LVM詳解

1、LVM簡介

    LVM（Logical Volume Manager,邏輯卷管理）的重點在於能夠動態調整文件系統的容量！而並不是在於數據的存儲效率及安全上面。須要文件的讀寫性能或者是數據的可靠性是RAID所考慮的問題。LVM能夠整合多個實體分區在一塊兒，讓這些分區看起來就像是一個磁盤同樣！並且，還能夠在將來新增或移除其它的實體分區到這個LVM管理的磁盤當中。如此一來，整個磁盤空間的使用上，實在是至關的具備彈性。

2、LVM經常使用術語

    1.物理存儲介質（he physical mediaThe physical media）：這裏指系統的存儲設備文件，如/dev/sda,/dev/sdb等等；

    2.物理卷（Physical Volume）：簡稱PV，物理卷就是指硬盤分區或從邏輯上與磁盤分區具備一樣功能的設備（如RAID），是LVM的基本存儲邏輯塊，但和基本的物理存儲介質（如分區，硬盤）比較，卻包含有與LVM相關的管理參數；

    3.卷組（Volume Group）:簡稱VG,LVM卷組相似於非LVM系統中的物理硬盤，其由物理卷組成。能夠在卷組上建立一個或多個「LVM分區」（邏輯卷），LVM卷組有一個或多個物理卷組成

    4.邏輯卷（Logical Volume）:簡稱LV，LVM的邏輯卷相似於非LVM系統中的硬盤分區，在邏輯捲上能夠創建文件系統（如/home,/usr等）；

    5.PE（Physical Extent）:PV中能夠分配的最小存儲單元稱爲PE，PE的大小是能夠配置的，默認爲4MB；

    6.LE（Logical Extent）:LV中能夠分配的最小存儲單元稱爲LE，在同一個卷組中，LE的大小和PE是同樣的，且一一對應；

                 

                                           圖1 LVM磁盤結構圖

3、建立邏輯卷

    1.例如：要建立一個10G的lv；

    2.注：邏輯卷能夠拿分區或者整塊硬盤作實驗；這裏我用/dev/sda7,/dev/sdb作實驗

    3.步驟：

        3.1.建立物理分區：

                ①fdisk /dev/sda；（劃分/dev/sda6分區，大小10G，修改分區類型爲Linux LVM，ID改成8e）

                ②partx -a /dev/sda；同步分區；

        3.2.建立物理卷（PV）：

                ①pvcreate /dev/sd{a6,b}；

                ②pvs；

                ③pvdisplay；

            與PV相關的一些管理命令：

                pvcreate:將實體分區建立成爲PV；

                pvs:顯示pv簡要信息；

                pvdisplay:顯示PV詳細信息；

                pvscan:搜尋目前系統裏面任何具備PV的磁碟；

                pvremove:將PV屬性移除，讓該分區不具備PV屬性；

                pvmove:移動pv

        3.3.建立卷組（VG）：

                語法：vgcreate VGNAME(卷組名) /dev/pv1...(物理卷)

                ①vgcreate vg0 /dev/sd{a6,b}；

                ②vgs；

                ③pvdisplay；

                ④vgdisplay；

            與VG相關的一些管理命令：

                vgcreate:建立VG；

                vgs:顯示vg簡要信息；

                vgdisplay:顯示vg詳細信息；

                vgscan:搜尋系統上面是否有VG存在；

                vgextend:在vg內添加額外的pv；    

                vgreduce:在vg內移除pv；

                vgremove:刪除一個VG；

                vgchange:配置vg是否啓動（active）；

        3.4.建立邏輯卷（LV）:

                語法：lvcreate [-L 邏輯卷大小 | -l PE的個數] [-n 邏輯卷名稱] [所屬的卷組名]

                ①lvcreate -L 10G -n lv0 vg0；

                ②lvdisplay；

            與LV相關的一些管理命令：

                lvcreate:建立LV；

                lvs：顯示lv簡要信息；

                lvdisplay：顯示lv詳細信息；

                lvscan:查詢系統上面的lv；

                lvextend：在lv裏面添加容量；

                lvreduce:在lv裏面減小容量；

                lvremove：刪除一個lv；

                lvresize:對lv進行容量大小的調整   

        3.5.創建文件系統（格式化）：

                ①mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0；

        3.6.掛載邏輯卷（寫進/etc/fstab文件實現自動掛載）：

                ①mkdir /mnt/ln0；

                ②/dev/vg0/lv0    mnt/lv0    ext4    defaults    0    0    

                ③mount -a；

                ④df- h

                ⑤cp -r /etc/* /mnt/lv0；

4、擴展邏輯卷    

    1.注：擴展邏輯卷，前提卷組要有足夠的容量；

    2.擴展邏輯卷步驟：

                ①lvextend -L +10G /dev/vg0/lv0；

                ②lvdisplay；

                ③resize2fs /dev/vg0/lv0；同步文件系統，resize2fs只能同步ext系列文件系統；

                ④df -h；

        注：擴展邏輯卷容量表示方法：+10G的含義是在已有的當前容量上加上10G；10G的含義是把容量擴展到10G；

    3.要想把卷組空間容量所有擴展完而且同步文件系統使用如下命令：

                ①lvextend  -r -l +100%FREE /dev/vg0/lv0；

                

