Linux LVM 邏輯卷管理

時間  2020-06-18
標籤 linux lvm 邏輯 管理 欄目 Linux 简体版
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使用Linux很久了，必定會意識到一個問題，某個分區容量不夠用了，想要擴容怎麼辦？這裏就涉及到LVM邏輯卷的管理了，能夠動態調整Linux分區容量。html

LVM 概述

全稱Logical Volume Manager，能夠動態調整磁盤容量，提升磁盤管理靈活性。node

在安裝CentOS 7的過程當中選擇自動分區時，默認就是以LVM的方案安裝的系統。linux

可是/boot分區必須獨立出來，不能基於LVM建立。vim

PV 物理卷

物理卷，Physical Volume，是LVM機制的基本存儲設備，一般對應一個普通分區或是整個硬盤。centos

建立物理卷時，會在分區或磁盤頭部建立一個用於記錄LVM屬性的保留區塊，並把存儲空間分割成默認大小爲4MB的基本單元（Physical Extend，PE），從而構成物理卷。安全

普通分區先轉換分區類型爲8e；整塊硬盤，能夠將全部的空間劃分爲一個主分區再作調整。app

VG 卷組

卷組，Volume Group，是由一個或多個物理卷組成的一個總體。能夠動態添加、移除物理卷，建立時能夠指定PE大小。dom

LV 邏輯卷

邏輯卷，Logical Volume，創建在卷組之上，與物理卷沒有直接關係。格式化後，便可掛載使用。ide

三者關係

關係圖

經過以上對三者的解釋能夠看出，創建LVM的過程。首先，將普通分區或整個硬盤建立爲物理卷；而後，將一個或多個物理卷建立爲卷組；最後，在卷組上分割不一樣的數據存儲空間造成邏輯卷。有了邏輯卷，就能夠格式化、掛載使用了。ui

LVM 管理

LVM 經常使用命令

功能 PV 管理命令 VG 管理命令 LV 管理命令
Scan（掃描） pvscan vgscan lvscan
Create（創建） pvcreate vgcreate lvcreate
Display（顯示） pvdisplay vgdisplay lvdisplay
Remove（移除） pvremove vgremove lvremove
Extend（擴展） / vgextend lvextend
Reduce（減小） / vgreduce lvreduce

PV 管理

pvsacn

  • 掃描列出系統中全部的物理卷

-e:僅顯示屬於輸出卷組的物理卷 -n：僅顯示不屬於任何卷組的物理卷

[root@localhost ~]# pvscan
  PV /dev/sda2   VG centos          lvm2 [<19.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb1                      lvm2 [<20.00 GiB]
  PV /dev/sdc1                      lvm2 [<20.00 GiB]
  Total: 3 [58.99 GiB] / in use: 1 [<19.00 GiB] / in no VG: 2 [<40.00 GiB]

pvcreate

  • 將分區或整個硬盤轉換成物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.

pvdisplay

  • 顯示物理卷的詳細信息
[root@localhost ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               centos
  PV Size               <19.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              4863
  Free PE               0
  Allocated PE          4863
  PV UUID               E4eovQ-CgPo-OSDK-75MO-BfD8-pGsP-BUlqip

  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name
  PV Size               <20.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               gR5mm3-f50o-XLTq-34GY-n6Iz-WXkQ-uMZAkJ

  "/dev/sdc1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc1
  VG Name
  PV Size               <20.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               O2gKxa-ONts-kyXK-zZrO-3dDg-FhtI-V6GPy9

pvremove

  • 刪除指定的物理卷，還原成普通分區或磁盤

TIPS：只有不屬於卷組的物理卷才能夠刪除還原。

[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdd1
  Labels on physical volume "/dev/sdd1" successfully wiped.

VG 管理

vgscan

  • 掃描系統中已創建的LVM卷組
[root@localhost ~]# vgscan
  Reading volume groups from cache.
  Found volume group "class" using metadata type lvm2
  Found volume group "centos" using metadata type lvm2

vgcreate

  • 將一個或多個物理卷建立爲一個卷組

-l：卷組上容許建立的最大邏輯卷數 -p：卷組中容許添加的最大物理卷數 -s：卷組上的物理卷的PE大小

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

vgdisplay

  • 顯示系統中各卷組的詳細信息
[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               class
  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               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       0 / 0
  Free  PE / Size       10238 / 39.99 GiB
  VG UUID               ZtQvGX-YOdy-U8wj-mGQs-TT1e-1PBR-dBNKAG

