-10 MyBatis教程 SQL 教程 MySQL教程 Java 教程 Thymeleaf 教程 Hibernate教程 Spring教程 Redis教程