LVM详解

Linux的LVM详解

LVM组成;

LVM：logic volume manager .LVM即逻辑卷管理,现在使用版本为第二版,即version2

逻辑卷：pv，physical volume，即计算机上的磁盘设备,例如我的计算机上的/dev/sda3,/dev/sda5.

卷组：vg，volume group。一般由多个pv组成。

逻辑卷:lv，logical volume是在vg上是划分好可以直接使用分区

pe:physical extend,是在pv加入vg后vg把所有pv划分成的很多的小块，是LVM最小的分区单位，我的计算机上pe大小为4M，这个大小可以在创建vg时根据需要制定。

LVM原理

vg可以由多个pv在组成，如果随着时间的推移vg不够用了，就可增加一些pv到vg里面。如果vg太大，感觉用不完浪费掉了，就可以减少一些pv，并保证里面数据不会受到影响。

Vg和lv：vg可以近似看成计算机上的一个完整的硬盘，把vg划分成多个lv的过程类似于把计算机的一个硬盘划分成多个分区的过程，同样lv也像硬盘分区那样格式化后才能使用。

如果非要拿硬盘和LVM作比较的话，拿我的计算机来说，vg相当于硬盘/dev/sda,lv相当于/dev/sda1,/dev/sda2,/dev/sda3等，lv一般也要格式化后才能使用。

Lv：如果lv里的数据增多，lv的空间不够用了，vg就可以增加一些空间给lv，如果空间太多就给lv缩减空间。前面提到的pe，就是lv的基本组成单元，假如一个pe大小为4M，如果要创建一个4G的lv，vg就会分1000个pe给lv。如果后来lv的空间最多使用量不足2G，为了节省磁盘，vg就从lv取下500个pe，这样就可以节省2G空间了，并且不会损坏原有数据。

 

优点:调整分区十分快捷方便,随意增减分区大小而对数据几乎不产生影响.

缺点:如果碰上百年不遇的霉运,数据损坏,想要找回数据却极为困难.

 

dm：device mapper将底层块设备组织成一个逻辑设备模块

像扩展分区,不能直接格式化使用,必须化分成lv才能格式化使用pe默认4M,一个lv是一个文件系统

Lv设备路径：

Lv设备路径有两种表达方式

/dev/mapper/VG_NAME-LV__NAME和     /dev/VG_ANME/LV_NAME

以我的电脑举例就分别是：/dev/mapper/testvg-testlv和/dev/testvg/testlv

testvg是我的电脑的一个vg名字，testlv是testvg上的一个lv，也是一个独立文件系统。

命令详解：

pv: physicalvolume物理卷

查看pv有哪些可用命令：先敲出字母pv，再连敲两下TAB

pvs：查看pv简要信息

pvscan：scan all disks for physical volumes浏览pv简要信息和使用情况

pvdisplay：查看所有pv的详细信息。后可加设备名查看某个pv的详细信息

pvdisplay  /dev/sda3

pvcreate:创建新的pv。可一次创建一个或多个

pvcreate  /dev/sda{5,6,7}—–注意，创建pv前事先用fdisk用t命令把分区格式调为8e

pvmove把pv上的pe数据移动到其他pv上去

           pvmove /dev/sda5,如果有数据就自动找pv移动了，如果数据很多会移动很长时间

pvremove：删除物理卷

           pvremove /dev/sda3

pvck ：check physical volume metadata

           pvck /dev/sda5

 

 

vg：volume group 卷组  vg按TAB查看所有vg相关命令

vgs 和vgscan：查看vg简要信息

vgdisplay：查看vg详所有细信息，后跟设备可查看某个vg信息

vgcreate：创建vg，-s指定PE大小

 [root@yph6 ~]# vgcreate testvg -s 16M /dev/sda{5,6,8}

vgextend：扩展vg，给vg增加pv。  vgextend myvg /dev/sda5

vgreduce：缩减vg，从vg去掉某个pv。

例：myvg /dev/sda5

vgreduce –removemissing  VG_NAME 移除未识别的pv

-a  移除vg内所有pv

vgremove：删除vg

 

lv: logical volume 逻辑卷

lv敲TAB查看所有相关命令

lvs和lvscan：查看所有lv的简要信息

lvdisplay：查看所有或某个lv的详细信息

         lvdisplay /dev/myvg/mylv

         lvdisplay /dev/mapper/myvg-mylv    

lvcreate ：创建lv

         -L 指明空间大小

         -n指定lv的名字

         -l ：指定pe数量

 