  --- Volume group ---
  VG Name               centos
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               <19.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              4863
  Alloc PE / Size       4863 / <19.00 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0
  VG UUID               bLPJGb-SQQ3-KcUb-OSdo-qaMR-9hJE-MTkc7a

vgremove

  • 刪除指定的卷組

TIPS：卷組下面的邏輯卷沒有被掛載使用，卷組刪除時會一併刪除下面的邏輯卷。

[root@localhost ~]# vgremove class
  Volume group "class" successfully removed

vgextend

  • 添加新的物理卷，動態擴展卷組的磁盤空間
[root@localhost ~]# vgextend class /dev/sdd1
  Volume group "class" successfully extended

vgreduce

  • 刪除卷組中的物理卷，減小卷組容量，

-a：若是命令行中沒有指定要刪除的物理卷，則刪除全部的空物理卷。（all）

TIPS：刪除啊前確保對應的物理卷沒有在使用，就是下面沒有邏輯卷，不然刪除不了。

[root@localhost ~]# vgreduce class /dev/sdd1
  Removed "/dev/sdd1" from volume group "class"
[root@localhost ~]# vgreduce -a class
  Physical volume "/dev/sdb1" still in use
  Physical volume "/dev/sdc1" still in use
  Removed "/dev/sdd1" from volume group "class"

LV 管理

lvscan

  • 掃描系統中已創建的LVM邏輯卷
[root@localhost ~]# lvscan
  ACTIVE            '/dev/class/stu01' [25.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/class/stu02' [14.99 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/centos/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/centos/root' [<17.00 GiB] inherit

lvcreate

  • 從指定的卷組中分割空間，建立新的邏輯卷

-L：指定邏輯卷的大小，單位爲KMGT -l：指定百分比建立，如50%vg卷組的一半空間、100%free全部剩下的。 -n：指定邏輯卷的名稱

[root@localhost ~]# lvcreate -L 15G -n stu01 class
  Logical volume "stu01" created.
[root@localhost ~]# lvcreate -l 100%free -n stu02 class
  Logical volume "stu02" created.

lvdisplay

  • 顯示邏輯卷的詳細信息
[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/class/stu01
  LV Name                stu01
  VG Name                class
  LV UUID                XUP7dq-IM9f-PdKk-XpDH-J1hx-kkuB-cOu3Qx
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-08-24 09:42:35 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                25.00 GiB
  Current LE             6400
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/class/stu02
  LV Name                stu02
  VG Name                class
  LV UUID                P7iMC1-X0oT-6TCH-vLYj-HW2j-6QMu-rS7Jyp
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-08-24 09:59:30 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                14.99 GiB
  Current LE             3838
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:3

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/swap
  LV Name                swap
  VG Name                centos
  LV UUID                NXiaXT-T6yv-ktM2-plyS-j6Hg-hkvu-1JQ2eL
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2019-08-16 17:12:19 +0800
  LV Status              available
  # open                 2
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             512
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:1

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/root
  LV Name                root
  VG Name                centos
  LV UUID                7FnsfT-B8xi-3vgu-8N0k-nzNn-8Rra-eoE4iC
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2019-08-16 17:12:19 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                <17.00 GiB
  Current LE             4351
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

lvremove

  • 刪除指定的邏輯卷

TIPS：備份數據，解掛載，刪除。

[root@localhost ~]# umount /mnt/stu02/
[root@localhost ~]# lvremove /dev/class/stu02

lvextend

  • 動態擴展LVM邏輯卷的空間大小

-L：指定擴展邏輯卷的大小，單位爲KMGT -l：指定百分比擴建，如100%free全部剩下的。

[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu02

TIPS：已掛載，使用在線調整大小，xfs使用xfs_growfs，ext4使用resize2fs。

[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02

lvreduce

  • 減小LVM邏輯卷的空間大小，

-L：指定邏輯卷的大小，單位爲KMGT

TIPS：對於xfs文件系統，備份數據，解掛載，減小空間，強制格式化，從新掛載。須要注意xfs文件系統只能擴大，不能縮小，非要縮小的話，只有縮小後並強制格式化，但這麼作數據就丟失了。

[root@localhost ~]# umount /mnt/stu01/
[root@localhost ~]# lvreduce -L -10G /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hT

TIPS：對於ext4這類文件系統，備份數據，解掛載，e2fsck -f檢查文件系統完整性，resize2fs設置文件系統大小，lvreduce設置邏輯卷大小，從新掛載。

[root@localhost ~]# umount /mnt/stu02/
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/class/stu02
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02 10G
[root@localhost ~]# lvreduce -L 10G /dev/class/stu02
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hT

LVM 實驗

建立 LVM 邏輯卷

1.添加兩塊20G的磁盤，重啓機器，並對其進行分區，所有空間分爲一個主分區，類型改成Linux LVM，ID爲8e。分區過程省略，不清楚可參考上一篇博客。

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sd{b,c} | grep -i "linux lvm"
/dev/sdb1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM
/dev/sdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

2.將/dev/sdb1、/dev/sdc1轉換爲物理卷。

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.

