逻辑卷管理器 LVM

 
 
  逻辑卷管理器 LVM

lvm概述
   LVM是Logical Volume Manager(逻辑卷管理器)的简写,又译为逻辑卷宗管理器、逻辑扇区管理器、逻辑磁盘管理器。是Linux核心所提供的逻辑卷管理(Logical Volume Management)功能。它在硬盘的硬盘分区之上,又创建了一个逻辑层以方便系统管理硬盘分区系统。

物理卷(PV,Physical Volume):
   物理卷就是指磁盘,磁盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID),是LVM的基本存储逻辑块,但和基本的物理存储介质(如分区、磁盘等)比较,却包含有与LVM相关的管理参数。

卷组(VG,Volume Group):
   LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”(逻辑卷),LVM卷组由一个或多个物理卷组成。

逻辑卷(LV,Logical Volume):
   LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区,在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。

dm:device mapper 设备映射组件,讲一个或多个底层设备组织成一个逻辑设备的模块;

lvm:逻辑卷管理器

0901.png

为了演示操作我们首先创建一个分区

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdd

0901-2.png

调整分区属性:

0901-3.png

0901-4.png

pv管理工具

  pvs:简要pv显示工具
  pvdisplay:显示pv详细信息

[root@localhost ~]# pvdisplay 
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2      (pv名称)
  VG Name               vg0         (卷组名称)
  PV Size               60.00 GiB / not usable 8.00 MiB      (大小)
  Allocatable           yes 
  PE Size               8.00 MiB          (PE 大小)
  Total PE              7679               (多少个PE)
  Free PE               1023
  Allocated PE          6656
  PV UUID               lAXPRM-LRkZ-3Btn-DgMf-XCED-44RA-38xRfz

创建pv工具:
pvcreate  /dev/DEVICE

[root@localhost ~]# pvcreate -v /dev/sdd1
    Wiping cache of LVM-capable devices
    Set up physical volume for "/dev/sdd1" with 20980827 available sectors
    Zeroing start of device /dev/sdd1
    Writing physical volume data to disk "/dev/sdd1"
  Physical volume "/dev/sdd1" successfully created
这里的-v显示过程信息;

  创建完成查看:

[root@localhost ~]# pvdisplay /dev/sdd1
  "/dev/sdd1" is a new physical volume of "10.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdd1
  VG Name               
  PV Size               10.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               ywKdX1-XnNt-dY7C-lBO2-ochy-Podm-xFAxwb
  这里由于没有加入VG,所以PE Size为0,VG Name为空;

 
   创建PV完成,顺便说一下PV的删除:pvremove    

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

 
   再次查看PV就只剩下原来的PV了,我们已经把 PV Name 为/dev/sdd1的PV删除了

[root@localhost ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               vg0
  PV Size               60.00 GiB / not usable 8.00 MiB
  Allocatable           yes 
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              7679
  Free PE               1023
  Allocated PE          6656
  PV UUID               lAXPRM-LRkZ-3Btn-DgMf-XCED-44RA-38xRfz
   
[root@localhost ~]#

PV 创建完成后接下来我们看下VG的创建:
1)显示卷组

[root@localhost ~]# vgs  (显示简要信息)
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g 7.99g
[root@localhost ~]# vgdisplay  (显示详细信息)
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0      (卷组名称)
  System ID             
  Format                lvm2        
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  5
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                4
  Open LV               4
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               59.99 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              7679
  Alloc PE / Size       6656 / 52.00 GiB
  Free  PE / Size       1023 / 7.99 GiB
  VG UUID               Qk4MX1-IDP7-ob8t-4S9U-WknH-3KqW-mYkXP5

创建VG:
vgcreate [-s PhysicalExtent- Size[mMgGtTpPeE]] VolumeGroupName PhysicalDevicePath [Physi-calDevicePath…]

[root@localhost ~]# vgcreate myvg /dev/sdd1 
  Volume group "myvg" successfully created

查看一下:

[root@localhost ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               myvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  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                1
  Act PV                1
  VG Size               10.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              2560
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       2560 / 10.00 GiB
  VG UUID               ylsKNp-2e0M-lW4S-CMdb-a3qi-bdSe-6kMfPf
PE大小在创建后固定不可更改,要指明大小使用-s选项;

  VG创建完成可以对VG扩展(vgextend)或者缩减(vgreduce);

扩展VG:
 1)扩展要添加新的PV

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdd     (创建一个新的分区)
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').
Command (m for help): p
Disk /dev/sdd: 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: 0x191fb9c7
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdd1               1        1306    10490413+  8e  Linux LVM
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (1307-2610, default 1307): 
Using default value 1307
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1307-2610, default 2610): +5G
Command (m for help): p
Disk /dev/sdd: 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: 0x191fb9c7
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdd1               1        1306    10490413+  8e  Linux LVM
/dev/sdd2            1307        1960     5253255   83  Linux
Command (m for help): t     (更改分区属性8e)
Partition number (1-4): 2
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 2 to 8e (Linux LVM)
Command (m for help): p
Disk /dev/sdd: 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: 0x191fb9c7
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdd1               1        1306    10490413+  8e  Linux LVM
/dev/sdd2            1307        1960     5253255   8e  Linux LVM