例：lvcreate -L 2G -n mylv myvg   ——在myvg上创建名为mylv的lv

ls /dev/mapper    ————查看lv是否创建成功

mke2fs -t ext4 -b 1024 -L mylv /dev/myvg/mylv —–格式化lv

lvremove：删除lv

扩展逻辑卷：注意，要先扩展物理边界再扩展逻辑边界

lvextend -L 5G /dev/myvg/mylv 

扩展lv物理边界为5G（给lv增加pe数量），+3G表示在原来基础上增加3G

df –lh     ————查看所有磁盘设备大小，可查看lv是否变大

resize2fs /dev/myvg/mylv 扩展逻辑边界到物理边界，不需要卸载

df -lh

 

缩减逻辑卷lvreduce 注意，要先缩减逻辑边界再缩减物理边界

umount /dev/vg-name/lv-name  ——先卸载lv

e2fsck -f /dev/vgname/lvname    ——-强制检测lv

resize2fs /dev/vg/lv -3G     —————把lv的逻辑边界在原来的基础上减少3G

lvreduce -L -3G /dev/vg/lv   ————-把lv的物理边界减少3G，即减去一些pe块

mount   ——–重新挂载

df –lh    ———–查看lv大小是否变化

 

snapshot：快照卷

原理：

正常备份数据的时候数据不能发生变化，否则备份出来的数据的是不完整的。但对于1T的数据做备份需要半个小时以上，这期间数据很难保持不变，为了解决这个问题，快照卷应运而生。

快照是在一瞬间记录下要备份的内容的元数据，然后监控这些元数据，如果元数据即将发生变化，就把将要变化的内容备份到快照里面，这样，快照里就存储着变化前的数据的备份。

快照和原文件应该属于同一个卷组vg，通过快照访问未变化的数据时，就像通过一个硬链接直接进入原文件访问。所以创建快照卷时不用格式化。

lvcreate -s -L 512M -n mysnap -p r  /dev/myvg/mylv  ———-创建快照卷

-s指明创建的是快照卷，-L指明快照卷大小，-n指明快照卷的名字，-p权限  最后面指定是谁的快照

mount /dev/myvg/mylv-snap /mnt ——挂载快照卷

cp –a /mnt/*   ~/  ————-然后把快照卷里的东西备份出来，就可卸磨杀猪了

umount /mnt

lvremove /dev/myvg/mylv-snap删除

练习：

1、创建一个至少有两个pv组成的大小为20G的名为testvg，要求PE大小为16M

然后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv挂在至/users下

[root@yph6 ~]# pvcreate  /dev/sda{5,6,8}

[root@yph6 ~]# vgcreate testvg -s 16M /dev/sda{5,6,8}

[root@yph6 ~]# lvcreate -L 2G -n testlv testvg  ——–创建名为testlv的lv

[root@yph6 ~]# mke2fs -t ext4 -b 2048 -L testlv /dev/testvg/testlv —卷标为testlv

[root@yph6 ~]# mount /dev/testvg/testlv /users

[root@yph6 ~]# cd /users

[root@yph6 users]# ll

total 16

drwx—— 2 root root 16384 Dec 18 23:22 lost+found  ——出现lost+found说明挂载成功

 

2、新建用户archlinux，要求家目录为/users/archlinux，然后用archlinux用户，复制/etc/pam.d至自己家目录

[root@yph6 users]# useradd -d /users/archlinux archlinux   -d制定家目录

[root@yph6 users]# su – archlinux

[archlinux@yph6 ~]$ cp -R /etc/pam.d ~/

[archlinux@yph6 ~]$ ll

total 2

drwxr-xr-x 2 archlinux archlinux 2048 Dec 18 23:28 pam.d

[archlinux@yph6 ~]$ pwd

/users/archlinux

 

3、扩展testlv至7G，要求archlinux用户文件不能丢失

[root@yph6 ~]# pvcreate /dev/sda9

  Physical volume "/dev/sda9" successfully created

[root@yph6 ~]# vgextend testvg /dev/sda9

  Volume group "testvg" successfully extended

lvextend -L 7G /dev/testvg/testlv

  Size of logical volume testvg/testlv changed from 2.00 GiB (128 extents) to 7.00 GiB (448 extents).