3.建立名稱爲class的卷組，並將sdb1和sdc1添加進卷組。

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

4.劃分大小爲15G，名稱爲stu01的邏輯卷，而後再擴容10G；剩下的空間建立名稱爲stu02的邏輯卷。

[root@localhost ~]# lvcreate -L 15G -n stu01 class
  Logical volume "stu01" created.
[root@localhost ~]# lvextend -L +10G /dev/class/stu01
  Size of logical volume class/stu01 changed from 15.00 GiB (3840 extents) to 25.00 GiB (6400 extents).
  Logical volume class/stu01 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvcreate -l 100%free -n stu02 class
  Logical volume "stu02" created.

5.格式化邏輯卷，stu01爲xfs，stu02爲ext4，設置自動掛載，掛載後就可使用了。

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/class/stu01
meta-data=/dev/class/stu01       isize=512    agcount=4, agsize=1638400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=6553600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=3200, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/class/stu02
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
983040 inodes, 3930112 blocks
196505 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2151677952
120 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, 1605632, 2654208

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@localhost ~]# mkdir /mnt/stu0{1,2}
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
//最後面添加下面兩行內容
/dev/class/stu01        /mnt/stu01      xfs     defaults        0 0
/dev/class/stu02        /mnt/stu02      ext4    defaults        0 0
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem              Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root xfs        17G  927M   17G   6% /
devtmpfs                devtmpfs  901M     0  901M   0% /dev
tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     912M  8.7M  904M   1% /run
tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  143M  872M  15% /boot
tmpfs                   tmpfs     183M     0  183M   0% /run/user/0
/dev/mapper/class-stu01 xfs        25G   33M   25G   1% /mnt/stu01
/dev/mapper/class-stu02 ext4       15G   41M   14G   1% /mnt/stu02

擴容 LVM 邏輯卷

1.再添加一塊20G的磁盤，重啓機器，並對其進行分區，所有空間分爲一個主分區，類型改成Linux LVM，ID爲8e。

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sd{b..d} | grep -i "linux lvm"
/dev/sdb1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM
/dev/sdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM
/dev/sdd1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

2.將/dev/sdd1轉換爲物理卷。

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd1
  Physical volume "/dev/sdd1" successfully created.

3.如果卷組剩餘空間不夠，就要先對class卷組進行擴容。

[root@localhost ~]# vgdisplay class
  --- Volume group ---
  VG Name               class
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  6
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       10238 / 39.99 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0
  VG UUID               iB1h9h-2uQa-rD7o-GBVK-pOCA-ek2c-TXieLr
[root@localhost ~]# vgextend class /dev/sdd1
  Volume group "class" successfully extended
[root@localhost ~]# vgdisplay class
  --- Volume group ---
  VG Name               class
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  7
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <59.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              15357
  Alloc PE / Size       10238 / 39.99 GiB
  Free  PE / Size       5119 / <20.00 GiB
  VG UUID               iB1h9h-2uQa-rD7o-GBVK-pOCA-ek2c-TXieLr

4.對stu01和stu02都擴容8G，分別使用xfs_growfs和resize2fs在線調整大小。

[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu01
  Size of logical volume class/stu01 changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 33.00 GiB (8448 extents).
  Logical volume class/stu01 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu02
  Size of logical volume class/stu02 changed from 14.99 GiB (3838 extents) to 22.99 GiB (5886 extents).
  Logical volume class/stu02 successfully resized.
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/class/stu01
meta-data=/dev/mapper/class-stu01 isize=512    agcount=4, agsize=1638400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=6553600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=3200, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 6553600 to 8650752
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/class/stu02 is mounted on /mnt/stu02; on-line resizing required
old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3
The filesystem on /dev/class/stu02 is now 6027264 blocks long.
[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem              Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root xfs        17G  927M   17G   6% /
devtmpfs                devtmpfs  901M     0  901M   0% /dev
tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     912M  8.7M  903M   1% /run
tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  143M  872M  15% /boot
/dev/mapper/class-stu01 xfs        33G   33M   33G   1% /mnt/stu01
/dev/mapper/class-stu02 ext4       23G   44M   22G   1% /mnt/stu02
tmpfs                   tmpfs     183M     0  183M   0% /run/user/0

收縮 LVM 邏輯卷

關於收縮 LVM 邏輯卷，能夠參考上面的命令lvreduce。這會涉及到數據安全性問題，謹慎使用。

總結

內容很少，可是還要實際操做才能瞭解。就是三步走，建立物理卷，建立卷組，建立邏輯卷，而後格式化並掛載使用。擴容的話，沒有掛載使用，就正常擴，而後格式化掛載，已經掛載使用了，擴容後在線調整生效。還有下一篇關於磁盤配額。

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