 2)扩展VG:

[root@localhost ~]# vgextend myvg /dev/sdd2  (把/dev/sdd2添加到myvg)
  Physical volume "/dev/sdd2" successfully created
  Volume group "myvg" successfully extended
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg       (查看myvg ,发现容量已经15G了)
  --- Volume group ---
  VG Name               myvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2    ·
  Metadata Sequence No  2
  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               15.01 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              3842
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       3842 / 15.01 GiB
  VG UUID               ylsKNp-2e0M-lW4S-CMdb-a3qi-bdSe-6kMfPf

VG的缩减
 1)如果/dev/sdd2上有数据我们需要先把数据移走

[root@localhost ~]# pvmove /dev/sdd2
  No data to move for myvg  (这里我们的分区上没有数据)

 2)使用VGreduce命令:

[root@localhost ~]# vgreduce myvg /dev/sdd2
  Removed "/dev/sdd2" from volume group "myvg"
[root@localhost ~]# vgdisplay  (查看已经缩减到10G了)
  --- Volume group ---
  VG Name               myvg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               10.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              2560
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       2560 / 10.00 GiB
  VG UUID               ylsKNp-2e0M-lW4S-CMdb-a3qi-bdSe-6kMfPf

LV管理工具
 lvs:查看简要信息
 lvdisplay:查看详细信息

逻辑卷创建:

lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup (L指明大小  -n 名称)
注意:这里要创建的大小在卷组必须有足够空间,否则会创建失败。
[root@localhost ~]# lvcreate -L 2G -n mylv myvg
  Logical volume "mylv" created.
[root@localhost ~]# ls /dev/mapper/
control  myvg-mylv  vg0-root  vg0-swap  vg0-usr  vg0-var
创建一个2G的LV,完成后就可以格式化挂载使用了
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 -b 1024 -L MYLV /dev/myvg/mylv  
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv /backup/
[root@localhost ~]# mount
...
/dev/mapper/myvg-mylv on /backup type ext4 (rw)
扩展逻辑卷:

 lvextend -L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME
  -L +#[mMgGtT]与 -L #[mMgGtT]
   比如:-L+ 5G 表示扩展5G ,-L 5G 表示扩展后达到5G

[root@localhost ~]# lvextend -L 5G /dev/myvg/mylv 
  Size of logical volume myvg/mylv changed from 2.00 GiB (512 extents) to 5.00 GiB (1280 extents).
  Logical volume mylv successfully resized.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv myvg -wi-ao----  5.00g

 这里我们查看挂载会发现分区大小还是2G,并没有达到我们扩展后的5G。            

[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem           Type     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg-mylv
                            ext4     2.0G  3.1M  1.9G   1% /backup

  尝试重新挂载之后问题并没有解决,因为扩展LV之后文件系统并没有随之扩大,换句话说,逻辑卷大小扩大,文件系统还是原来的大小,这里我们使用的是ext文件系统,需要我们使用resize2fs工具把/dev/myvg/mylv 扩大

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv (没有指明扩展大小就是默认使用全部大小)
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on /backup; on-line resizing required
old desc_blocks = 8, new_desc_blocks = 20
Performing an on-line resize of /dev/myvg/mylv to 5242880 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 5242880 blocks long.

 在查看一下:

[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem           Type     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg-mylv
                            ext4     4.9G  3.4M  4.7G   1% /backup
结果已经扩大到5G了。

缩减逻辑卷:
 lvreduce
  缩减是要先把文件系统大小缩减到指定大小,在缩减LV到指定大小。
缩减逻辑卷步骤:
 1)先要卸载:

umount /dev/VG_NAME/LV_NAME
[root@localhost ~]# umount /backup/ (卸载挂载)
[root@localhost ~]# df
Filesystem           1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/mapper/vg0-root  20511356  343640  19119140   2% /
tmpfs                  1954260      80   1954180   1% /dev/shm
/dev/sda1               194241   39970    144031  22% /boot
/dev/mapper/vg0-usr   10190136 1964380   7701468  21% /usr
/dev/mapper/vg0-var   20511356  152716  19310064   1% /var
/dev/sr0               3824484 3824484         0 100% /media/CentOS_6.8_Final
/dev/sr0               3824484 3824484         0 100% /mnt/cdrom

 2)文件系统检测:

e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME  (-f 强制检测和修复)
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/myvg/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
MYLV: 11/327680 files (0.0% non-contiguous), 119693/5242880 blocks

 3)缩减逻辑边界:缩减后的容量一定要能容纳原有数据。

resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT] 
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 3G 
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/mylv to 3145728 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 3145728 blocks long.