  Logical volume testlv successfully resized

[root@yph6 ~]# resize2fs /dev/testvg/testlv  ——–lv的逻辑边界与物理边界一样大

 

4、收缩至3G，文件不能丢失

 [root@yph6 ~]# umount /dev/testvg/testlv

umount: /users: device is busy.

        (In some cases useful info about processes that use

         the device is found by lsof(8) or fuser(1))

[root@yph6 ~]# fuser -km /dev/testvg/testlv    ——把占用的程序杀死

/dev/testvg/testlv:   4081c  5441c  5442c

[root@yph6 ~]# umount /dev/testvg/testlv

[root@yph6 ~]# e2fsck -f /dev/testvg/testlv  —-强制检测

[root@yph6 ~]# resize2fs /dev/testvg/testlv 3G   ———-收缩逻辑边界至3G

[root@yph6 ~]# lvreduce -L 3G /dev/testvg/testlv  ———–收缩物理边界至3G

[root@yph6 ~]# mount /dev/testvg/testlv /users

[root@yph6 ~]# su – archlinux

[archlinux@yph6 ~]$ ll

total 2

drwxr-xr-x 2 archlinux archlinux 2048 Dec 18 23:28 pam.d  ——原来数据还在

 

5、对testlv创建快照，基于快照备份数据，验证快照功能

 

[root@yph6 mnt]# umount /mnt

umount: /mnt: device is busy.

[root@yph6 mnt]# fuser -km /mnt  ——–杀死占用的进程

[root@yph6 ~]# umount /mnt

 [root@yph6 ~]# lvcreate -s -L 100M -n snaplv -p r /dev/testvg/testlv —-对testlv做个快照卷

  Rounding up size to full physical extent 112.00 MiB

  Logical volume "snaplv" created.

 ~]# mount /dev/testvg/snaplv /mnt ——-快照卷不用格式化，直接挂载

mount: block device /dev/mapper/testvg-snaplv is write-protected, mounting read-only

[root@yph6 ~]# ll /mnt

total 13

drwx—— 5 archlinux archlinux  1024 Dec 19 11:30 archlinux  -快照不负众望，备份了数据

drwx—— 2 root      root      12288 Dec 19 11:10 lost+found

 

[archlinux@yph6 ~]$ touch text   ——archlinux在家目录新建个文件

[archlinux@yph6 ~]$ ll

total 2

drwxr-xr-x 2 archlinux archlinux 2048 Dec 19 11:28 pam.d

-rw-rw-r– 1 archlinux archlinux    0 Dec 19 11:46 text

[archlinux@yph6 ~]$ cd /mnt/archlinux  —–进入快照卷

[archlinux@yph6 archlinux]$ ll —-快照里面没有快照创建后新增文件

total 2

drwxr-xr-x 2 archlinux archlinux 2048 Dec 19 11:28 pam.d

 

[archlinux@yph6 archlinux]$ cp -aR /mnt/archlinux  /tmp —-把快照里的数据备份出来

[archlinux@yph6 archlinux]$ cd /tmp/archlinux

[archlinux@yph6 archlinux]$ ll

total 4

drwxr-xr-x 2 archlinux archlinux 4096 Dec 19 11:28 pam.d —-看来已经备份成功

 

[root@yph6 ~]# umount /mnt

[root@yph6 ~]# lvremove /dev/testvg/snaplv —–快照卷已经发挥了自己的人生价值，

按社会惯例我们该卸磨杀猪了。

Do you really want to remove active logical volume snaplv? [y/n]: y

  Logical volume "snaplv" successfully removed

 

 

附加一个小命令 

dd命令：

if，input file ；of，outputfile

dd if=/etc/fstab of=/tmp/fstab.2 bs=1 count=100

bs,block size  字节；  count，复制次数

dd命令比较底层，比cp效率更高

用于磁盘拷贝：

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

备份MBR：

dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bar bs=512 count=1

破坏MBR中的bootloader：

dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1

 

闲着无聊的话可以测计算机的性能，让它不停的复制，看能坚持多久，跑坏了别找我

dd if=/dev/zero of=/dev/null

/dev/zero:无限吐零的设备

/dev/null:吞任何数据不吐骨头的主

这样可以，以子之矛，陷子之盾，看看效果