5、擴展卷組

    1.方法：加硬盤；（這裏我用/dev/sdc硬盤作實驗）

    2.擴展卷組步驟：

                ①pvcreate /dev/sdc；##把硬盤變成物理卷

                ②vgextend vg0 /dev/sdc；##把物理卷加入卷組

                ③vgdisplay；

6、縮減邏輯卷

    1.縮減邏輯卷步驟：

                ①umount /mnt/lv0：##取消已經掛載的邏輯卷

                ②e2fsck -f /dev/vg0/lv0；##強制進行磁盤檢測

                ③resize2fs /dev/vg0/lv0 10G；

                ④lvreduce -L 10G /dev/vg0/lv0；

                ⑤mount -a:從新掛載邏輯卷

                ⑥lvdisplay；

                ⑦df -h；

7、刪除物理卷（PV）

    1.刪除PV步驟：

                ①pvmove /dev/sdb；將PV中的PE個數移動到別的PV

                ②pvdisplay；（能夠看到PE個數被移動到別的PV）

                ③vgreduce vg0 /dev/sdb；從卷組中刪除PV

                ④vgdisplay；（能夠看到卷組容量變小了）

                ⑤ pvs；（能夠看見/dev/sdb不屬於VG0）

                ⑥pvremove /dev/sdb；移除pv,不讓/dev/sdb具備pv屬性；

                ⑦pvs；查看

8、刪除邏輯卷

    1.刪除邏輯卷步驟：

                ①umount /mnt/lv0；取消已經掛載的邏輯卷

                ②lvremove /dev/vg0/lv0；

                ③lvs；

9、刪除卷組

    1.刪除卷組步驟：

                ①vgremove vg0；

                ④pvs；

10、邏輯卷快照

    1.快照是特殊的邏輯卷，它是在生成快照時存在的邏輯卷的 準確拷貝。

    2.對於須要備份或者複製的現有數據集臨時拷貝以及其它操 做來講，快照是最合適的選擇。

    3.快照只有在它們和原來的邏輯卷不一樣時纔會消耗空間：

        3.1在生成快照時會分配給它必定的空間，但只有在原來的邏輯卷或 者快照有所改變纔會使用這些空間。

        3.2當原來的邏輯卷中有所改變時，會將舊的數據複製到快照中。

        3.3快照中只含有原來的邏輯卷中更改的數據或者自生成快照後的快 照中更改的數據。

        3.4創建快照的卷大小隻須要原始邏輯卷的15%～20%就夠了。也可 以使用lvextend放大快照。

    4.快照就是將當時的系統信息記錄下來，就好像照相通常， 若未來有任何數據改動了，則原始數據會被移動到快照區，沒有改動的區域則由快照區和文件系統共享。

    5.因爲快照區與本來的LV共用不少PE的區塊，所以快照區與被快照的LV必需要要在同一個VG上。系統恢復的時候的文件數量不能高於快照區的實際容量。

11、建立快照邏輯卷

        注：要事先建立好邏輯卷（我這裏事先建立好了邏輯卷（/dev/vg0/lv0），並掛載在/mnt/lv0裏）,並拷貝一些數據到目錄裏作實驗,如下四步事先準備好：

            （1）cd /mnt/lv0；

            （2）cp /etc/fstab f1；

            （3）cp /etc/fstab f2；

            （4）cp /etc/fstab f3  ；

    1.建立邏輯卷快照步驟：

        注：建立快照要注意卷組空間容量要足夠；快照邏輯卷容量小於或等於被快照的邏輯卷；

                ①lvcreate -L 1G -s -n lv0-snapshot -p r /dev/vg0/lv0；建立快照

                ②lvdisplay；查看快照信息

                ③mkdir /mnt/snapshot；建立快照目錄

                ④mount /dev/vg0/lv0-snapshot /mnt/snapshot/；掛載快照

    2.測試：

                ①cd /mnt/lv0；進入到被快照的邏輯卷目錄裏

                ②echo > f1；在被快照的邏輯卷裏清空f1的數據

                ③cd /mnt/snapshot；進入到快照邏輯卷目錄裏

                ④cat f1；能夠看到原始f1的數據內容

    3.利用快照回覆數據：

        （1）注：所要恢復的數據不能超過快照區的總大小，由於若是變更的數據大小超過了快照區的空間，那麼快照區是不能容納全部變更的數據了，這個時候快照功能會失效。

        （2）方法：把快照裏的數據複製到邏輯卷的掛載目錄裏便可；

    4.刪除快照邏輯卷：

                ①umount /mnt/snapshot/；取消掛載

                ②lvremove /dev/vg0/lv0-snapshot；刪除快照邏輯卷