 4)使用lvreduce命令缩减逻辑卷:
 lvreduce -L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

[root@localhost ~]# lvreduce -L 3G /dev/myvg/mylv 
  WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce myvg/mylv? [y/n]: y
  Size of logical volume myvg/mylv changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 3.00 GiB (768 extents).
  Logical volume mylv successfully resized.

 5)重新挂载使用:

[root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv /backup/
[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem           Type     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg-mylv
                           ext4     3.0G  3.3M  2.8G   1% /backup

完成

LVM快照

快照是特殊的逻辑卷,它是在生成快照时存在的逻辑卷的准确拷贝。对于需要备份或者复制的现有数据集临时拷贝以及其它操 作来说,快照是最合适的选择。快照只有在它们和原来的逻辑卷不同时才会消耗空间。 在生成快照时会分配给它一定的空间,但只有在原来的逻辑卷或者快照有所改变才会使用这些空间。当原来的逻辑卷中有所改变时,会将旧的数据复制到快照中。快照中只含有原来的逻辑卷中更改的数据或者自生成快照后的快 照中更改的数据。建立快照的卷大小只需要原始逻辑卷的15%~20%就够了。也可以使用lvextend放大快照。

快照创建:
 lvcreate -L #[mMgGtT]  -p r  -s  -n snap_lv_name  original_lv_name
  -p:指明读、写权限
  -s:指明是快照
  -n:名称

[root@localhost backup]# lvcreate -s -L 512M -n mylv_snap -p r /dev/myvg/mylv 
  Logical volume "mylv_snap" created.

 复制一个文件到/backup

[root@localhost backup]# cp /etc/issue ./
[root@localhost backup]# ls
issue  lost+found

 创建/dev/myvg/mylv 的快照,名称为mylv_snap,大小512M,只读权限

[root@localhost backup]# lvcreate -s -L 512M -n mylv_snap -p r /dev/myvg/mylv 
  Logical volume "mylv_snap" created.

 在/mnt下建立mysnap目录,

[root@localhost backup]# mkdir /mnt/mysnap

 挂载

[root@localhost backup]# mount /dev/myvg/mylv_snap /mnt/mysnap/
mount: block device /dev/mapper/myvg-mylv_snap is write-protected, mounting read-only
[root@localhost backup]# df -hT
Filesystem           Type     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg0-root ext4      20G  336M   19G   2% /
tmpfs                tmpfs    1.9G   80K  1.9G   1% /dev/shm
/dev/sda1            ext4     190M   40M  141M  22% /boot
/dev/mapper/vg0-usr  ext4     9.8G  1.9G  7.4G  21% /usr
/dev/mapper/vg0-var  ext4      20G  150M   19G   1% /var
/dev/sr0             iso9660  3.7G  3.7G     0 100% /media/CentOS_6.8_Final
/dev/sr0             iso9660  3.7G  3.7G     0 100% /mnt/cdrom
/dev/mapper/myvg-mylv
                     ext4     3.0G  3.3M  2.8G   1% /backup
/dev/mapper/myvg-mylv_snap
                     ext4     3.0G  3.3M  2.8G   1% /mnt/mysnap

 查看分区内文件和备份文件

[root@localhost backup]# cat issue 
CentOS release 6.8 (Final)
Kernel \r on an \m
[root@localhost backup]# cat /mnt/mysnap/
cat: /mnt/mysnap/: Is a directory
[root@localhost backup]# cat /mnt/mysnap/issue 
CentOS release 6.8 (Final)
Kernel \r on an \m

 重新编辑下原文件

[root@localhost ~]# cat /backup/issue 
CentOS release 6.8 (Final)
Kernel \r on an \m

test
test
test
test
test

 查看备份文件

[root@localhost ~]# cat /mnt/mysnap/issue 
CentOS release 6.8 (Final)
Kernel \r on an \m

要想恢复,把快照卷中的文件复制出去就可以了

备份卷的删除:
 1)卸载快照卷

[root@localhost ~]# umount /mnt/mysnap/

 2)lvremove :逻辑卷删除命令

[root@localhost ~]# lvremove /dev/myvg/mylv_snap 
Do you really want to remove active logical volume mylv_snap? [y/n]: y
  Logical volume "mylv_snap" successfully removed

删除逻辑卷:

 1)卸载逻辑卷挂载

[root@localhost ~]# umount /backup/

 2)删除逻辑卷:

[root@localhost ~]# lvremove /dev/myvg/mylv 
Do you really want to remove active logical volume mylv? [y/n]: y
  Logical volume "mylv" successfully removed

 3)删除VG:

[root@localhost ~]# vgremove /dev/myvg
  Volume group "myvg" successfully removed
[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g 7.99g

4)删除PV:

[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdd1
  Labels on physical volume "/dev/sdd1" successfully wiped
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree
  /dev/sda2  vg0  lvm2 a--u 59.99g 7.99g
  /dev/sdd2       lvm2 ----  5.01g 5.01g
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdd2
  Labels on physical volume "/dev/sdd2" successfully wiped
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree
  /dev/sda2  vg0  lvm2 a--u 59.99g 7.99g

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